日光温室空气余热热泵加温系统应用效果

作者：孙维拓; 郭文忠; 徐凡; 王利春; 薛绪掌; 李银坤; 陈永平

来源：农业工程学报, 2015, 31(17): 235-243.

• 温室
• 热泵系统
• 空气
• 加温
• 余热
• 日光温室

中国日光温室是低碳节能设施结构类型的代表,但昼夜能量分布极不平衡,白天室内热量富余,而夜间低温高湿,冷害、病虫害时有发生。为实现日光温室内热量在时间、空间上的转移,以提高空气热能利用效率,提升日光温室抵御低温能力,设计了一套日光温室空气余热热泵加温系统。白天适时运行系统,将日光温室内富余空气热能泵取并储存于蓄热水池中;夜间室内气温较低时,首先开启风机和水泵,以对流换热方式通过表冷器直接散热;当蓄热水池水温降至一定温度,逆向运行热泵系统强制放热;此外,在连阴天及极端低温天气条件下,可开启风机与翅片式电加热对温室进行应急加温。对加温系统的应用效果进行试验,试验结果表明:与对照温室相比,系统运行期间,试验温室夜间平均气温高出2.84.4℃,相对湿度降低8.0%11.5%;白天平均气温降低3.75.2℃,相对湿度降低12.3%16.5%。系统不仅夜间加温、降湿效果显著,同时白天降温、除湿效果显著。系统白天集热功率为12.516.4 k W,制热性能系数为3.34.2;夜间表冷器散热阶段系统放热功率为9.310.3 k W,性能系数为6.67.4;逆向运行热泵强制放热阶段系统性能系数为3.84.1。加温周期内系统集、放热过程始终处于制热工况,整体性能系数达2.7,节能效果显著。该研究为日光温室夜间节能加温提供了新思路。

• 单位
  北京农业智能装备技术研究中心; 农业部