日光温室地能与太阳能结合型供暖装置

《日光温室地能与太阳能结合型供暖装置》可行性研究报告哈尔滨阳光能源工程目录一、工程研发的背景及意义二、工程技术的可行性分析三、工程的经济效益分析四、工程的生态环境效益分析五、工程的市场前景六、结论工程研发的背景及意义农用日光温室的冬季取暖，是北方寒冷地区温室生产上必不可少的生产设施。有取暖设备的温室，可正常周年生产，产量高，经济效益好；无取暖设备的温室，只能季节性生产，产量低，经济效益差。所以，温室采暖直接影响和决定温室农业的开展。近年来，我国的农用日光温室开展很快，很多地区高标准的日光温室群迅速建造起来，这对满足城市人民的生活需要，增加城郊农民的生产收入，起到了极大的推进作用。但是，目前温室生产中采用的供暖方式还比拟落后，尽管已经从“柴草地火龙加温”，煤炉烟道加温，开展到现时的燃煤锅炉水暖式加温，生产条件有所改善，但仍然没有脱离高污染、高本钱、重体力的落后采暖方式。以煤炭燃烧供温室采暖的生产方式而论，它确有其严重的缺点：浪费煤炭资源，生产本钱高，劳动强度大，污染环境十分严重。因此，研究开发出地能与太阳能结合型供暖装置，降低温室采暖本钱，去除温室采暖中的环境污染、减轻温室采暖中的劳动强度，节约温室采暖消耗的煤炭资源，是当今温室“文明生产”的迫切要求，是“节能减排”的具体措施。工程技术的可行性分析根本内容日光温室地能与太阳能结合型供暖装置，是用以下六种方法来实现的：〔1〕钻旱井，直埋U型换热管，换取浅层地能。旱井设在温室后墙外露地。井深、井距、旱井数量，要根据日光温室的热负荷要求确定。〔2〕温室房脊后坡，座北朝南安装太阳能采光集热器，收集太阳热能。〔3〕地源热泵主机安装在温室住房一角，并按要求接通管路。〔4〕温室内安装风机盘管散热器散热。〔5〕温室内30厘米左右的耕层土壤埋设蛇形管调温。〔6〕非采暖季节将局部太阳能输入地下调节地温。本工程通过地下土壤U型换热管吸收浅层低温地能，用热泵内的压缩机升温，并和太阳能集热器吸收的太阳热能结合，最后用风机盘管加热日光温室内的空气采暖，必要时，启动耕层蛇形地热管给耕层土壤供热增温。本工程取代煤炭加热或电加热等能源。具有结构简单，运行稳定可靠，运行本钱低，自动化程度高，无任何污染物排放等特点。可适合各种生产规模的温室使用，可以在我国以及国外相类似地区的日光温室推广应用。主要特点本工程的主要特点是：〔1〕以浅层地能为主要能源给温室供热增温，保证夜晚或阴雪天，无阳光条件下，温室作物的适宜生长温度。〔2〕用自动控制器调节温室气温和耕层地温，保证作物在最适的温度条件下生长。〔3〕以太阳能集热器收集的热能为辅助能源，提高地温，消除地下冷区，并补充温室的局部热能，使地下持续提供热能。〔4〕本工程的机组为模块化设计，可根据不同面积的日光温室，以及不同的热负荷要求，单体设计安装，因此，适应各种不同的温室应用。3、国内外开展水平日光温室是我国七十年代初期，因地制宜研究开展起来的一种保护地生产方式。最初是利用土墙覆盖塑料膜的温室，被动接受太阳光，春提前，秋延后种植蔬菜，曾收到了较好的效果。进入八十年代，随着城市人口增加，城市人民生活水平提高，冬季细菜需求量增加，温室蔬菜供不应求，温室生产逐步开展成周年生产，人工辅助加热采暖，但采暖方式一直采用传统能源。近几年，随着人们对“节能减排”认识的加深，有专家开始研究利用太阳能给日光温室供暖，也曾公告有“实用新型专利”。但因技术不成熟，到目前为止，未见生产上推广应用。本工程是新能源与温室生产实践结合的产物。它理论依据充分，结构设计合理，实用性强，所以很快就在生产中应用。国外兴旺国家的蔬菜温室，根本上为大型联栋温室，无土栽培，电脑自控，燃气或电供热采暖。兴旺国家电力充足，没有温室采暖能源方面的压力，因此，至今未见到与我国相类似的温室采暖设计。本工程为创造专利〔专利号2007100721734〕，据哈尔滨东方专利事务审查，目前，世界138个国家〔包括美国、日本、欧盟等〕均未有与本工程相同的专利技术，建议申报国际创造专利。工程的经济效益分析1、两种能源温室采暖费用测算以1栋面积667㎡的日光温室为例，两种能源冬季采暖综合费用比拟如下：〔1〕燃煤锅炉采暖初投资费用：5万元其中，包括0.2吨铸铁锅炉、铸铁暖气片、电动鼓风机、电动循环泵、铁管及安装费。其中：1栋温室1个采暖期需烧煤18吨煤价450元/T18吨×1个锅炉工5个月工资0.4万元。排污费：360元/栋年综合费用合计：1.98万元即运行费用1.35万元+折旧费0.63万元〔2〕地能与太阳能结合采暖其中，包括热泵主机，旱井和地下换热耦合管、风机盘管、耕层散热管、太阳能集热器、自控器、仪表阀门及安装费等。.59万元/年运行费用0.45万元实际为机组和循环泵运行消耗的电费2、两种能源温室采暖费用比拟工程采暖方式初装费用运行费用折旧费〔万元〕年综合费〔万元〕15年合计费用合计〔万元〕折合〔万元/㎡〕合计〔万元〕折合〔万元/㎡〕合计〔万元〕〔万元〕%燃煤采暖100地能采暖3、综合经济效益分析通过以上比照得知，1栋667㎡的日光温室，两种能源冬季采暖费用分别是：燃煤锅炉采暖初装费：地能与太阳能结合采暖初装费8.8万元，增加3.8万元，增加76%。扣除各自的设备折旧费，每年的实际运行费用为：燃煤锅炉采暖1.35万元。地能与太阳能结合采暖0.45万元。每年减少运行费用支出0.9万元，节省费用66.6%。按增产20%计，每年每栋温室可增收。本工程的投资回收期为：〔8.8-5.0〕÷〔+0.2〕=年工程的环境效益分析当前，日光温室根本以燃煤热水锅炉采暖，以煤炭燃烧作为能源，不仅热效率低，浪费煤炭资源，更主要是煤炭燃烧，严重污染环境。一栋667㎡的日光温室，一个采暖期，需要燃烧18吨煤炭〔折12.86吨标煤〕。据科学测定，燃烧1标吨煤炭，要向大气中排放二氧化碳2.45吨，排放二氧化硫0.025吨，排放烟尘0.0035吨。为此，1栋温室采暖方式改造后，一年里要向大气中减少污染物排放数为：二氧化碳吨，二氧化硫吨，烟尘吨。当今，城市郊区温室密布，这是城市大气的重大污染源。地能与太阳能结合，作为日光温室采暖的能源，是一种新型的可再生能源。它取之不尽，用之不竭，无污染，可再生，是当今“节能减排”的最正确选择。工程的市场需求分析市场背景进入21世纪，石化能源的大量耗用，造成了全球性的环境污染和生态破坏，对人类的生存和开展构成严重威胁。因此世界掀起了开发利用新能源的热潮。中国的新能源开发利用与世界可持续开展和生态环境保护紧密结合，不断扩大太阳能的利用领域和应用规模，降低本钱，提高效益，加速商品化进程。据估算，到2007年底，中国的太阳能热水器保有量到达5000万平方米，被动式太阳房拥有量到达3000万平方米，简易太阳灶应用量已超过150万台，均占世界第一位。我国北方地区，气候寒冷，城郊农民的蔬菜日光温室，冬季生产耗煤量大，生产本钱高，一度造成冬季蔬菜生产亏损，使一局部农民走“南菜北运”的道路。在经过一段时间“南菜北运”的实践后，人们在肯定它在丰富北方消费者菜篮子所起重要作用的同时，也逐步意识到蔬菜“就地生产，就地供给”方针对改善北方城乡人民生活的现实意义。随着民众节能环境意识的不断提高，北方农村急需一种能够适应冬季温室生产的节能环保产品。哈尔滨阳光能源工程推出的“地能与太阳能结合型供暖装置”正是应社会之需，顺农民之意的“节能减排”的新产品。它将在北方地区温室生产中发挥重要作用。2、市场需求温室在北方地区，不管在蔬菜作物，经济植物，或在欣赏植物的栽培方面，都起着重要作用。随着社会经济的开展，人民生活水平不断提高，对蔬菜产品的要求正在向着周年均衡供给，优质、多样、平安的方向开展。北方传统的，一年春、秋两大季以大宗蔬菜露地栽培为主的生产方式，已远远不能满足人民生活水平提高的需求。解决北方蔬菜供给中存在的淡、旺季明显，种类、品种单一，商品质量差等问题，成为各级政府和蔬菜生产和科技人员的当务之急。走过一段“南菜北走”之路后，人们逐步认识到：蔬菜大多柔嫩多汁，不耐储藏和运输。如今的消费者越来越重视蔬菜的鲜嫩程度和营养价值，这就提出了北方蔬菜周年生产问题，也就是日光温室的开展问题。日光温室就其完善程度而言，与国外的现代化温室无法相比，但其造价低廉，是国外温室相同面积造价的1/10，甚至1/50，不仅符合中国国情，而且经济效益与社会效益十分显著，因此，开展非常迅速。据统计，我国北京、天津、河北、山东、陕西、甘肃、宁夏、山西、内蒙、辽宁、吉林、黑龙江十二个省，温室面积已将近50万公顷，一个500万人口的省级城市温室面积平均约5万亩。如此数量的温室供暖改造任务，市场容量巨大。3、开展趋势随着社会主义新农村建设的推进和开展，我国农村温室生产的建设也不断开展，日光温室不仅仅种植蔬菜，花卉、果树、药材等经济植物种植也迅速开展，旅游观光农业的建设也提上了议事日程，因此，日光温室的数量和质量也将会迅猛开展，太阳能和浅层地能的应用范围将越来越大，前景无限。六、结论1、“节能减排”是保证我国国民经济可持续开展的重大战略决策，是我国的根本