Тепловой насос для теплицы: Система тепловых насосов грунт-воздух обогревает и охлаждает теплицу, а также снижает влажность воздуха в ней. | Выращивание

Содержание

Отопление теплиц

Хотите, чтобы к Новому году вы могли порадовать население свежими огурцами/помидорами, сочной зеленью и нарядными фруктами, причем, не привезенные из жарких стран и приобретенные задорого в супермаркете? Отопление теплиц вам в помощь! Россия – страна с великими возможностями, но достаточно суровыми климатическими условиями. Поэтому мечтать о свежих фруктах посреди зимы мы как-то не привыкли. Зато привыкли обходиться тем, что есть, – салатик из натертой свеклы, оливье, не предусматривающее запаха свежего огурца, квашеная капуста с яблоками и прочие разносолы, витаминное содержание в которых вполне способно пополнить истощающиеся запасы нашего организма.

 

Какими способами можно устроить отопление теплиц

Итак, существует несколько способов, среди которых:

  1. Воздушный электрический обогрев. Представьте себе обычную воздуходувку, которая установлена не в квартире, а в теплице. Именно такой прибор может быть использован для
    обогрева теплиц
    . Он способен не только нагревать воздух, но и обеспечивать его циркуляцию по всей площади помещения. Конечно, для промышленной теплицы потребуется не один обогреватель, а несколько, причем периодически придется переносить их с места на место, ведь теплый поток воздуха будет постоянно направлен в одну точку, но это уже тонкости. Главное – вы без лишней мороки обеспечите отопление своей зимней теплицы.
  2. Кабельный электрический обогрев. Предусматривает прокладку нагревательного кабеля в верхнем слое почвы. Таким образом, коревая система растений постоянно будет в тепле. К преимуществам такой системы отопления теплиц можно отнести относительно низкую стоимость оборудования, возможность управления температурным режимом, устойчивость к повышенной влажности (ведь вы не будете забывать о поливе) и равномерное распределение тепла по поверхности грунта.
  3. Инфракрасный обогрев. Для обогрева почвы используются инфракрасные обогреватели, расставленные в шахматном порядке. Инфракрасный обогреватель устроен просто – он нагревает предметы, которые находятся на пути потока тепла. Таким образом, прибор нагревает не воздух, а почву, а потом уже от теплой поверхности земли происходит обогрев воздуха теплицы.  К преимуществам подобного способа можно отнести мобильность и простоту монтажа, возможность регулировки температурного режима и длительный срок службы – порядка 10 лет.
  4. Водяной обогрев. Предусматривает прокладку трубопроводов, аналогичных укладке нагревательного кабеля, но в данном случае по трубам будет циркулировать нагретая вода. Такое отопление теплиц (цена доступна), является наиболее популярным среди российских огородников. Связано это с тем, что они не привыкли искать легких путей, а нагрев воды можно осуществлять любыми способами – от дровяной печи до газового котла. Кстати, если теплица расположена в непосредственной близости от жилого дома, то можно подключить ее к домашней отопительной системе.
  5. Отопление теплиц с помощью теплового насоса. Это, пожалуй, самый высокоэффективный способ обогрева. Тепловой насос использует энергию природных ресурсов, окружающих нас, — воздух, воду, грунт. Эти неисчерпаемые источники тепловой энергии при грамотном их применении позволяют обеспечить отопление с минимальными затратами на электроэнергию, что нельзя сказать о вышеперечисленных способах. Тепловой насос экологически безопасен, не требует ухода, а срок службы его составляет порядка 100 лет (и 30 лет для компрессора, который можно заменить).  Тепловые насосы – оптимальный вариант для отопления
    промышленных теплиц
    .

 

Научно-технический прогресс не стоит на месте, и сегодня вы можете сделать все, чтобы на новогоднем столе никого не удивляли свежие огурчики/помидорчики. 

Тепловые насосы для теплиц | АквилонСтройМонтаж

Тепловые насосы для теплиц используются преимущественно в фермерских хозяйствах, но некоторые используют их и на личных приусадебных хозяйствах. Это самое оптимальное, экологически чистое решение, так как при работе системы не выделяется вредных продуктов распада.

Преимущества

Это современное оборудование, применение которого имеет множество преимуществ по сравнению со стандартными методами обогрева:

  • Они универсальны. Зимой они повышают температуру воздуха в теплице, а в летнюю жару понижают ее, создавая стабильные условия роста для растений.
  • Можно использовать для нагрева воды, предназначенной для полива.
  • Очень просты в эксплуатации – можно выбирать разные режимы.
  • Уровень шума очень низок.
  • Перепады температуры сводятся к минимуму.
  • Имеют малую инертность, поэтому температура быстро достигает требуемого уровня и стабильно поддерживается в заданном диапазоне.
  • Срок эксплуатации может достигать 20 лет.

Какие модели подходят для теплиц?

Насосы, обеспечивающие обогрев воздуха и воды, различаются по способу получения тепловой энергии, то есть используют для этого разные источники. Распространены следующие схемы:

  • Воздух-воздух.
  • Вода-вода
  • Воздух вода
  • Грунт-вода.

Меньше всего от климатических условий зависит схема преобразования низкопотенциальной тепловой энергии грунта. Тепловой насос вода-вода целесообразно устанавливать в том случае, если поблизости от фермы или приусадебного участка есть водоем, не замерзающий в зимнее время. В этом случае схема «вода-вода» дает стабильный результат. С точки зрения первоначальных вложений менее затратен вариант извлечения теплоты из воздуха, но эффективность его работы напрямую зависит от погоды.

Эти установки могут использоваться круглогодично, обеспечивая высокие урожаи в конструкциях средних и больших площадей.

Создание теплых грядок

Оптимальное решение монтажа теплового насоса в теплице – создание теплых грядок, созданных по аналогии с теплым полом. Суть технологии проста – под плодородным слоем прокладываются трубы – в них циркулирует теплая вода. От нижних слоев грунта они отсекаются изолирующим материалом. Таким образом, достигается максимальное сохранение тепла и его полноценное использование для обогрева пространства и воды.

Корни растений не страдают, так как температура воды в трубах не превышает 40С. Само пространство теплицы прогревается до 25С даже в самую холодную погоду.

Проконсультироваться по поводу технологии оборудования теплиц тепловыми насосами вы можете в компании «АквилонСтройМонтаж». Наши специалисты дадут вам предельно четкие ответы на все вопросы и помогут подобрать наиболее удачный тип оборудования. 

Отопление теплиц тепловым насосом

Применение тепловых насосов в тепличном хозяйстве

 Стоимость отопления теплиц часто переоценивают. Самый простой способ вычислить потребность в тепле — запросить изготовителя. Исходя из этих данных, можно выбрать и поставить подходящую отопительную систему. Чтобы приблизительно вычислить мощность отопления, можно использовать простую формулу: 

общая площадь стекла х разница температур х коэффициент теплопередачи = мощность обогрева.  

    Для более быстрых и простых расчетов как правило исходят из количества стекла и умножают на величину К, равную 7,6. Разницу температур берут из желаемой температуры внутри теплицы и предположительной самой низкой температуры вне ее.                                                                                                                                                                                Например в Ганновере самая низкая температура равна -15°С. Если внутри теплицы температура будет поддерживаться на уровне +10°С, то получается разница температур в 25°С. Если поверхность остекления теплицы равна 50 м2, мы имеем следующее решение:

50 м2 (площадь стекла) х 25 К (разница температур) х 7,6 W/м2 (величина К) = 9500 XV (мощность обогрева). [К = градус Кельвина].

          Итак, на отопление стеклянной теплицы уйдет 9500 ватт. Конечно, это значительная мощность. Однако если вы замените стекло толщиной 4 мм на двойное гофрированное стекло толщиной 16 мм (величина К здесь равна 2,9), да еще покроете теплицу пленкой «с пупырышками», то потребление энергии для обогрева теплицы значительно снизится.

Обогрев теплицы, где находятся сеянцы, ранней весной продлит период возделывания культур на несколько недель. При газовом отоплении следите за тем, чтобы для открытого пламени подавалось достаточно кислорода.

  В качестве примера рассмотрим установку теплового насоса Ochsner GMSW17 Plus тепловой мощностью 17 кВт  для отопления в частной теплице под Киевом. Тепловой источник — Slinky-зонды погруженные в небольшой залив р. Козинки. Обогрев теплицы выполнен на водяном калорифере. Установлена система подогрева грунта. Температура теосителя в системе отопления осуществляется по погодозависимому графику. Расход теплоносителя в системе определяется по фактической температуре и влажности в самой теплице.

  Теплица построена из алюминевого профиля с однокамерным стеклопакетом.

Площадь теплицы составляет 43 м2. За отопрительный период 2012/2013 года на отопление теплицы было израсходовано 963 грн. Из расчета на 1м222,4 грн.

Газовый котел или тепловой насос? — Компания «Спецкліматсервіс»

В. Ф. Гершкович, канд. техн. наук, лауреат премии НП «АВОК», ЧП «Энергоминимум», Киев

Принято считать, что использовать теплоту атмосферного воздуха при помощи теплового насоса в умеренно континентальном климате невыгодно. Однако выполненная технико-экономическая оценка целесообразности применения теплового насоса «воздух-вода» в системе теплоснабжения современной теплицы, позволяет утверждать, что это по меньшей мере спорно.

Энергию, содержащуюся в 15 млрд м3 газа, тепловые насосы могли бы извлечь просто из воздуха …

Если рассматривать наружный воздух как единственный источник тепла, то использование воздушного теплового насоса для отопления в климатических условиях, например Украины, неэффективно: во время сильных морозов тепловые насосы «воздух-вода» работают с низкими коэффициентами преобразования. В то же время в течение большей части года температура наружного воздуха вполне пригодна для использования теплового насоса в системах теплоснабжения.

В [1] приведен график (рис. 1) подтверждающий, что при положительных температурах наружного воздуха коэффициент преобразования воздушного теплового насоса в большинстве случаев больше 3, а это свидетельствует о возможности его эффективной работы.

Техническая возможность частичного замещения установок, работающих на природном газе, воздушными тепловыми насосами еще не означает экономической целесообразности такого решения. Пока цена на природный газ была приемлемой, никому в голову не приходила мысль об установке дорогого теплового насоса вместо дешевого газового котла. Однако газ постоянно дорожает: на Украине за пять лет цена выросла в пять раз, и эта тенденция сохраняется. Рано или поздно наступит время, когда стоимость теплового насоса уже не покажется столь высокой по сравнению с ежегодными затратами на покупку природного газа.

Рисунок 1.
Зависимость коэффициента преобразования одной из моделей теплового насоса «воздух-вода» от температуры воды на выходе из конденсатора t2K и от температуры наружного воздуха

Чтобы подкрепить эти абстрактные соображения конкретными цифрами, была выполнена технико-экономическая оценка целесообразности частичного замещения природного газа тепловым насосом на примере теплоснабжения современной теплицы, где круглый год по самым последним технологиям выращивают помидоры.

Существующая схема теплоснабжения теплицы (рис. 2) состоит из газового котла с экономайзером и четырех независимых друг от друга отопительных контуров. Красным цветом на схеме показано, как в нее можно встроить тепловой насос «воздух-вода».

Рисунок 2.
Схема теплоснабжения теплицы
1 – контур теплицы;
2 – отопительные контуры различных зон теплицы;
3 – газовый котел;
4 – экономайзер;
5 – насос контура котла;
6 – насосы отопительных контуров;
7 – регулирующие клапаны;
8 – гидравлическая стрелка;
9 – дымовая труба;
10 – тепловой насос «воздух-вода»

Существующая система отопления рассчитана на температуру теплоносителя 90 °С при расчетной температуре наружного воздуха –22 °С. Тепловой насос во время морозов работать не будет, а в период относительно теплой погоды температура 40–50 °С в подающем трубопроводе системы отопления будет вполне достаточна для поддержания необходимой внутренней температуры без изменения отопительной системы.

Как видим, технически несложно привязать тепловой насос «воздух-вода» к котельной тепличного хозяйства.

 Рассмотрим теперь экономические параметры такого рода модернизации.

По данным, полученным от эксплуатационной службы теплицы, в котельной было сожжено 7 700 м3 природного газа за самые холодные январские сутки, что соответствует средней тепловой мощности котлов 2 700 кВт. Годовая выработка тепла в этой котельной составляет 4 680 Гкал при потреблении 650 тыс. м3 газа в год.

Рисунок 3.
Расчет коэффициента выработки тепла газовым котлом за год

Для частичного замещения природного газа был выбран тепловой насос «воздух-вода», тепловая мощность которого при температуре наружного воздуха 0 °С составляет 1 400 кВт (примерно 52 % от мощности котла).

В [2] представлена зависимость выработки тепловой энергии котлом от коэффициента расчетной тепловой мощности теплового насоса, построенная   для климатических условий большей части Украины (рис. 3). На рисунке показано (пунктирными линиями), что при коэффициенте расчетной тепловой мощности теплового насоса 0,52 в котле будет выработано 55 % тепловой энергии за год и тепловой насос такой мощности будет работоспособен при температуре наружного воздуха – 0,6 °С и выше.

Данные технико-экономического сопоставления вариантов теплоснабжения теплицы сведены в таблицу. Срок окупаемости инвестиций, равный 12 годам, слишком велик для того, чтобы владелец теплицы решился уже сейчас потратить деньги на устройство теплового насоса, даже понимая, что цены на газ будут и дальше стремительно расти и уже через четыре года сроки окупаемости этой же установки сократятся вдвое.

Таблица

Сопоставление вариантов теплоснабжения теплицы

Показатель Схема
теплоснабжения теплицы
Традиционная С тепловым
насосом
Годовая
потребность
теплицы в
тепловой энергии, Гкал 4 680 4 680
природном газе, тыс. м3 650 357
электрической энергии, МВт•ч 786
Затраты1,
тыс. долл. США
в год на
природный газ2 211 116
электрическую энергию3 54
всего 211 170
Экономия годовых затрат на энергию1,
тыс. долл. США
42
Необходимый объем инвестиций1,
тыс. долл. США
488
Срок окупаемости, лет 12

1 Пересчитано в долл. США по курсу 1 долл. США = 8 грн.

2 Тариф 2010 года равен 2,6 грн/м3.

3 Тариф 2010 года равен 0,7 грн/кВт•ч (льготный ночной тариф– 0,175 грн/кВт•ч).

 Если бы владельцы предприятий с газовыми котельными имели какие-либо гарантированные государством стимулы к развитию энергосберегающей техники, то не стали бы ждать дальнейшего увеличения цены на газ, а уже сейчас начали бы вкладывать средства в устройства, сокращающие расходы газа. Среди таких устройств тепловые насосы «воздух-вода» при котельных, возможно, стали бы самыми популярными, потому что потенциал уменьшения потребления природного газа на Украине от их применения оценивается примерно в 15 млрд м3 в год.

Литература

1. Особенности проектирования систем теплоснабжения зданий с тепловыми насосами. Киев, 2009.

2. Оптимальная мощность отопительного геотермального теплового насоса // Энергосбережение в зданиях. 2010. № 2 (51).

Источник: http://abok.ru/for_spec/articles. php?nid=4783

Отопление теплицы тепловым насосом

Если вы хотите построить теплицу, то должны уделить особое внимание ее отоплению. Для поддержки комфортной температуры в зимнее время нужен постоянный над ней контроль, это относится и к поливу растений в теплице. Отопление теплицы тепловым насосом пользуется в последнее время большой популярностью. Такая система отопления экологичная и не повредит растениям.

Преимущества отопления тепловым насосом:

— тепловой насос – это универсальный прибор. В нем идеально сочетаются отопительная, водонагревающая и кондиционирующая функции;

— насос может брать и преобразовывать ресурсы окружающей среды. Этим он отличается от других отопительных систем, которые используют для теплицы;

— отопление насосом происходит за счет того, что тепло рассеивается по всей теплице и затем оно собирается, аккумулируется и равномерно распределяется по всей теплосистеме. Такое тепло сможет обогреть разные по величине теплицы;

— кроме нагрева воздуха в теплице происходит и его увлажнение. Это очень благоприятно для растений;

— подобное отопление обеспечивает экономичность и безопасность использования. Ведь при применении теплового насоса нет никаких открытых источников огня, опасных газов и для работы ему не требуется жидкое или же твердое топливо. Поэтому вредных выбросов тут нет;

— использовать насосы можно и зимой, и летом. Если вам нужно сделать воздух в теплице немного прохладней, то насос обеспечит и это.

Принцип работы теплонасоса заключается в следующем:

— подключают блок к трассе, по которой идет тепло и к коллектору. Коллектор представляет собой длинную трубу с циркулирующей в трубе жидкостью, которая и передает тепло;

— при движении жидкости в контуре получается температура для воды в 40 градусов и в воздухе температура составляет от 40 до 50 градусов тепла;

— источником тепла служат вода, воздух и грунт;

— тепловой насос можно поставить и самостоятельно. Конечно, сложность монтажа будет зависеть от выбранного типа насоса. Лучше всего для теплицы воздушную отопительную систему. В качестве ресурсов такая система будет использовать теплый отработанный воздух помещения или же сбрасываемую воду;

— не нужно рыть скважину для монтажа насоса. Достаточно установить воздушный теплообменник. Для самостоятельной установки чаще всего применяется система грунт-вода, ведь грунт считается универсальным источником тепла, так как на глубине 5-7 см температура целый год одинаковая. При монтаже этой системы в землю углубляется теплообменник, при его помощи будет собираться тепло, в испарителе оно аккумулируется и далее приходит назад за новой порцией. Переносчиком тепла тут являются незамерзающие жидкости.

Роль теплового насоса для отопления дома

Теплицы-полив-отопление от компании «ЭКО ТЕПЛИЦА»
  • ГЛАВНАЯ
  • ТОВАРЫ И УСЛУГИ
    • Теплицы арочные, дачные теплицы из поликарбоната
    • Промышленные теплицы, фермерские теплицы под пленку арочные, туннельные
    • Теплицы под плёнку Термос
    • Парники
    • Сотовый поликарбонат для теплиц и парников
    • Пленка для теплиц, парников
    • Капельный полив, системы полива
    • Автоматический полив
    • Агроволокно
    • Фитолампы, лампы для растений, светодиодные лампы
    • Отопление теплиц
    • Инфракрасные обогреватели
    • Электрическое отопление для частных домов и квартир
    • Системы обогрева грунта для теплиц и парников
    • Регуляторы влажности и температуры
    • Терморегуляторы
    • Реле напряжения
    • Реле времени, таймеры
    • Автоматическое проветривание теплицы
    • вентиляция и системы вентиляции
    • Сетки затеняющие, защитные и вольерные
    • Садовый инвентарь
    • Бордюры газонные
    • Кабельная продукция
    • Курятники и дома для кур, птичники
    • Душевые кабины. летний душ. душ для дачи
    • акции
  • ВИДЕО YOUTUBE
  • ДОСТАВКА И ОПЛАТА
  • КОНТАКТЫ
    • ГЛАВНАЯ
    • ТОВАРЫ И УСЛУГИ
      • Теплицы арочные, дачные теплицы из поликарбоната
      • Промышленные теплицы, фермерские теплицы под пленку арочные, туннельные
      • Теплицы под плёнку Термос
      • Парники
      • Сотовый поликарбонат для теплиц и парников
      • Пленка для теплиц, парников
      • Капельный полив, системы полива
      • Автоматический полив
      • Агроволокно
      • Фитолампы, лампы для растений, светодиодные лампы
      • Отопление теплиц
      • Инфракрасные обогреватели
      • Электрическое отопление для частных домов и квартир
      • Системы обогрева грунта для теплиц и парников
      • Регуляторы влажности и температуры
      • Терморегуляторы
      • Реле напряжения
      • Реле времени, таймеры
      • Автоматическое проветривание теплицы
      • вентиляция и системы вентиляции
      • Сетки затеняющие, защитные и вольерные
      • Садовый инвентарь
      • Бордюры газонные
      • Кабельная продукция
      • Курятники и дома для кур, птичники
      • Душевые кабины. летний душ. душ для дачи
      • акции
    • ВИДЕО YOUTUBE
    • ДОСТАВКА И ОПЛАТА
    • КОНТАКТЫ

Система отопления теплиц

Основным фактором для выращивания растений в теплице является микроклимат, а главной  составляющей микроклимата — температура воздуха. Для выращивания тепличных растений необходимо поддержание постоянного температурного режима, который можно создать с помощью климатических систем. 

Тепловой насос воздух — вода в комплекте с солнечными коллекторами является  универсальной системой, которая сочетает в себе отопительную, кондиционирующую и водонагревательную функции. Трубы с теплой водой прокладываются под плодородным слоем почвы — принцип «теплой грядки». Снизу трубы отсекаются изолирующим материалом от нижних слоев грунта. Это позволяет избежать потерь тепла и направить всю эффективность теплового насоса для нужд теплицы. Принцип «теплой грядки» зарекомендовал себя наилучшим способом и является приоритетным выбором для парников и теплиц. 

При обогреве теплиц для выращивания овощных культур, цветов, рассады и саженцев, теплолюбивых декоративных растений использование тепловых насосов целесообразно еще и потому, что, кроме нагрева воздуха в помещении теплицы, производится  и его увлажнение, что благоприятно влияет на развитие растений.  Комплексная система отопления теплиц позволяет значительно снизить себестоимость выпускаемой продукции и, в то же время, увеличить урожай.

Уменьшая расходы, связанные с обогревом теплицы, кондиционируя воздух и имея при этом еще и горячее водоснабжение, хозяйство получает тройную выгоду: увеличивает свои доходы, максимально улучшает качество выпускаемой продукции и, наконец, бережно относится к окружающей среде.

 

 

Рисунок 1.Схемы отопления теплиц.

 

Стоимость отопления теплиц при помощи теплового насоса в комплекте с солнечными коллекторами позволяет снизить затраты в 12 раз, чем при отоплении электричеством, в 9,3 раз, чем при отоплении  дизельным топливом, в 2,22 раза, чем при отоплении дровами и в 1,7 раза, чем при отоплении газом.

 

Рисунок 2. Стоимость отопления теплицы площадью 100 м2 (одно стекло с металлическими шпросами).

 

Обогрев теплицы (расчет по методике  В.В.Климова по энергетике теплиц). 

Объем тепла для отопления теплицы площадью 100 м2 (комфортная температура +18С) показан на рисунке 3.

 

Рисунок 3. Объем тепла для отопления теплицы площадью 100 м2.

 

Используя энергию воздуха, тепловые насосы абсолютно экологичны, безопасны, что также актуально в наше время. Они практически  не требуют дополнительных затрат на обслуживание, сберегают энергоресурсы и ваши деньги.

Система теплового насоса с заземлением для обогрева, охлаждения и осушения теплиц

«Мы бросаем вызов идее о том, что «высокие технологии» означают «дорого», когда речь идет о дизайне теплиц», — поясняет команда Ceres. Следуя запатентованной пассивной солнечной конструкционной конструкции и нашей технологии теплопередачи «земля-воздух», теперь они запускают новую тепличную систему с климат-контролем: Ecoloop.

Ceres Ecoloop — это система теплового насоса с заземлением, которая нагревает, охлаждает и осушает наши герметичные теплицы.Он действует как инновационная геотермальная система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, которая использует постоянную температуру Земли (от 45° до 60°F) для создания точного климата в каждой теплице.

«Чтобы разобрать его, Ecoloop состоит из двух основных компонентов: геотермального теплового насоса и контура заземления», — поясняет команда компании. «Грунтовые тепловые насосы прикреплены к северной стене теплицы, над землей. Насосы фильтруют и кондиционируют богатый CO2 воздух внутри герметичной теплицы.Компонент контура заземления передает тепловую энергию к тепловым насосам теплицы или от них. Это достигается за счет рециркуляции воды по подземным трубопроводам. Циркуляционная вода будет либо поглощать тепло из земли (Ecoloop в режиме обогрева), либо рассеивать тепло обратно в землю (Ecoloop в режиме охлаждения). Два компонента вместе составляют полностью замкнутую систему. »

«Наверное, следует упомянуть о жидкостных охладителях, так как они изображены на схеме и являются составной частью системы ГТЭЦ.Охладители жидкости в основном предназначены для дополнительного охлаждения, когда земля сама по себе не может справиться с охлаждающей нагрузкой. Охладители жидкости предназначены для сброса избыточного тепла в воздух посредством испарительного охлаждения до того, как он попадет в землю, чтобы гарантировать, что температура нашей земли не будет увеличиваться с течением времени из года в год. По сути, жидкостные охладители — это наш «Турбо», когда он нам действительно нужен». 

Охлаждение
Когда Ecoloop находится в режиме охлаждения в пиковые летние месяцы, горячий воздух будет поступать в тепловые насосы, а находящиеся внутри хладагенты будут поглощать и передавать тепло воде, циркулирующей под землей в контуре заземления.«Земля, окружающая заземляющий контур, действует как поглотитель тепла и рассеивает тепло обратно в землю», — поясняют они. «Чтобы обеспечить дополнительное охлаждение в особенно жаркие дни, Ecoloop оснащен жидкостными охладителями, которые отводят избыточное тепло в наружный воздух посредством испарительного охлаждения. Это делается до того, как воздух попадает в землю, чтобы гарантировать, что температура земли не превысит раз год за годом».

По их словам, когда тепловой насос находится в этом режиме охлаждения, он вытягивает влагу из воздуха, и эту влагу можно собрать в резервуар и использовать на участке для орошения.Таким образом, Ecoloop™ рециркулирует воду, забирая влагу, испаряемую растениями, собирая ее, а затем возвращая растениям в более позднее время, когда это необходимо.

Отопление
Когда Ecoloop находится в режиме обогрева, он поглощает тепло из земли через воду, циркулирующую в контуре заземления. «Тепловые насосы концентрируют и передают поглощенное тепло воздуху, циркулирующему в среде выращивания. Ecoloop™ также регенерирует отработанное тепло от компрессоров для повторного нагрева осушенного воздуха. Традиционно системам ОВК требуется дополнительная энергия для нагрева осушенного воздуха до желаемой температуры, но система Ecoloop™ рециркулирует энергию тепловых компрессоров через теплообменники. Эта инновационная концепция способствует низким эксплуатационным расходам», — отмечают они.  

Осушение
В большинстве теплиц системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и осушения представляют собой два отдельных элемента, работающих вместе (а иногда и друг против друга) для создания идеальной среды для выращивания. «С Ceres Ecoloop мы объединили эти две системы, чтобы производители могли легко достичь точного уровня VPD.Ecoloop осушает окружающую среду теплицы, всасывая воздух и охлаждая его до точки росы внутри теплового насоса. Затем тепловые насосы повторно нагревают воздух с рекуперацией отработанного тепла, чтобы вернуть воздух к желаемой температуре. Система может осушать воздух до 40% относительной влажности.»

«Ecoloop разработан исключительно для нашей герметичной конструкции HighYield Kit и является идеальным решением для производителей, которым требуется повышенная биобезопасность и точный климат-контроль. Кроме того, Ecoloop разработан для всех климатических зон и может быть построен с резервированием для модульного расширения.И в отличие от традиционных систем ОВКВ, создающих нежелательное затенение, система Ceres Ecoloop™ не занимает места внутри теплицы, что увеличивает потенциал для оптимального сбора солнечного света». 

«Геотермальные качества Ecoloop классифицируют его как возобновляемый источник энергии и, таким образом, дают производителям право на получение скидок от государственных и коммунальных программ. Системы тепловых насосов с заземлением имеют первоначальные затраты, сопоставимые с чиллерами, но ожидаемый срок службы системы GCHP больше, а ее энергия расход значительно меньше.» 

The Numbers 
«Мы проанализировали цифры и определили, что производители могут рассчитывать на экономию более 60 % затрат на электроэнергию по сравнению с традиционной системой HVAC. Традиционная система HVAC потребляет 87,5 киловатт энергии на квадратный фут в год, тогда как Ecoloop ™ использует 35 киловатт. Чтобы перевести это в доллары, производители будут тратить около 10,50 долларов США на квадратный фут в год, чтобы использовать свою систему ОВКВ, и они могут потратить 4,20 долларов США на квадратный фут в год с Ecoloop».

«Разработка этого продукта заставила нас вернуться к своим корням и предложить решение, которое было бы революционным с точки зрения энергоэффективности, но в то же время упрощенным с точки зрения концепции.Интеллектуальное выращивание начинается с продуманного дизайна», — заключают они. 

Для получения дополнительной информации:
Ceres Greenhouse Solutions
1898 S. Flatiron Ct, Ste 125 Boulder, CO 80301
303-495-5006
[email protected]
ceresgs.com

Министерство энергетики продвигает тепловые насосы вместо газовых печей

В последние месяцы эксперты по устойчивому развитию домов и федеральное правительство продвигают тепловые насосы как способ решения проблемы изменения климата и сокращения потребления энергии. В конце прошлого года вице-президент Харрис заявил, что правительство будет сотрудничать с частными компаниями для «стимулирования инноваций в области электрических тепловых насосов».

По данным Northeast Energy Efficiency Partnerships, тепловые насосы могут сэкономить средней американской семье около 459 долларов в год при переходе с системы обогрева с электрическим сопротивлением и около 948 долларов в год при переходе с масляной системы.

Тепловые насосы используют электричество в качестве единственного источника топлива, что создает значительные возможности для снижения выбросов углерода по сравнению с традиционными газовыми отопительными приборами.

История продолжается под рекламой

Дэвид Немцов, директор отдела строительных технологий в Управлении энергоэффективности и возобновляемых источников энергии Министерства энергетики, говорит, что тепловые насосы являются важной частью реакции Соединенных Штатов на климатический кризис. Системы снижают воздействие загрязнения воздуха внутри помещений, поскольку домовладельцы не сжигают природный газ или мазут, поэтому в воздухе нет выбросов угарного газа или закиси азота.

Поскольку изменение климата приводит к все более экстремальным и опасным погодным условиям, эти устройства могут играть еще одну важную роль: обеспечивать людям комфорт и безопасность в своих домах даже в самых неблагоприятных условиях.

«Каждый известный вам кондиционер — это тепловой насос, — сказал Немцов. «Они качают тепло изнутри дома, где летом слишком жарко, качают и выбрасывают наружу».

История продолжается ниже объявления

Около половины домов в Соединенных Штатах используют природный газ для нагрева воды и комнат, для приготовления пищи и сушки белья. В холодные месяцы тепловой насос не вырабатывает тепло за счет сжигания природного газа, мазута или пропана, а передает тепло извне и перекачивает его в дом.

«Не знаю, напрашиваюсь ли я на неприятности, но если бы вы жили в районе Средней Атлантики или особенно в Иллинойсе и у вас был тепловой насос 30 лет назад, вы могли бы сказать: «Хорошо, это не сработало». как я и предполагал зимой, — сказал Немцов.

Но более новые тепловые насосы имеют более тихие двигатели с регулируемой скоростью и передают тепло за счет циркуляции хладагента в цикле испарения и конденсации.

История продолжается под рекламой

Немцов говорит, что хладагент помогает поглощать тепло из наружного воздуха, даже при низких температурах, и передает его воздуху в помещении.

Тем не менее, хладагенты, используемые в тепловых насосах, не так безвредны для климата, как должны бы быть, сказал Чарльз Кормани, исполнительный директор Efficiency First California, некоммерческой торговой организации, которая представляет подрядчиков по энергоэффективности и экологически чистой энергии в Калифорнии. «Технологии переходят от этих потенциальных хладагентов с высоким содержанием парниковых газов (парниковых газов) к более безопасным альтернативам, таким как двуокись углерода, но переход займет некоторое время», — сказал он. в районах Лас-Вегаса и Феникса, которые предлагают обучение работе с HVAC, сантехникой и электрикой, говорят, что тепловые насосы обычно не используются в качестве альтернативы для обогрева помещений в районах, которые испытывают длительные периоды отрицательных температур.

История продолжается ниже рекламного объявления

«Если температура снаружи этого змеевика опускается ниже 32 градусов, а в воздухе присутствует влага, на нем образуется лед», — сказал он. «Чем холоднее снаружи, тем больше циклов оттаивания, что делает тепловой насос все менее и менее эффективным».

Тепловые насосы лучше всего работают в условиях умеренного климата в качестве энергоэффективной альтернативы печам и кондиционерам. Технология поставляет в два-четыре раза больше тепловой энергии, чем потребляет электроэнергии.

«Природный газ, очевидно, создает углекислый газ», — сказал Рот. «Это то, что всех беспокоит с точки зрения изменения климата. Прямо сейчас ведутся разговоры о том, что, эй, может быть, мы перейдем к тепловым насосам, чтобы уйти от этой неэффективной мощности печи. Поскольку вы сжигаете топливо, это не на 100 процентов эффективно, поэтому в итоге мы получаем побочные продукты».

История продолжается ниже объявления

В штатах Солнечного пояса, таких как Аризона, во многих районах нет газопроводов, поэтому газовые печи не всегда подходят.Во многих случаях логичным выбором являются тепловые насосы.

«Феникс — отличный пример», — сказал Немцов. «В Фениксе зимой довольно мягкий климат. Но 80 процентов рынка Phoenix приходится на тепловые насосы, а не на использование альтернативных источников тепла».

Боб Роббинс занимается улучшением площадок для строителей домов на заказ в качестве руководителя строительства и инженера проекта по улучшению подземных сооружений в Фениксе.

Он сказал, что в некоторых районах есть природный газ, на котором работают обычные печи, но в пределах полумили в другом квартале природного газа не будет.В этом случае тепловые насосы являются единственным вариантом для обогрева и охлаждения.

История продолжается ниже объявления

Когда Роббинс купил свой трехуровневый дом в Финиксе, кондиционеры были оснащены двумя тепловыми насосами.

«Я доволен своим домом, но тепловые насосы — не мой первый выбор», — сказал он. «Если бы в нашем доме был газ, и когда пришло время заменить наши кондиционеры, я бы предпочел использовать традиционный кондиционер и отдельную печь, которая нагревалась бы с помощью природного газа.

Роббинс сказал, что если температура колеблется в районе 60 градусов, а на улице сыро и холодно, или 50 градусов во время одного из холодов Феникса, не кажется, что его дом быстро нагревается тепловыми насосами.

«Но подождите несколько часов, и температура в комнате прогреется до 75-78 градусов, и вы в порядке», — сказал он. «Однако, когда вы делаете это, вы в основном используете то же, что и летом, а именно кондиционирование воздуха. Так что для меня это гораздо более дорогой способ обогреть свой дом.Но, к счастью, здесь, в Фениксе, нам это не так сильно нужно из-за того, где мы находимся».

История продолжается под рекламой

Т. Дж. Перкинс, сантехнический подрядчик в Фениксе, также заметил, что во многих частных домах в сельской местности, где он живет, есть тепловые насосы.

«Я слышал от подрядчиков по HVAC, что тепловые насосы служат дольше, чем печи», — сказал он.

Около пяти лет назад Перкинс решил установить тепловой насос в своем доме в стиле ранчо, и он доволен этой системой.«Это делает работу», — сказал он.

По словам Кормани, в регионах, где недостаточно инфраструктуры для поддержки природного газа, использование тепловых насосов обусловлено необходимостью, а не выбором. Он сказал, что считает, что тепловые насосы расчищают путь к многообещающему будущему, потому что на месте не происходит выбросов парниковых газов.

«Настоящее преимущество тепловых насосов заключается в том, что они могут быть эффективнее более чем на 100 процентов», — сказал он, добавив, что тепловые насосы, предназначенные для отопления помещений, имеют эффективность от 200 до 300 процентов.

История продолжается под рекламой

Новые тепловые насосы в Японии значительно более эффективны. «Они могут быть на 200–500% эффективнее газовых печей», — сказал Кормани. «Самая эффективная газовая печь когда-либо будет там, где они есть сейчас, что составляет 98 процентов, потому что в любое время в процессе сжигания есть отходы. Газовая печь никогда не достигнет 100-процентного КПД. Это физически невозможно».

В некоторых районах недостатком тепловых насосов является стоимость источника топлива.«Например, в некоторых частях Калифорнии, где стоимость электроэнергии высока, а газ дешев, тепловые насосы не исчезают», — сказал Кормани. «В районах с низкими тарифами на электроэнергию или в сочетании с солнечными панелями они являются предпочтительным решением».

Все большее число коммунальных предприятий предлагают стимулы для энергоэффективных продуктов, таких как тепловые насосы. Немцов описал усилия как огромную скоординированную кампанию.

«В моем мире это очень интересно», — добавил он. «Мы просим, ​​чтобы, когда эта печь начнет шататься, ломаться и пришло время ее заменить, мы надеемся, что люди обратят внимание на тепловые насосы.И как только они посмотрят, мы думаем, что они выберут тепловые насосы».

Тепловые насосы могут сократить использование топлива для обогрева теплиц

Многолетники — отличный выбор для клиентов, желающих инвестировать в сады. Они получают прибыль от своих инвестиций год за годом, но до сих пор идея многолетников в саду в основном ограничивалась областью ландшафтного сада. Тем не менее, новая тенденция набирает обороты. Хотя концепция многолетних комбинаций в контейнерах, возможно, не нова для опытных садоводов, она нова для селекционеров и производителей, чтобы в конечном итоге предоставить конечный продукт потребителю и приличную прибыль для производителя.Контейнерные многолетники быстро занимают центральное место.

Готовый продукт, красиво оформленный многолетний контейнер, не требующий особого ухода, или смешанный контейнер, не представляет никакой сложности для потребителей, ориентированных на садоводство, которые хотят минимум хлопот и (кхм) окупаемость инвестиций. Клиенты, особенно те, у кого нет творчества, желания и времени, необходимых для создания смешанного контейнера, также получают выгоду, пожиная плоды предварительно засаженного контейнера, который является безопасным для садоводства. Привлекательность предварительно рассаженных многолетних растений как для поставщика, так и для потребителя заключается в мгновенном удовлетворении по одной простой цене.Меньше математики для среднего медведя, больше прибыли для производителя за счет продукта с добавленной стоимостью.

Интересно сочетать многолетники в контейнерах; они привносят новый и уникальный поворот и часто вызывают массу комплиментов. И многолетние, и древесные растения также привносят ощущение постоянства в смешанные контейнеры. Даже если клиент привязан к многолетнему не больше, чем к однолетнему, он все равно продвигает всю комбинацию в конце сезона. Добавление многолетников в смесь экспоненциально увеличивает возможности поддонов для растений и дает возможность для передового дизайна и творчества в аранжировке растений. Почему бы не получить фору в тренде и не захватить свою справедливую долю рынка?

Некоторые многолетники, которые я люблю использовать в своих контейнерах, включают:

Lysimachia nummularia ‘Aurea’ — рабочая лошадка. После вегетационного периода я либо убираю контейнер, в котором он был посажен, в безопасное место, либо пересаживаю его, а затем выкапываю для повторного использования год за годом.

Liriope muscari ‘Variegata’— Это неприхотливое растение не займет место в горшке, как злаки, но принесет изящество и форму злаков.

Еще одна из моих любимых комбинаций включает в себя спиральный самшит вместе с многолетними растениями и вечно верным однолетником: бакопой. У меня было два сезона из этого горшка, пока я не захотел перемен. Оба многолетника теперь счастливо растут в земле. Самшит остался и теперь его сопровождают новые друзья. Древесные растения можно рассматривать как структурные элементы, которые добавляют высоту, текстуру и возможную экранированность смешанному контейнеру.

Carex ‘Ice Dance’ – еще одно забавное многолетнее растение, которое можно включить из-за травянистого поведения и формы.

Гейхера «Полуночная роза» — отличный выбор для контейнеров. Листва заслуживает места, где у людей будет возможность подойти поближе и лично. Цветы нежные и великолепные, но главная достопримечательность — листва.

Одна из моих самых любимых комбинаций, которую я собрал, включает многолетний Leymus a. «Голубая дюна». После сезона в моей аранжировке я посадил ее в гравии под флагштоком, где она процветала.

Рост мнений

Мы также связались с несколькими производителями, чтобы узнать их мнение об этой тенденции и получить их мнение о некоторых творческих и выгодных комбинациях для вашего рассмотрения.

Сьюзан Мартин, бывший директор по маркетингу и коммуникациям Walters Gardens Inc., предлагает море знаний о многолетних растениях. Ее мысли размещены на Perennial Resource, дочернем сайте Уолтерс, ориентированном на потребителей. Ее статья «Полное руководство по выращиванию многолетников в контейнерах» является самой читаемой на сайте. Мартин сказал, что «только в период с января по август этого года статью просмотрели 41 000 раз. Так что, очевидно, это горячая тема для потребителей.«Хотя статья написана для потребителя, в ней есть ценная информация и для производителей.

Несколько кратких моментов из статьи, которые следует учитывать при переходе к многолетникам, можно найти в разделе под названием «Почему вы хотите выращивать многолетники в контейнерах?»

  • Дает садовнику «фору». т. е. отсутствие барьеров от мороза при использовании подходящих для зоны многолетников.
  • Расширяет возможности посадки или поддон на выбор.Если у потребителя щелочная почва, он может выращивать любящие кислоту многолетники/кустарники, он может выращивать менее выносливые многолетники, подобно обработке и использованию тропических растений.
  • Позволяет потребителю мобильность с насаждениями. Их можно переставлять в зависимости от сезона/времени цветения и т. д.

Некоторые комбинации, которые Мартин рекомендует:

«Недавно мы заметили, что потребители больше не ищут засухоустойчивые растения не только для своего ландшафта, но и для контейнеров.Это сочетание засухо- и теплолюбивой Nepeta f. «Кошачье мяу» и Lavandula a. Sweet Romance идеально отвечает всем требованиям, производя идеальные фиолетовые цветы в течение большей части летних месяцев. Он будет цвести еще дольше с небольшим отцветанием».

Кристен Смит, координатор по новым растениям Star Roses and Plants, рекомендует следующие многолетники для включения в комбинированные кашпо: Clematis Sapphire Indigo, Nepeta Junior Walker, Suncrest Salvia ‘Autumn Moon’ и Veronica Moody Blues.

«Отлично подходит для выращивания в контейнерах, потому что это сорт без шпалер.Он хорошо работает, накинутый на край горшка. Он каскадом спускается по горшку и непрерывно цветет с поздней весны до сентября. Цвет цветка очень темно-синий/фиолетовый. Цвет хорошо сочетается с розовым или светло-желтым. Растение также очень морозостойкое (зона 4), поэтому его можно оставить перезимовать в контейнере, а на следующий год высадить в горшки с новыми комбинациями. Старый рост нужно будет обрезать до основания».

 


Карлин Грин имеет более чем 10-летний опыт работы в зеленой индустрии в качестве ландшафтного дизайнера, садовода и писателя.Она является совладельцем ООО «Сассафрас Лэнд Дизайн». в Кливленде, штат Огайо. Ее дни наполнены растениями, цветными карандашами и словами.

A МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕПЛОВОЙ НАСОС-ОСУШИТЕЛЬ ДЛЯ ТЕПЛИЦ

Абстрактный

Усовершенствования конструкции и оборудования теплиц с целью экономии энергии (двойные стены, тепловые экраны) привели к улучшению изоляции и воздухонепроницаемости, но также вызвали микроклиматические изменения, особенно в отношении уровня влажности в ночное время. В течение последнего десятилетия для экономии энергии в теплицах часто применялись динамические климатические процедуры, такие как интегрирование температуры. Температура может достигать низких уровней, и вентиляция теплицы может оставаться особенно слабой при использовании систем такого типа, но уровень влажности всегда высок. Следовательно, увеличивается возникновение грибковых заболеваний и физиологических нарушений и требуется осушение воздуха в теплицах. Чтобы справиться с этой проблемой, был разработан «многофункциональный компрессионный тепловой насос», во-первых, для осушения теплицы в ночное время и, во-вторых, для обогрева теплицы так же, как и у обычного воздушного теплового насоса. кроме котла.Для достижения этих целей добавляется второй испаритель для отвода тепла снаружи внутрь (воздух-воздух). Водяной конденсатор (воздух-вода) также может быть добавлен для обеспечения низкотемпературной системы отопления. Включение режима отопления зависит от коэффициента полезного действия (КПД) и от экономической целесообразности (биэнергетическая система: в зависимости от используемого основного источника энергии). Тепловой насос для осушения воздуха предназначен для использования в ночное время в зависимости от заданного значения дефицита давления пара (VPD). Была разработана динамическая модель обмена водяного пара для оценки переноса водяного пара в ночное время между различными подсистемами (испаритель теплового насоса, урожай, внутренний воздух, крыша, наружный воздух), рассматриваемыми как источники и поглотители водяного пара. Эта модель позволяет определить мощность систем осушения по характерным параметрам теплицы, урожая и внешнего климата. Это устройство внедряется в теплице на западе Франции.Однако корректировки по-прежнему необходимы для проверки модели и оптимизации энергоэффективности.

Экспериментальное исследование геотермальной теплонасосной системы для обогрева-охлаждения теплиц | Международный журнал низкоуглеродных технологий

Аннотация

Одним из важных критериев обогрева теплицы в странах Северного полушария является наличие тепла, особенно в зимний период. Среди других типов аккумулирования тепла наиболее благоприятны сезонные аккумулирующие энергию почвы. Однако на производительность влияет длина и глубина используемых скважинных труб, которые очень дороги для производителей. Таким образом, в этом исследовании исследуется производительность неглубокого сезонного теплового насоса с накоплением энергии на почве в теплице. Для снижения теплопотерь почвы была установлена ​​толстая изоляция. Коэффициент теплового дисбаланса почвы был рассчитан, чтобы узнать полученное тепловое восстановление. На основании полученных результатов сезонный коэффициент полезного действия (КПД) теплового насоса (КПД) при обогреве и охлаждении варьировался в пределах 1.48–2,97 и 1,20–3,45 соответственно. Нагрев и охлаждение COPsys составили 1,51 и 1,55 соответственно. Однако система успешно поддерживала температуру в помещении >16°C в другие сезоны, кроме зимы. Из-за низкого поступления рассола зимой средняя температура в помещении упала до 11°C, что свидетельствует о проблеме тепловых свойств почвы. Кроме того, предложенная система достигла коэффициента теплового дисбаланса почвы 32,76%.

1. ВВЕДЕНИЕ

Наблюдалось увеличение глобального спроса на энергию на 2.2 % в 2017 г. [1] и оценивается в 30 % в 2040 г. на основе Сценария новой политики [2], где на секторы отопления, охлаждения и транспорта приходится ~ 80 % общемирового потребления энергии [3] . В усилиях по поддержке этого процесса участвовали теплицы, которые способствуют выбросам газа и потреблению энергии на 30% и 40% соответственно [4]. При этом наиболее существенный вклад в потери энергии приходится на окна и крыши зданий, который составляет ~20–40 % [5]. Ситуация усугубляется по мере того, как коммерческие теплицы постоянно растут до 1.1 миллион акров по всему миру [6], из-за применения обычных фасадов, в здании используется стекло [7, 8], пластик/полиэтилен [9, 10], полужесткий пластик [11] и пластиковая пленка [12, 13] в качестве материала покрытия. Также эти материалы обладают высокой пропускной способностью, которые легко отдают полученное тепло в окружающую среду [14] практически с полной энергией [15]. Поэтому необходимы решительные меры для минимизации мирового потребления энергии и серьезного сокращения выбросов углерода.

Для снижения эксплуатационных расходов теплиц в условиях холодного климата необходима система управления [16, 17] и системы солнечной энергии. Более того, наиболее эффективная и перспективная устойчивая энергия, поставляемая солнечными коллекторами, тепловыми насосами и накопителями энергии, оказалась подходящей для отопления и охлаждения [18]. Комбинация фотоэлектрических (PV) панелей и сельскохозяйственных культур на одной и той же единице площади земли еще больше снижает зависимость от электросети/ископаемого топлива. Таким образом, преобразование пахотных земель в фотоэлектрические установки является тенденцией [19].Использование солнечной энергии имеет барьеры, которые необходимо преодолеть при применении в сельскохозяйственном секторе. Поэтому настоятельно рекомендуется использовать экологически чистые фотоэлектрические модули для производства электроэнергии для отопления, охлаждения и освещения [20–24].

Предыдущие исследования [25, 26] показали, что для снижения энергопотребления теплиц за счет ископаемого топлива используются некоторые методы, особенно за счет использования экологического потенциала, передовых технологий и применения закрытой концепции, которая производит энергию на 80%.Кроме того, было обнаружено, что солнечная энергия и ветер преобразуются в электроэнергию [16] за счет использования фотоэлектрических систем [27] и ветряных турбин [28], а почва [29], горные породы [30, 31], материалы с фазовым переходом ( ПКМ) [32, 33] и вода [34] используются для хранения энергии. Они сочетают в себе, например, тепловой насос и аккумулирование тепла в почве и обеспечивают энергию, тем самым снижая потребность в ископаемом топливе на 25% [16].

Предыдущие исследования изучали эффективность обогрева теплицы с помощью геотермального теплового насоса (GSHP) [34, 35] из-за его производительности [36].Кроме того, Сео и Сео [37] заявили, что тепличные системы в Южной Корее приносят самый высокий чистый доход при полной мощности нагрева и охлаждения. Однако сроки окупаемости составили менее 2 лет по сравнению с традиционной системой, при этом преимущества установки GSHP заключаются в снижении энергопотребления на 26 % и снижении выбросов парниковых газов по сравнению с традиционной системой в Греции [38]. Также подобные исследования были обнаружены в Великобритании [39], США [40] и Китае [41].

Система, описанная в этих исследованиях, требовала обширной территории или глубокой скважины (от 10 до 15 м) для размещения труб теплообменника, что оказалось очень дорогим для конечных пользователей [42].Кроме того, Бенли закопал трубу на глубину 60 м для вертикальной системы [43] и 2 м для горизонтальной системы [7]. Было замечено, что вертикальная система имеет более высокий коэффициент полезного действия (КПД) (3,5), чем горизонтальная система (3,3). Кроме того, грунты, используемые в качестве теплоаккумуляторов, не имеют надлежащей изоляции, чтобы свести к минимуму потери тепла. Кроме того, потери тепла в почве огромны [44], в первую очередь зимой и в дни, когда погода пасмурная и холодная. Кроме того, Le et al. [41] заявили, что неглубокая геотермальная энергия с вертикальным теплообменником обладает потенциалом для обогрева и охлаждения теплиц.

Как правило, почти вся общая энергия в теплице используется только для отопления [15]. Более того, несмотря на то, что почва используется как источник тепла, глубоко заглубленные трубы в качестве теплообменника становятся проблемой с точки зрения высокой стоимости и, безусловно, должны быть решены. Однако теплопотери фасада также определяют высокие энергозатраты в теплице. Кроме того, необходимы решительные меры для минимизации мирового потребления энергии и серьезного сокращения выбросов углерода.Поэтому в данной работе учитывались первоначальная стоимость, энергосберегающий и хорошо изолированный грунтовый накопитель тепловой энергии. Кроме того, в этом исследовании исследуется производительность системы GSHP в теплице с инновационными, хорошо изолированными и неглубокими трубами теплообменника. Кроме того, электричество, вырабатываемое солнечной энергией, также обсуждалось для строительства с нулевым потреблением энергии. Кроме того, рассматривался коэффициент теплового дисбаланса хранения почвы, как влияние отбора и отвода тепла.

2. МЕТОДОЛОГИЯ

2.1. Описание системы

2.1.1. Принцип работы

Как схематически показано на рис. 1, вся система отопления-охлаждения теплицы была разделена на три подсистемы: солнечные фотоэлектрические панели, зарядный аккумулирующий тепло и разгрузочный блок. Летом планировался процесс подзарядки сезонной системы хранения тепловой энергии в почве (СБТЭС), а зимой рекуперация тепла для покрытия отопительных нагрузок осуществлялась с использованием обратного процесса (процесса разрядки).Однако, когда требуется нагрев или охлаждение, оба метода применяются попеременно.

Рисунок 1

Диаграмма рабочего процесса системы.

Рисунок 1

Схема рабочего процесса системы.

2.1.2. Основные компоненты системы

Основные компоненты этой системы включают солнечные фотоэлектрические панели, резервуар для воды, скважинный блок хранения тепловой энергии (BTES) с трубами распределения тепла и фанкойл (FCU). Основные конструктивные параметры системы приведены в таблице 1.Что касается конструкции системы, расчет потребности теплицы в энергии был выполнен в соответствии со строительными нормами и правилами с использованием DesignBuilder. Также учитывались солнечная радиация и теплопотери теплицы. Из-за прозрачной оболочки теплицы остальные тепловые нагрузки должны выполняться активной системой, обеспечиваемой запасенным подземным теплом. Кроме того, исходя из необходимого количества тепловой энергии для поддержания заданной температуры в теплице, были определены конструктивные параметры фотоэлектрической солнечной системы (площадь коллектора, пиковая мощность, КПД и инвертор) и объем подземного хранилища. Поэтому характеристики продукта были получены из спецификаций [45–47].

2.1.3. Теплица

Теплица площадью 46,94 м 2 с объемом 142,87 м 3 и расположена в Лафборо, Великобритания (53,48° широты, долготы -1,0°). Общая площадь стен здания составила 98,22 м 2 , площадь крыши 77,01 м 2 . Он был покрыт двойным остеклением полупрозрачного PV на крыше и непрозрачным PV на всех боковых стенах.Также насаждения размещались над землей.

2.1.4. Аккумулятор тепловой энергии

Аккумулятор тепловой энергии является важнейшим компонентом всей системы, состоящей из резервуара для горячей воды и раствора гликоля, циркулирующего в скважинных подземных трубах.

Таблица 1

Основные расчетные параметры тепличной системы.

Система . Номер .
Площадь пола теплицы (м 2 ) 46. 94
Мощность непрозрачного PV (W) [45] 7670 7670
Объем резервуара воды Укв (M 3 ) [48] 0.2
Мощность циркуляции Насос для BTES-петли (W) [49] 185 185
V-труба Теплообменник Спецификация
Количество VHXS 24
Диаметр VHXS (M) 0.00025
Глубина VHXS (M) 29 2.5
Расстояние между двумя соседними скважинами (M) 0.5-1
Мощность циркуляционного насоса для цикла сторки (W) 50] 48 48 48
Питание циркуляционного насоса для рассола (W) [50] 185 185
Полупрозрачная PV Power (W) [46] 2880
Циркуляционная насосная мощность для фанкойла (Вт) [50] 48
Мощность фанкойла (теплопроизводительность 21. 15 кВт и холодопроизводительность 18,3 кВт) (Вт) [51]  1197 
Мощность теплового насоса NIBE F1145–5 (Вт) [52]  1230 
3 Мощность инвертора (Fronius 7W258 3) ]  2000 
Система . Номер .
площадь пола теплицы (M 2 ) 46.94 46.94
Мощность непрозрачного PV (W) [45] 7670 7670
Объем водного бака ukv (м 3 ) [48]  0.2
Мощность циркуляционного насоса для BTES-петли (W) [49] 185
V-труба Теплообменник Спецификация
Количество VHXS 24
Диаметр VHXS (M) 0,000265 0,00025
Глубина VHXS (M) 2. 5 2.5
Расстояние между двумя соседними конструкциями (M) 0.5-1
Сила циркуляции насос контура бака коллектора (Вт) [50] 48
Мощность циркуляционного насоса для рассола (Вт) [50] 185
Мощность полупрозрачного фотоэлектрического модуля (Вт) [46 2880 
Мощность циркуляционного насоса фанкойла (Вт) [50]  48 
Мощность фанкойла (теплопроизводительность 21.15 кВт и холодопроизводительность 18,3 кВт) (Вт) [51]  1197 
Мощность теплового насоса NIBE F1145–5 (Вт) [52]  1230 
3 Мощность инвертора (Fronius 7W258 3) ]  2000 
Таблица 1

Основные расчетные параметры тепличной системы.

Система . Номер .
Площадь пола теплицы (м 2 ) 46. 94
Мощность непрозрачного PV (W) [45] 7670 7670
Объем резервуара воды Укв (M 3 ) [48] 0.2
Мощность циркуляции Насос для BTES-петли (W) [49] 185 185
V-труба Теплообменник Спецификация
Количество VHXS 24
Диаметр VHXS (M) 0.00025
Глубина VHXS (M) 29 2.5
Расстояние между двумя соседними скважинами (M) 0.5-1
Мощность циркуляционного насоса для цикла сторки (W) 50] 48 48 48
Питание циркуляционного насоса для рассола (W) [50] 185 185
Полупрозрачная PV Power (W) [46] 2880
Циркуляционная насосная мощность для фанкойла (Вт) [50] 48
Мощность фанкойла (теплопроизводительность 21. 15 кВт и холодопроизводительность 18,3 кВт) (Вт) [51]  1197 
Мощность теплового насоса NIBE F1145–5 (Вт) [52]  1230 
3 Мощность инвертора (Fronius 7W258 3) ]  2000 
Система . Номер .
площадь пола теплицы (M 2 ) 46.94 46.94
Мощность непрозрачного PV (W) [45] 7670 7670
Объем водного бака ukv (м 3 ) [48]  0.2
Мощность циркуляционного насоса для BTES-петли (W) [49] 185
V-труба Теплообменник Спецификация
Количество VHXS 24
Диаметр VHXS (M) 0,000265 0,00025
Глубина VHXS (M) 2. 5 2.5
Расстояние между двумя соседними конструкциями (M) 0.5-1
Сила циркуляции насос контура бака коллектора (Вт) [50] 48
Мощность циркуляционного насоса для рассола (Вт) [50] 185
Мощность полупрозрачного фотоэлектрического модуля (Вт) [46 2880 
Мощность циркуляционного насоса фанкойла (Вт) [50]  48 
Мощность фанкойла (теплопроизводительность 21.15 кВт и холодопроизводительность 18,3 кВт) (Вт) [51]  1197 
Мощность теплового насоса NIBE F1145–5 (Вт) [52]  1230 
3 Мощность инвертора (Fronius 7W258 3) ]  2000 
2.1.5. Буферный накопительный бак

По Чарлику и Саммерфилду [53] было обнаружено, что при мощности теплового насоса 4 кВт минимальный объем системы при гистерезисе от 4°C до 2°C составляет от 143,5 до 287,1 л соответственно для буферной емкости. Поэтому в качестве кратковременного накопителя тепловой энергии в системе с тепловым насосом мощностью 5 кВт был использован буферный аккумулирующий бак емкостью 200 л, служащий буфером между контуром сбора, ПСБТЭС с горизонтальной трубой и подсистема фанкойлов. Также номинальный расход воды составляет 0,35 л/с. Кроме того, буферный резервуар является важной частью системы, поскольку он поддерживает высокую температуру раствора перед его передачей в SSBTESS, тем самым уменьшая короткие циклы теплового насоса [54].Кроме того, он помогает принимать и распределять тепло с гораздо большей скоростью, чем подсистема SSBTESS, что улучшает его общую производительность.

2.1.6. Скважинный грунтовый аккумулирующий слой тепловой энергии

Скважина-аккумулятор тепловой энергии спроектирована и размещена под теплицей на глубине 0,2 м от поверхности земли. Всего на 200 м 3 объема грунта было заложено 24 одинарных теплообменника вертикального типа (ВТП), которые были соединены параллельно, заглубленные на глубину 2. 5 м и используется как подземный склад. Кроме того, он предназначался для хранения тепла, произведенного в летний и переходный сезоны. Также он служит в составе различных источников тепла, в низкотемпературное время года. Подземные скважины были расположены упорядоченно, образуя кубическую структуру с промежутком 0,5–1 м между соседними скважинами, как показано на рисунке 2. Также была построена адиабатическая изоляция вокруг грунтового хранилища для минимизации тепловых потерь. На поверхности ниже лучистый пол был покрыт бетоном, который служил в качестве отвода или инжектора тепла в подполье теплицы.

Рисунок 2

Грунтовые системы хранения тепловой энергии и строительство тепличных зданий.

Рисунок 2

Грунтовые системы хранения тепловой энергии и строительство тепличных зданий.

Рисунок 3

Панель управления и система теплового насоса установлены.

Рисунок 3

Панель управления и система теплового насоса установлены.

2.
1.7. Блок распределения тепла

В периоды высоких температур избыточное тепло поглощается в буферном резервуаре через фанкойл и передается на землю через VHX.Почва также служит элементом распределения тепла из-за ее относительно высокой температуры и теплопроводности. Кроме того, в низкотемпературные периоды тепло отводилось от буферной емкости насоса по циркуляционным трубам к фанкойлу. Скорость циркуляции рассола была определена номинально на уровне 0,2 л/с. Поэтому температура доставлялась в теплицу конвективным способом.

2.1.8. Стратегия управления

Работа всей системы контролировалась автоматически с панели управления.Однако циркуляционные насосы включались и выключались в зависимости от контролируемой температуры и заданного принципа работы. В этом разделе ниже приведены подробные описания процессов зарядки и разрядки.

В сезон похолодания, когда внутренняя температура теплицы была >20°C, система управления автоматически открывала и закрывала ветрозащитный клапан всякий раз, когда температура возвращалась к заданному значению. Когда температура превышала 25°C, насос включался в активное охлаждение, поглощая избыточное тепло помещения через фанкойл и сохраняя его на земле через буферный резервуар и тепловой насос.

Кроме того, в зимний период, когда наружная температура теплицы была ниже определенного значения, требовалось отопление для поддержания внутри 16°C, а летом 18°C. Тепловой насос перестал работать, когда потребление рассола упало до -5°C, чтобы избежать замерзания, которое могло повредить работающую систему.

2.2. Экспериментальная установка

Система была установлена ​​в Ист-Лик, Лафборо, Великобритания, и работала в течение 1 года. Эта система в основном состоит из четырех отдельных контуров: (i) GSHP, (ii) вертикального и горизонтального грунтового теплообменника (GHE), (iii) резервуара буферной воды и (iv) системы распределения тепла (фанкойл).Основные характеристики каждого элемента были описаны в Таблице 2. Кроме того, конструкция тепличного здания и системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) показаны на Рисунке 2 и Рисунке 3 соответственно.

Таблица 2

Основные характеристики компонентов [56].

9 K
Главная цепь . Элемент . Технические характеристики .
Тепловой насос NIBE F1145–5 кВт Компрессор Номинальное напряжение 230 В, максимальный рабочий ток с системой управления и циркуляционным насосом 9.5 A
Хладагент R407C, 1,4 кг
Солевой насос 35–185 Вт, расход: 0,19–0,30 л/с, внеш. диаметр Cu Соединительный насос 22 мм, макс. 3 бар
Циркуляционный насос 7–72 Вт, расход: 0,08–0,40 л/с, внешн. диаметр Cu Соединение насоса 28 мм. Grundfos UPS2 15–50/60, макс. 4 бар
Муфта заземления Теплообменник заземления Вертикальный коаксиальный трубный тип, внешн. диаметр: 25 мм, внутр. диаметр: 15 мм, 24 трубы соединены параллельно, длина каждой трубы 3 м, материал: медь, расстояние между трубами: 1 м и 2 м.
Труба горизонтального грунтового коллектора; Диаметр: 32 мм, 60 м Длина, Материал: PolyEthene
Таучный бак для хранения воды UKV200 UKV200 Изоляция двойной куртки с потерей тепла 75 Вт, вместимость: 200 л
Распределение нагрева Daikin FWD04-18A 2 трубы, мощность: 1.197 кВт, мощность охлаждения/обогрева: 18,30/21,15 кВт, расход воды: 3,14 л/ч, расход воздуха: 3000 м 60, мощность: 7–48 Вт, массовый расход: 0,35–2,4 м 3 /ч, темп. жидкости: 2–95°C, макс. давление: 4 бар, диаметр присоединения: 3/4 дюйма
Теплица  Площадь: 47 м 2 , стена: поликарбонат 16 мм X-5 стен, коэффициент теплопередачи: 2,0 Вт/м 2 K
Крыша: двойное остекление PV; U-значение: 1.2 w / m 2 K 2 K
Искусственный свет Светодиодные лампы расти RGB LED 210 W (10 шт. )
RGB LED 150 W (14 шт.)
9 K 9 K
Главный контур . Элемент . Технические характеристики .
Тепловой насос NIBE F1145–5 кВт Компрессор Номинальное напряжение 230 В, максимальный рабочий ток с системой управления и циркуляционным насосом 9.5 A
Хладагент R407C, 1,4 кг
Солевой насос 35–185 Вт, расход: 0,19–0,30 л/с, внеш. диаметр Cu Соединительный насос 22 мм, макс. 3 бар
Циркуляционный насос 7–72 Вт, расход: 0,08–0,40 л/с, внешн. диаметр Cu Соединение насоса 28 мм. Grundfos UPS2 15–50/60, макс. 4 бар
Муфта заземления Теплообменник заземления Вертикальный коаксиальный трубный тип, внешн. диаметр: 25 мм, внутр. диаметр: 15 мм, 24 трубы соединены параллельно, длина каждой трубы 3 м, материал: медь, расстояние между трубами: 1 м и 2 м.
Труба горизонтального грунтового коллектора; Диаметр: 32 мм, 60 м Длина, Материал: PolyEthene
Таучный бак для хранения воды UKV200 UKV200 Изоляция двойной куртки с потерей тепла 75 Вт, вместимость: 200 л
Распределение нагрева Daikin FWD04-18A 2 трубы, мощность: 1.197 кВт, мощность охлаждения/обогрева: 18,30/21,15 кВт, расход воды: 3,14 л/ч, расход воздуха: 3000 м 60, мощность: 7–48 Вт, массовый расход: 0,35–2,4 м 3 /ч, темп. жидкости: 2–95°C, макс. давление: 4 бар, диаметр присоединения: 3/4 дюйма
Теплица  Площадь: 47 м 2 , стена: поликарбонат 16 мм X-5 стен, коэффициент теплопередачи: 2,0 Вт/м 2 K
Крыша: двойное остекление PV; U-значение: 1.2 w / m 2 K
Искусственный свет Светодиодные лампы RGB RGB LED 210 W (10 шт. )
RGB LED 150 W (14 шт.)
Таблица 2

Основная спецификация компоненты [56].

9 K
Главная цепь . Элемент . Технические характеристики .
Тепловой насос NIBE F1145–5 кВт Компрессор Номинальное напряжение 230 В, максимальный рабочий ток с системой управления и циркуляционным насосом 9.5 A
Хладагент R407C, 1,4 кг
Солевой насос 35–185 Вт, расход: 0,19–0,30 л/с, внеш. диаметр Cu Соединительный насос 22 мм, макс. 3 бар
Циркуляционный насос 7–72 Вт, расход: 0,08–0,40 л/с, внешн. диаметр Cu Соединение насоса 28 мм. Grundfos UPS2 15–50/60, макс. 4 бар
Муфта заземления Теплообменник заземления Вертикальный коаксиальный трубный тип, внешн. диаметр: 25 мм, внутр. диаметр: 15 мм, 24 трубы соединены параллельно, длина каждой трубы 3 м, материал: медь, расстояние между трубами: 1 м и 2 м.
Труба горизонтального грунтового коллектора; Диаметр: 32 мм, 60 м Длина, Материал: PolyEthene
Таучный бак для хранения воды UKV200 UKV200 Изоляция двойной куртки с потерей тепла 75 Вт, вместимость: 200 л
Распределение нагрева Daikin FWD04-18A 2 трубы, мощность: 1.197 кВт, мощность охлаждения/обогрева: 18,30/21,15 кВт, расход воды: 3,14 л/ч, расход воздуха: 3000 м 60, мощность: 7–48 Вт, массовый расход: 0,35–2,4 м 3 /ч, темп. жидкости: 2–95°C, макс. давление: 4 бар, диаметр присоединения: 3/4 дюйма
Теплица  Площадь: 47 м 2 , стена: поликарбонат 16 мм X-5 стен, коэффициент теплопередачи: 2,0 Вт/м 2 K
Крыша: двойное остекление PV; U-значение: 1.2 w / m 2 K 2 K
Искусственный свет Светодиодные лампы расти RGB LED 210 W (10 шт. )
RGB LED 150 W (14 шт.)
9 K 9 K
Главный контур . Элемент . Технические характеристики .
Тепловой насос NIBE F1145–5 кВт Компрессор Номинальное напряжение 230 В, максимальный рабочий ток с системой управления и циркуляционным насосом 9.5 A
Хладагент R407C, 1,4 кг
Солевой насос 35–185 Вт, расход: 0,19–0,30 л/с, внеш. диаметр Cu Соединительный насос 22 мм, макс. 3 бар
Циркуляционный насос 7–72 Вт, расход: 0,08–0,40 л/с, внешн. диаметр Cu Соединение насоса 28 мм. Grundfos UPS2 15–50/60, макс. 4 бар
Муфта заземления Теплообменник заземления Вертикальный коаксиальный трубный тип, внешн. диаметр: 25 мм, внутр. диаметр: 15 мм, 24 трубы соединены параллельно, длина каждой трубы 3 м, материал: медь, расстояние между трубами: 1 м и 2 м.
Труба горизонтального грунтового коллектора; Диаметр: 32 мм, 60 м Длина, Материал: PolyEthene
Таучный бак для хранения воды UKV200 UKV200 Изоляция двойной куртки с потерей тепла 75 Вт, вместимость: 200 л
Распределение нагрева Daikin FWD04-18A 2 трубы, мощность: 1.197 кВт, мощность охлаждения/обогрева: 18,30/21,15 кВт, расход воды: 3,14 л/ч, расход воздуха: 3000 м 60, мощность: 7–48 Вт, массовый расход: 0,35–2,4 м 3 /ч, темп. жидкости: 2–95°C, макс. давление: 4 бар, диаметр присоединения: 3/4 дюйма
Теплица  Площадь: 47 м 2 , стена: поликарбонат 16 мм X-5 стен, коэффициент теплопередачи: 2,0 Вт/м 2 K
Крыша: двойное остекление PV; U-значение: 1.2 W / M 2 K
Искусственный свет Светодиодные лампы расти RGB LED 210 W (10 шт. )
RGB LED 150 W (14 шт.)

Внутри главного здания, вентилятор установлен змеевик с номинальным расходом воздуха 1 м/с (1753,84 м 3 /ч). Основная площадь составляла ~ 47 м 2 , окружена многостенным поликарбонатом X-типа, а на внешнем слое установлены солнечные панели PV. Также на крыше установлены полупрозрачные фоторамки с двойным остеклением.Кроме того, инверторы были установлены на переднем фасаде здания, а электрический щит контролировал ток. Панель управления отвечала за подачу фотоэлектрической энергии в сеть, HVAC и потребляемую мощность освещения для тепличной системы.

Коммерческий тепловой насос F1145 NIBE мощностью 5 кВт был интегрирован с HPAC40 для управления режимами нагрева и охлаждения. Двадцать четыре вертикальных трубных и горизонтальных трубчатых полиэтиленовых теплообменника были установлены под зданием и изолированы 400-миллиметровыми сэндвич-панелями из пенополиуретана и полиэтилена высокой плотности (ПЭВП), чтобы избежать поглощения внешней воды, окружающей землю по вертикали. Кроме того, к теплообменнику конденсатора был подключен 200-литровый резервуар для хранения термальной воды для повышения эффективности системы. Также фанкойл и трубы теплого пола были подключены к буферной емкости и размещены внутри теплицы (20 см под полом, засыпанным песком, гравием и бетоном).

Ежемесячная потребность в отоплении и охлаждении, показанная на рис. 5, была получена с помощью программного обеспечения для динамического моделирования зданий Energyplus, в котором используется сторонний DesignBuilder [55].Данные о погоде, использованные в моделировании, были набором данных East-Midland. Кроме того, было ясно показано, что спрос на тепловую энергию был значительным зимой и снижался летом. Однако в большинстве сезонов, даже летом, потребность в охлаждении невелика, а это означает, что в теплице используемая энергия в основном расходуется на отопление в течение всего года. Свойства фасада здания, использованные в этом моделировании, описаны в Таблице 3. Кроме того, фотоэлектрические солнечные панели использовались для обеспечения устойчивости необходимого электричества.

Таблица 3

Свойства материалов оболочки.

Материалы . Суммарный коэффициент пропускания солнечной энергии/SHGC . Коэффициент пропускания света . Коэффициент теплопередачи (Вт/м 2 К) . Срок службы . Толщина (м) .
Стенки из поликарбоната 5X [58]  0,64  0.62 2.0 2.0 10-15 лет
излучательная способность: 0,9 [59]
0,016 0,016
непрозрачный PV + Воздушный зазор 0 0 3,86 [60,61] 17.75 [45] 0.004
Полупрозрачный PV двойной глазуренный 0,42-0,5 [62,63] 0,2 ​​[64] 1.2 [62] 8 [57] 0,017
8
Материалы . Суммарный коэффициент пропускания солнечной энергии/SHGC . Коэффициент пропускания света . Коэффициент теплопередачи (Вт/м 2 К) . Срок службы . Толщина (м) .
поликарбонат 5x-стены [58] 0.64 0.62 0.62 2.0 10-15 лет

5
0,9 [59] 0.016
Непрозрачный PV + Воздушный зазор 0 3.86 [60,61] 17.75 [45] 0.004 0.004
Полупрозрачный PV двойной остекление 0,42-0,5 [62,63] 0,2 ​​[64] 1.2 [62] 8 [57] 0,017
Таблица 3

Свойства материалов оболочки.

8 62 1
Материалы . Суммарный коэффициент пропускания солнечной энергии/SHGC . Коэффициент пропускания света . Коэффициент теплопередачи (Вт/м 2 К) . Срок службы . Толщина (м) .
поликарбонат 5x-стены [58] 0.64 0.62 0.62 2.0 10-15 лет

5
0,9 [59] 0.016
Непрозрачный PV + Воздушный зазор 0 3,86 [60,61] 17,75 [45] 0,004 
Полупрозрачное поливинилхлоридное двойное стекло 5 9.42–0,5 [62,63] 0,2 ​​[64] 1,2 [62] 8 [57] 0,017
.
Суммарный коэффициент пропускания солнечной энергии/SHGC . Коэффициент пропускания света . Коэффициент теплопередачи (Вт/м 2 К) . Срок службы . Толщина (м) .
Стенки из поликарбоната 5X [58] 0.64 0.62 0.62 2.0 10-15 лет




5
0.016 0,016
Непрозрачный PV + Воздушный зазор 0 0 3,86 [6061] 17.75 45] 0.004
Полупрозрачный PV двойной глазуренный 0,42-05 [6263] 0,2 ​​[64] 1.2 [62] 8 [57] 0,017
2.2.1. Разработка агрегатов

Рассол, идущий от теплообменника из грунтовых труб к аккумуляционному нагревательному баку, использует 32% раствор этиленгликоля, чтобы избежать замерзания. Также системы были установлены в теплице, выходящей на север. Кроме того, в течение летнего и зимнего сезонов кондиционировалась теплица, в которой выращивались цветы и фрукты. Эти проанализированные полевые данные были записаны с 29 сентября 2016 года по 23 августа 2017 года. Данные были записаны с интервалом 5 минут.Сводная информация по первичным контурам представлена ​​в таблице 2.

Было два режима активного охлаждения, т. е. пассивное и активное охлаждение. Режим работы (активное охлаждение и пассивное охлаждение-обогрев) коммерческого теплового насоса определялся датчиком наружной температуры (ВТ1) и любых комнатных блоков (ВТ50). Поэтому при необходимости активного охлаждения включались реверсивный клапан и циркуляционный насос [52].

2.2.2. Солнечная батарея

Система PV состояла из 26 непрозрачных панелей, которые были установлены снаружи стены, с 32 полупрозрачными PV стеклопакетами, установленными в качестве крыши.Электрический КПД составил 17,75% [45] и 8% [57] соответственно. Кроме того, на южной, восточной и западной стенах было установлено три инвертора для цепи непрозрачных солнечных батарей. Также было два инвертора для полупрозрачного ФЭ с западной и восточной стороны. Оптические свойства панели PV представлены в таблице 3.

2.2.3. Массив заземляющих труб

Система массива наземных трубопроводов состоит из 24 вертикальных коаксиальных медных труб (диаметром 25 мм с параллельным соединением) и горизонтальной трубы (диаметром 32 мм).Эти трубы использовались для извлечения и подачи тепла из/в почву. Кроме того, использовались вертикальные коаксиальные трубы длиной 2,5 м, установленные на глубине 0,5 м на площади поверхности с низкой стоимостью.

2.2.4. Тепловой насос-буферный бак-фанкойл

Использовался коммерческий тепловой насос NIBE F1145 мощностью 5 кВт для поддержания заданной температуры в теплице в зависимости от сезона. Кроме того, в тепловом насосе использовался хладагент R407C. Теплоноситель конденсатора подавался в высокоизолированный водяной буферный бак на 200 л NIBE UKV, расположенный между тепловым насосом и FCU. Эта система позволяла накапливать больше тепла и стабилизировала среду, распределяемую в помещении через FCU. Кроме того, при перегреве помещения в режиме пассивного охлаждения ветроуловитель открывался автоматически, и наоборот. Однако когда для снижения температуры этого оказалось недостаточно, активировался режим активного охлаждения. Избыточное тепло внутри помещения поглощалось фанкойлом, передавалось в буферный резервуар и использовалось насосом для нагнетания выработанного тепла в почву.

2.2.5. Размеры

Тест проводился в режиме обогрева в период с осени 2016 г. по лето 2017 г. Следующие данные регулярно регистрировались в течение 5 минутного интервала времени, при этом в Таблице 4 показаны характеристики используемых счетчиков,

Таблица 4

Счетчики, используемые для измерений.

8
Метры . Измерение . Точность .
Sharky 775 Тепловой счетчик Массовый расход ± 10% ± 10% ± 10%
Температуры K-Type Температура ± 0,75 ° C
Датчик крепления Carel Carel температуры и влажность ±0,5°C и ±6%
Токоизмерительные клещи Fluke 323 Потребляемая мощность 2%
. Измерение . Точность . 8 Sharky 775 Тепловой счетчик Массовый расход ± 10% ± 10% ± 10% Температуры K-Type Температура ± 0,75 ° C Датчик крепления Carel Carel температуры и влажность ±0,5°C и ±6% Токоизмерительные клещи Fluke 323 Потребляемая мощность 2% Таблица 4

Измерители, используемые для измерений

8
Метры . Измерение . Точность .
Sharky 775 Тепловой счетчик Массовый расход ± 10% ± 10% ± 10%
Температуры K-Type Температура ± 0,75 ° C
Датчик крепления Carel Carel температуры и влажность ±0,5°C и ±6%
Токоизмерительные клещи Fluke 323 Потребляемая мощность 2%
. Измерение . Точность . 8 Sharky 775 Тепловой счетчик Массовый расход ± 10% ± 10% ± 10% Температуры K-Type Температура ± 0,75 ° C Датчик крепления Carel Carel температуры и влажность ±0,5°C и ±6% Токоизмерительные клещи Fluke 323 Потребляемая мощность 2% 70002 Счетчик тепла.

(b) Измерение температуры раствора воды/антифриза на входе и выходе из GHE и солнечного коллектора с помощью логарифмической характеристики теплового насоса.

(c) Измерение температуры воздуха в теплице (внешней и внутренней) и влажности с помощью датчика Carel для монтажа в воздуховоде.

(d) Измерение температуры воды (вход-выход) из фанкойла медно-константановыми термопарами.

(e) Измерение температуры поверхности стеклопластика в теплице с помощью медь-константановых термопар.

(f) Измерение солнечного потока внутри и снаружи теплицы с помощью пиранометров.

(g) Измерение и контроль мгновенного энергопотребления компрессора теплового насоса, насосов и всех электрических параметров с помощью счетчика электроэнергии.

2.3. Анализ

2.3.1. Солнечная теплица

При проектировании системы отопления теплицы первым шагом был расчет необходимого количества тепловой энергии.Количество тепла, необходимое для поддержания тепла в теплице, определяли путем сложения скорости теплопотерь, которую необходимо восполнить. Кроме того, был произведен расчет тепловых потерь при наиболее высоких средних условиях. Поэтому в течение среднего зимнего сезона использовалась низкая температура самого холодного месяца.

2.3.2. Система геотермального теплового насоса

Вторым этапом был выбор экономичной и эффективной системы отопления для подачи тепловой энергии. Настоящее исследование было направлено на определение производительности GSHP в сочетании с теплицей модельного размера, чтобы удовлетворить ее требования к отоплению и охлаждению.

При расчете цикла для GSHP были сделаны следующие допущения:

(i) Объемный КПД компрессора принимался равным 85%.

(ii) Изэнтропический КПД компрессора был принят равным 71%.

(iii) В цикле не было потерь давления.

Количество тепла, отбираемого (поглощаемого) агрегатом в режиме обогрева (⁠|${\mathrm{Q}}_{\mathrm{e}}$|⁠), рассчитывалось по следующему уравнению. (1).

$ $ \ begin {equation} {\ mathrm {Q}} _ {\ mathrm {e}} = {\ mathrm {m}} _ {\ mathrm {b}} {\ mathrm {c}} _ {\ mathrm {b}}\Delta \mathrm{T} \end{equation}$$

(1)где |${\mathrm{m}}_{\mathrm{b}}$| или |${\mathrm{m}}_{\mathrm{w}}$| — массовый расход раствора антифриза/воды и |${\mathrm{c}}_{\mathrm{w}}$| или |${\mathrm{c}}_{\mathrm{b}}$| — удельная теплоемкость воды |${\mathrm{c}}_{\mathrm{w}}$| или антифриз |${\mathrm{c}}_{\mathrm{b}}$| решение соответственно с |$\Delta \mathrm{T}$| разница температур на выходе и на входе в ГТО. Скорость отвода тепла в конденсаторе (⁠|${\mathrm{Q}}_{\mathrm{co}})$| был рассчитан по уравнению. (2) ниже,

$ $ \ begin {equation} {\ mathrm {Q}} _ {\ mathrm {c} \ mathrm {o}} = {\ mathrm {m}} _ {\ mathrm {w}} { \mathrm{c}}_{\mathrm{w}}\Delta \mathrm{T} \end{equation}$$

(2)Поэтому, когда |${\mathrm{W}}_{\mathrm{comp }}$| — скорость ввода работы в компрессор, COP GSHP рассчитывается по уравнению. (3),

$$\begin{equation} {\mathrm{COP}}_{\mathrm{HP}}=\frac{{\mathrm{Q}}_{\mathrm{co}}}{{\ mathrm{W}}_{\mathrm{co}\mathrm{mp}}} \end{equation}$$

(3) Общий КПД системы отопления, который представляет собой отношение нагрузки конденсатора к общему потреблению работы компрессора, рассол, водяные циркуляционные насосы и фанкойл вычисляются по следующему уравнению.(4).

$ $ \ begin {equation} {\ mathrm {COP}} _ {\ mathrm {s}} = \ frac {{\ mathrm {Q}} _ {\ mathrm {co}}} {{\ mathrm {W} } _ {\ mathrm {co} \ mathrm {mp}} + {\ mathrm {W}} _ {\ mathrm {насосы}} + {\ mathrm {W}} _ {\ mathrm {fc}}} \ end { уравнение}$$

(4)
2.
3.3. Коэффициент теплового дисбаланса

Подземный тепловой баланс определяет ежегодное количество тепла, подаваемого в землю ГТП через грунтовый теплообменник. Для длительной работы ГШТ вводимое тепло должно быть равно отводимому. Кроме того, высокий тепловой коэффициент дисбаланса, вероятно, повлияет на производительность GSHP, поскольку источник тепла продолжает уменьшаться.Поэтому определение коэффициента дисбаланса имеет решающее значение для описания теплового состояния почвы. Коэффициент дисбаланса рассчитывается путем изучения нагрузки здания и производительности теплового насоса.

Рисунок 4

Электрическая схема системы.

Рисунок 4

Электрическая схема системы.

Рисунок 5

Ежедневная потребность в отоплении-охлаждении новой теплицы.

Рисунок 5

Ежедневная потребность в отоплении/охлаждении новой теплицы.

| $ {\ mathrm {Q}} _ {\ mathrm {hc}} $ | это потребность в нагреве или охлаждении, которая рассчитывается на основе температуры рассола на входе и выходе и объемного расхода [65], как показано в уравнении. (5) и (6).

$ $ \ begin {equation} {\ mathrm {Q}} _ {\ mathrm {hc}} = \ underset {{\ mathrm {t}} _ {\ mathrm {start}}} {\ overset {{\ mathrm {t}}_{\mathrm{end}}}{\int}}\dot{\mathrm{Q}}\left(\mathrm{t}\right)\mathrm{dt} \end{equation}$$

(5)

$$\begin{equation} \dot{\mathrm{Q}}\left(\mathrm{t}\right)=\uprho \times{\mathrm{c}}_{\mathrm{p }} \ раз \ влево | {\ mathrm {T}} _ {\ mathrm {bo}} \ влево (\ mathrm {t} \ вправо) — {\ mathrm {T}} _ {\ mathrm {bi}} \ left(\mathrm{t}\right)\right|\times \mathrm{G}\left(\mathrm{t}\right) \end{equation}$$

(6)Коэффициент теплового дисбаланса определялся следующим образом в уравнении(7) [65, 66].

$ $ \ begin {equation} \ mathrm {IR} = \ frac {{\ mathrm {Q}} _ {\ mathrm {ahi}} — {\ mathrm {Q}} _ {\ mathrm {ahe}}} { {\mathrm{Q}}_{\mathrm{ahi}}+{\mathrm{Q}}_{\mathrm{ahe}}}\times 100\% \end{equation}$$

(7)где IR — коэффициент теплового дисбаланса, |${\mathrm{Q}}_{\mathrm{ahi}}$| — аккумулированное вводимое тепло, а |${\mathrm{Q}}_{\mathrm{ahe}}$| аккумулированное тепло отбирается. Формулы следуют уравнению. (8) и (9).

$ $ \ begin {equation} {\ mathrm {Q}} _ {\ mathrm {ahi}} = \ underset {{\ mathrm {t}} _ {\ mathrm {start}}} {\ overset {{\ mathrm {t}}_{\mathrm{end}}}{\int}}\dot{\mathrm{Q}}\left(\mathrm{t}\right)\left(1-\frac{1}{{ \mathrm{COP}}_{\mathrm{c},\mathrm{t}}}\right)\mathrm{dt} \end{equation}$$

(8)

$$\begin{equation} {\ mathrm {Q}} _ {\ mathrm {ahe}} = \ underset {{\ mathrm {t}} _ {\ mathrm {start}}} {\ overset {{\ mathrm {t}} _ {\ mathrm {конец }}}{\int}}\dot{\mathrm{Q}}\left(\mathrm{t}\right)\left(1+\frac{1}{{\mathrm{COP}}_{\mathrm {c},\mathrm{t}}}\right)\mathrm{dt} \end{equation}$$

(9) где |${\mathrm{Q}}_{\mathrm{t}}$| — почасовая нагрузка на отопление или охлаждение, при этом |${\mathrm{COP}}_{\mathrm{c},\mathrm{t}}$| и |${\mathrm{COP}}_{\mathrm{h},\mathrm{t}}$| нагрузка на охлаждение и обогрев во время |$\mathrm{t}$|⁠.
2.3.4. Схема электрическая система

Тепличная система была оснащена солнечной энергией, которая собиралась с помощью солнечной панели PV. Фотоэлектрические панели использовались для уменьшения потерь тепла и выработки электроэнергии. Непрозрачные фотоэлектрические панели были установлены на стены, а полупрозрачные стеклопакеты – на крышу. Кроме того, произведенная электроэнергия подавалась в сеть, откуда ее получали тепличное здание и его система. Схема системы электроснабжения теплицы представлена ​​на рисунке 4.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

В этом исследовании были оценены результаты, полученные в результате экспериментов в течение одного года отопления, чтобы определить рабочие характеристики изучаемой системы. На рисунке 5 показана средняя нагрузка на отопление и охлаждение рассматриваемой предлагаемой солнечной теплицы, при этом полученные результаты составляют 1,76 МВтч и 0,02 МВтч соответственно. Кроме того, в этом расчете общий коэффициент теплопередачи облицовки теплицы находился в пределах 1.2–2 Вт/м 2 К, с наибольшей разницей температур внутри здания (⁠|${\mathrm{T}}_{\mathrm{i}}$|⁠) и снаружи градусов (⁠|$ {\ mathrm {T}} _ {\ mathrm {o}} $ | ⁠), что составляет 10,8 ° C.

На рис. 6 показаны среднемесячные значения температуры наружного и внутреннего воздуха теплицы. Средняя температура окружающего воздуха колебалась от 6,12°С до 11,14°С, средняя температура теплицы колебалась от 11,00 до 17,22°С. Однако температура в помещении зимой опускалась до 11°С, а весной, летом и осенью была в пределах 15.45°С, 16,26°С и 17,22°С соответственно. Кроме того, общая средняя разница температур по сравнению с температурой окружающей среды составила 6,35°C. Таким образом, система смогла точно достичь целевой температуры, которая была установлена ​​еще зимой.

Рисунок 6

Температура внутри и снаружи теплицы.

Рисунок 6

Температура внутри и снаружи теплицы.

На рис. 7 показаны средненедельные значения температуры поверхности земли снаружи и внутри теплицы.Температура поверхности земли внутри и снаружи теплицы колебалась в пределах 7–25°C и 5–18°C соответственно. Кроме того, лучистое отопление пола работает правильно и сохраняет тепло внутренней поверхности пола, как и ожидалось, в то время как внешняя поверхность подвергается влиянию сезонных колебаний температуры. Кроме того, значения COP HP при нагреве и охлаждении находились в пределах 1,48–2,97 и 1,20–3,45 соответственно, как показано в таблице 5. ввод солевого раствора, как показано на рисунке 8.

Рисунок 7

Температура поверхности почвы внутри и снаружи теплицы.

Рисунок 7

Температура поверхности почвы внутри и снаружи теплицы.

Рис. 8

COP NIBE F1145-5 на разных T evap и T cond с использованием R407C [67].

Рисунок 8

COP NIBE F1145-5 на разных T evap и T cond с использованием R407C [67].

Рисунок 9

Колебания температуры хранения тепловой энергии почвы.

Рисунок 9

Колебания температуры хранения тепловой энергии почвы.

Рисунок 10

Сезонное производство тепла в режиме отопления и охлаждения.

Рисунок 10

Сезонное производство тепла в режиме отопления и охлаждения.

Рисунок 11

Сезонное тепло, извлекаемое из земли и подаваемое в землю.

Рисунок 11

Сезонное тепло, извлекаемое из земли и подаваемое в землю.

Рисунок 12

Годовая выработка фотоэлектрической энергии.

Рисунок 12

Годовая выработка фотоэлектрической энергии.

Таблица 5

Сезонный COP теплового насоса.

Времена года . КС .
. Отопление . Охлаждение .
Осень 2,97 3,45
зима 2,1 1,2
Пружина 1,48 1,65
лето 2,15 2,41
Времена года . КС .
. Отопление . Охлаждение .
Осень 2,97 3,45
зима 2,1 1,2
Пружина 1,48 1,65
лето 2,15 2,41
Таблица 5

Сезонный COP теплового насоса.

Времена года . КС .
. Отопление . Охлаждение .
Осень 2,97 3,45
зима 2,1 1,2
Пружина 1,48 1,65
лето 2,15 2,41
Времена года . КС .
. Отопление . Охлаждение .
Осень 2,97 3,45
зима 2,1 1,2
Пружина 1,48 1,65
лето 2,15 2,41

Что касается производительности системы в этом исследовании, COP sys нагрева и охлаждения был равен 1. 51 и 1,55 соответственно. Кроме того, было замечено, что летом в системе необходимо поддерживать температуру 18°C, весной и осенью 16°C, в то время как зимой ничего не фиксировалось, поскольку температура почвы достигала самой низкой температуры, как показано на рисунке 9. Однако на внешние температуры почвы влияли внешние градусы с суточными и сезонными условиями на глубине ниже 15 м [68]. Это связано с тем, что внешняя температура земли подвергалась воздействию окружающей среды. Кроме того, сообщалось, что даже при достаточно высокой температуре почвы тепловой насос в эти периоды часто выходил из строя, так как рассол в трубопроводе замерзал при температуре -10°C.Это также указывало на то, что теплопередача между трубой и грунтом была очень низкой, а это означает, что необходимо улучшить теплопроводность грунта. Следовательно, необходимо внести некоторые улучшения путем введения в почву наночастиц на основе металлов или углерода [69] или использования инкапсулированного раствора PCM для траншей [70].

На рисунке 9 показано сравнение между SSBTESS, внешней температурой почвы на глубине 1 м и температурой окружающей среды. Средняя температура SSBTESS начиналась с высокой температуры, наблюдаемой на уровне 22°C, и колебалась до 9°C.Она отличается от внешней температуры почвы, которая колеблется до 17°С, что выше, чем у SSBTESS. Кроме того, линии графика были обрезаны из-за ошибки регистратора данных, но это не влияет на его (график) поведение. Снижение температуры SSBTESS было вызвано низким подводом тепла и изоляцией, действующими как адиабатические условия. Адиабатический режим препятствует передаче тепла между подземным хранилищем тепловой энергии и грунтом окружающей среды. Таким образом, SSBTESS не мог поглощать тепло из окружающей среды.Кроме того, для этого проекта был использован тест на тепловую реакцию на расстоянии 1 м. Температура невозмущенного грунта, теплопроводность грунта и тепловое сопротивление скважины на участке составили (16,7 ± 0,3)°C, (1,7 ± 0,4) Вт/м°C и (0,20 ± 0,06) м°C/Вт соответственно.

Кроме того, на графике видно, что температура SSBTESS продолжает снижаться без рекуперации тепла системой, что приводит к дисбалансу температуры грунта. Температура SSBTESS повышалась зимой, а весной снижалась из-за большого отбора тепла из земли, как показано в таблице 6.Тем не менее, температура несколько повысилась, когда позднее, летом, произошел ввод тепла.

Таблица 6

Тепло, поставленное за каждый сезон.

Сезонный отпуск тепла (кВтч) .
Сезон . Отопление . Охлаждение . Извлечено . Впрыскиваемый .
Осень 2740 502 2486 626
зима 221 40 2808 458
Пружина 1162 328 3814 2139
лето 1054 3129 3921 6292
Итого 5176 3998 13 030 2379
Сезонное тепла доставлен ( кВтч) .
Сезон . Отопление . Охлаждение . Извлечено . Впрыскиваемый .
Осень 2740 502 2486 626
зима 221 40 2808 458
Пружина 1162 328 3814 2139
лето 1054 3129 3921 6292
Итого 5176 3998 13 030 2379
Таблица 6

тепло поставляется для каждого сезон.

Сезонный отпуск тепла (кВтч) .
Сезон . Отопление . Охлаждение . Извлечено . Впрыскиваемый .
Осень 2740 502 2486 626
зима 221 40 2808 458
Пружина 1162 328 3814 2139
лето 1054 3129 3921 6292
Итого 5176 3998 13 030 2379
Сезонное тепла доставлен ( кВтч) .
Сезон . Отопление . Охлаждение . Извлечено . Впрыскиваемый .
Осень 2740 502 2486 626
зима 221 40 2808 458
Пружина 1162 328 3814 2139
лето 1054 3129 3921 6292
Итого 5176 3998 13 030 2379

Рисунок 10 показывает, что тепло было доставлено конденсатором (Q конд нагрев ), для нагрева воздуха в холодное время года, а так же выпускался (Q конд охлаждение ) для активного охлаждения (радиатор) в жаркое время года. Кроме того, было замечено, что во все времена года, кроме лета, обогрев преобладал над охлаждением. Годовой объем энергии, поставленной для отопления и охлаждения, составил 5176 кВт·ч и 3998 кВт·ч соответственно, как указано в Таблице 6. Однако это не могло удовлетворить потребности теплицы в отоплении. Таким образом, эта ситуация приводила к тому, что температура воздуха в помещении иногда опускалась ниже заданного значения. Кроме того, энергия охлаждения системы ниже требуемой мощности по сравнению с предыдущей конструкцией, что приводит к увеличению температуры в помещении больше, чем ожидалось.Тем не менее, это не кажется большой проблемой для теплицы, так как самая высокая температура находится в допустимом диапазоне.

Более низкая мощность охлаждения привела к тому, что система повлияла на подачу тепла в землю, как показано на рис. 11. Когда годовая мощность нагнетания ниже, чем извлекаемая, это вызывает нестабильность и дисбаланс температурной среды грунта. Следовательно, решение может быть адаптировано, например, система GSHP с рекуперацией тепла [66]. Моделирование переходного процесса также показало, что температура почвы и коэффициент теплового дисбаланса уменьшились с увеличением этого (коэффициента) рекуперации тепла.Кроме того, результаты показывают, что коэффициент теплового дисбаланса и температура почвы снизились соответственно с 29,2% до 5,2% и с 8,78°C до 0,34°C, а доля рекуперации тепла увеличилась с 0,8% до 53%.

Предлагаемая система адаптирована к рекуперации тепла на практике и успешно снижает тепловой дисбаланс грунта на 2379 кВтч в год. Достигнутый коэффициент теплового дисбаланса почвы составил 32,76%, что означает, что предложенная новая система увеличила рекуперацию тепла почвы на 67,24%, что примечательно.

Более того, строительство огромных фотоэлектрических тепличных ферм, обеспечивающих значительную экономию энергии за счет некоторых отверстий, кажется многообещающим, поскольку в качестве крыши выбраны полупрозрачные фотомодули с двойным остеклением. Этот метод постоянно поддерживает внутреннюю температуру, уменьшая потери тепла со стен и крыши [71]. Поскольку двойное остекление имеет низкий коэффициент теплопередачи, тепловая энергия внутри теплицы, вероятно, будет лучше поддерживаться, а также значительно снизится потеря тепла.В результате снижается потребность в отоплении зимой.

Фотомодули были покрыты прозрачным стеклом для защиты модулей от непогоды, такой как грязь и перегрев. Недавние исследования показали, что полупрозрачные фотоэлектрические модули имеют большую электрическую эффективность, чем непрозрачные [72]. Такая высокая эффективность достигается за счет того, что полупрозрачный фотоэлектрический модуль пропускает падающий солнечный свет. В результате этот тип фотоэлектрического модуля не подвергается чрезмерному нагреву, чтобы относительно стабилизировать эффективность.Также под фотомодулем не возникает тень на листьях.

Энергосистема предназначена для измерения электроэнергии, произведенной и подаваемой в сеть, с учетом того, что необходимо устройству. К пяти инверторам подключено пять ветвей, т. е. западная, южная и восточная стена фотоэлектрических модулей, с западной и восточной фотоэлектрическими панелями крыши. Кроме того, на Рисунке 12 показано, что электроэнергия, вырабатываемая фотоэлектрическими модулями, имеет хорошую схему согласования по сравнению с результатами моделирования, основанными на технической спецификации.Годовой объем электроэнергии, вырабатываемой фотоэлектрическими панелями, составил 59,63 ГДж (17 кВтч), а использованная энергия составила 223,54 ГДж (62 кВтч). Следовательно, это означает, что доля солнечной фотоэлектрической энергии в полезности составила 26,7%.

4. ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

В этом исследовании изучались полевые испытания инновационной тепличной системы отопления и охлаждения с накоплением тепловой энергии в почве и рекуперацией тепла в Великобритании. В заключение, на основе анализа были сделаны три открытия.Во-первых, вся система поддерживала заданную температуру воздуха, кроме зимнего сезона. Проблему можно решить, уменьшив инфильтрацию воздуха и изменив процедуру охлаждения (внутренняя температура в диапазоне 20–25°C включает активное охлаждение, а >25°C включает ветрозащиту/отверстие). Кроме того, с помощью этой процедуры можно значительно увеличить инжекцию тепла. Во-вторых, отвод тепла вызывал дисбаланс температуры грунта, о чем сообщалось во многих исследованиях. Благодаря технологии рекуперации тепла предложенная система успешно снизила коэффициент теплового дисбаланса почвы на 2379 кВтч, или почти на 33 %, в год.В-третьих, были такие проблемы, как замерзание раствора и прекращение работы теплового насоса из-за низкой теплопроводности грунта.

Для будущих исследований можно повысить теплопроводность путем введения в почву наночастиц на основе углерода или металла, добавления влаги и инкапсулированного раствора ПКМ для траншей. Кроме того, использование более высокой тепловой мощности теплового насоса помогает улучшить производительность системы.

Подтверждение

Авторы выражают благодарность проекту Innovate UK Project No: TS/M005836/1, стипендии DIKTI и докторскому гранту UNS No. 623/UN27.21/PP/2017 за их финансовую поддержку.

Каталожные номера

[3]

РЕН21

.

ОТЧЕТ О МИРОВОМ СОСТОЯНИИ ЭНЕРГИИ ЗА 2018 ГОД

.

REN21 Секретариат

,

Франция

,

2018

. [5]

HEe

Hee

WJ

,

Alghoul

MA

,

Bakhtyar

B

et al.

Роль оконного остекления на естественное освещение и энергосбережение в зданиях

.

Renew Sustain Energy Rev

 

2015

;

42

:

323

43

.[7]

Бенли

 

H

.

Анализ энергетических характеристик системы геотермального теплового насоса с накоплением скрытого тепла для отопления теплицы

.

Energy Convers Manag

 

2011

;

52

:

52

:

581

9

. [9]

COSSU

M

,

MURGIA

L

,

LEDDA

L

et al.

Распределение солнечной радиации внутри теплицы с ориентированными на юг фотогальваническими крышами и влияние на продуктивность сельскохозяйственных культур

.

Appl Energy

 

2014

;

133

:

89

100

100

. [10]

Mongkon

S

,

S

,

ThePA

S

,

NAMPRAKAI

P

,

Pratinthong

N

.

Оценка эффективности охлаждения системы горизонтальных земляных труб и влияние на растения в тропической теплице

.

Energy Convers Manag

 

2014

;

78

:

225

36

.[12]

Sonneveld

 

PJ

,

Swinkels

 

GLAM

,

Bot

 

GPA

,

Flamand 3

Технико-экономическое обоснование сочетания охлаждения и производства высококачественной энергии в солнечной теплице

.

Biosyst Eng

2010

;

105

:

51

8

8

. [13]

Marucci

A

,

Monarca

D

,

Cecchini

M

et al.

Полупрозрачные фотогальванические пленки для средиземноморской теплицы: новая устойчивая технология

.

Math Probl Eng

 

2012

;

2012

.[14]

Гошал

 

S

,

Неоги

 

S

.

Система опережающего остекления — энергоэффективный подход к зданиям обзор

.

Energy Procedia

 

2014

;

54

:

352

8

. [15]

8

. [15]

Santamouris

M

,

Balaras

CA

,

,

E

,

Vallindras

M

.

Пассивные солнечные сельскохозяйственные теплицы: всемирная классификация и оценка технологий и систем, используемых для обогрева

.

Sol Energy

 

1994

;

53

:

411

:

411

26

. [16]

Harjunowibowo

D

,

DING

Y

,

OMER

S

,

Riffat

S

.

Последние активные технологии тепличных систем — всесторонний обзор

.

Bulg J Agric Sci

 

2018

;

24

:

158

70

70

. [17]

Jamaluddin

A

,

HarjunoWiboWo

D

,

Rahardjo

DT

et al.

Беспроводной мониторинг расхода воды на базе Android-смартфона

. В:

2016 2-я Международная конференция по промышленному, машинному, электрическому и химическому машиностроению (ICIMECE)

.

2016

, с.

243

247

.doi: .[18]

Йилдиз

A

,

Озгенер

O

,

Озгенер

L

.

Анализ энергетических характеристик солнечного фотоэлектрического элемента (PV) с замкнутым контуром теплообменника «земля-воздух» для охлаждения солнечной теплицы: экспериментальное исследование архитектуры с низким энергопотреблением в Эгейском регионе

.

Renew Energy

 

2012

;

44

:

281

7

7

. [19]

Mehilef

S

,

S

,

Faramarzi

SZ

,

Shadur

R

,

Salam

Z

.

Применение солнечных технологий для устойчивого развития сельскохозяйственного сектора

.

Renew Sustain Energy Rev

 

2013

;

18

:

583

94

94

94

. [21]

Nakoul

Z

,

Bibi-Triki

N

,

Re

A

et al.

Оптимизация солнечной фотоэлектрической системы для теплиц

.

Phys Procedia

 

2014

;

55

:

383

9

.[23]

Кумар

 

А

,

Баредар

 

П

,

Куреши

 

У

.

Историческое и недавнее развитие фотогальванических тепловых (PVT) технологий

.

Renew Sustain Energy Rev

 

2015

;

42

:

1428

36

36

36

. [24]

AL-ShamiRy

FMS

,

AHMAD

D

,

Sharif

ARM

et al.

Проектирование и разработка фотоэлектрической энергетической системы для охлаждения тропических теплиц

.

Am J Appl Sci

 

2007

;

4

:

386

9

9

. [25]

Cuce

E

,

HarjunowiboWo

D

,

Cuce

PM

.

Стратегии возобновляемой и устойчивой экономии энергии для тепличных систем — всесторонний обзор

.

Renew Sustain Energy Rev

 

2016

;

64

:

34

59

59

. [26]

Harjunowibowo

D

,

Cuce

E

,

OMER

SA

,

Riffat

SB

.

Последние пассивные технологии тепличных систем — обзор

.

15-я Международная конференция Sustain Energy Technol — SET

 

2016

;

2016

:

1

10

. [27]

EZZAERI

K

,

K

,

Fatnassi

H

,

Bouharroud

R

et al.

Влияние фотоэлектрических панелей на микроклимат и урожайность томатов в фотоэлектрических канарских теплицах

.

Sol Energy

 

2018

;

173

:

1126

34

.[28]

Шахбази

 

Р

,

Кураванд

 

С

,

Хасан-бейги

 

Р

.

Анализ воздействия на окружающую среду использования ветряных турбин в теплицах: оценка ветровых ресурсов, распределенная выработка электроэнергии и охрана окружающей среды

.

Источники энергии

 

2019

;

00

:

1

21

. https://doi.org/10.1080/15567036.2019.1677810.[29]

Тонг

 

Y

,

Кодзай

 

T

,

Нишиока

 

N

,

Ояма

 

K .

Снижение потребления энергии и выбросов CO2 для теплиц, обогреваемых тепловыми насосами

.

Appl Eng Agric

 

2012

;

28

:

401

6

.

Горизонтальный тепловой насос с заземлением: теплоэкономическое моделирование и оптимизация

.

Energy Convers Manag

 

2010

;

51

:

2600

12

.[31]

Ниша

 

К

,

ГН

 

Т

,

МС

 

С

.

Тепловое моделирование для обогрева теплиц с использованием уплотненного слоя.pdf

.

Int J Agric Res

 

2006

;

1

:

373

83

83

83

. [32]

Zeinelabdein

R

,

OMER

S

,

Mohamed

E

.

Параметрическое исследование устойчивой системы охлаждения, объединяющей накопление энергии материала с фазовым переходом для зданий

.

Дж Аккумулятор энергии

 

2020

;

32

:

101972

.[33]

Горджиан

 

S

,

Эбади

 

H

,

Г

,

Г

,

Наджафи

3 .

Последние достижения в области теплиц с нулевым потреблением энергии и адаптированных систем хранения тепловой энергии

.

Sustain Energy Technol Assess

 

2021

;

43

:

100940

.[34]

Чжан

L

,

Сюй

P

,

Мао

3

.

Недорогая сезонная система накопления солнечного тепла грунта для отопления теплиц: проектирование и экспериментальное исследование

.

Appl Energy

 

2015

;

156

:

213

213

22

. [35]

XU

J

,

LI

Y

,

Wang

RZ

,

LIU

W

.

Исследование эффективности системы солнечного отопления с подземным сезонным накопителем энергии для теплиц

.

Энергетика

 

2014

;

67

:

63

73

73

73

. [36]

LUO

J

,

Rohn

J

,

Xiang

W

et al.

Обзор наземных исследований систем геотермального теплового насоса (GSHP)

.

Energy Build

 

2016

;

117

:

160

75

.Системы геотермального теплового насоса (GSHP) для садовых теплиц, примыкающих к транспортным развязкам: тематическое исследование в Южной Корее.

Renew Sustain Energy Rev

 

2021

;

135

:

110194

. https://doi.org/10.1016/j.rser.2020.110194.[38]

Михопулос

 

А

,

Захариадис

 

Т

,

Кириакис

 

N

.

Эксплуатационные характеристики и опыт эксплуатации системы теплового насоса с грунтовым источником с вертикальным грунтовым теплообменником

.

Энергетика

 

2013

;

51

:

349

57

57

57

. [39]

Harjunowibowo

D

,

Yate

D

,

OMER

SA

,

Riffat

SB

.

Экономический и экологический анализ инновационной теплицы

.

17-я Международная конференция Sustain Energy Technol — SET

 

2018

;

2018

:

1

10

.

Обзор преимуществ систем геотермального теплового насоса в торговых зданиях

.

Procedia Eng

 

2016

;

145

:

1135

43

43

43

. [41]

le

при

,

Wang

L

,

Wang

y

,

Li

D

.

Измерение возможности использования неглубокой геотермальной энергии для отопления и охлаждения в сельскохозяйственных теплицах города Шоугуан: профили температуры грунта и геотермальный потенциал

.

Инф Процесс Агрик

 

2020

,

1

19

. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214317320301852.[42]

Ву

 

Y

,

Ган

 

G

,

Гонсалес

 

RG

 и др.

Прогноз тепловых характеристик горизонтально соединенных теплообменников с грунтовым источником

.

Int J Low-Carbon Technol

 

2011

;

6

:

261

9

.[43]

Бенли

 

H

.

Сравнение производительности систем теплового насоса с горизонтальным и вертикальным источником для отопления теплицы в мягком климате Элазиг, Турция

.

Appl Therm Eng

 

2013

;

50

:

197

206

.[44]

Парк

 

М

.

Исследование характеристик теплообмена методом грунтового обогрева

.

Sustain

 

2018

;

10

:

1

18

.[45]

Canadian Solar

.

Canadian Solar Лист данных

.

Canadian Solar Inc.

,

Канада

,

2015

,

1

2

. [47]

Fronius

.

2017

.

Fronius Galvo Лист данных

.

Милтон Кейнс

:

Fronius UK Limited

.[48]

NIBE

.

Описание NIBE UKV 20-750 и NIBE UKV 20-1000

.

Компания NIBE

,

2016

.[49]

Grundfos

.

Циркуляционные насосы

.

Grundfos

,

2010

,

1

16

.[51]

N.V. DE

.

Фанкойлы Daikin

.

Daikin Europee N.v

,

Oostende, Бельгия

,

2008

,

1

16

. [53]

Charlick

H

,

Summerfield

I

.

Исследование взаимодействия между водонагревателями, буферными баками и тепловыми насосами

.

2013

;

79

.[55]

DesignBuilder

.

Документация по моделированию DesignBuilder EnergyPlus

.

DesignBuilder Software Ltd

,

2011

, 822. www.designbuilder.co.uk. [61]

ozgener

o

,

Ozgener

L

,

GOSWAMI

DY

.

Экспериментальный расчет полного термического сопротивления замкнутого контура EAHE для системы охлаждения теплицы

.

Межкоммунальный обмен тепловой массой

 

2011

;

38

:

711

6

.[62]

Полисоляр

.

BIPV-Building Integrated Solar Solutions

.

Polysolar, Ltd.

,

Cambridge

,

2015

. [63]

Wong

PW

,

Shimoda

Y

,

Nonaka

M

et al.

Полупрозрачные фотоэлектрические панели: тепловые характеристики, выработка электроэнергии, моделирование дневного света и потенциал энергосбережения в жилых помещениях

.

Renew Energy

 

2008

;

33

:

1024

36

36

. [65]

Qian

M

,

Ян

D

,

AN

J

et al.

Оценка теплового дисбаланса систем геотермальных тепловых насосов в жилых зданиях в Китае

.

Build Simul

 

2020

;

13

:

585

98

98

. [66]

Zhao

Z

,

Shen

R

,

Feng

W

et al.

Анализ теплового баланса грунта для системы геотермального теплового насоса в регионе с жарким летом и холодной зимой

.

Энергия

 

2018

;

11

.[69]

Свит

 

MJ

,

Чессер

 

А

,

Синглтон

 

I

.

Обзор: наночастицы на основе металлов; размер, функция и области для продвижения в области прикладной микробиологии

.

Adv Appl Microbiol

 

2012

;

80

:

113

42

.[71]

Хань

 

J

,

Лу

 

L

,

Ян

 

H

.

Численная оценка смешанной конвективной теплопередачи в двухслойном окне, интегрированном с прозрачными фотоэлементами a-Si с низкоэмиссионными покрытиями

.

Appl Energy

 

2010

;

87

:

3431

7

7

. [72]

Kamthania

D

,

NAYAK

S

,

Tiwari

GN

.

Оценка эффективности двухпроходного гибридного фотоэлектрического теплового фасада для обогрева помещений

.

Energy Build

 

2011

;

43

:

2274

81

.

© Автор(ы), 2021. Опубликовано Oxford University Press.

Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями некоммерческой лицензии Creative Commons Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/), которая разрешает некоммерческое повторное использование, распространение, и воспроизведение на любом носителе при условии надлежащего цитирования оригинальной работы.Для коммерческого повторного использования, пожалуйста, свяжитесь с [email protected]

Теплица и цветоводство: геотермальное тепло для теплиц

Почва и вода под землей содержат огромный резервуар тепловой энергии. Геотермальные системы отопления восстанавливают эту энергию и преобразуют ее в тепло, которое можно использовать в теплицах и других зданиях. Геотермальное тепло можно разделить на три категории.

Низкотемпературный (50°F)

Температура почвы на поверхности значительно меняется в течение года и тесно связана с температурой воздуха.На глубине 10-12 футов она более равномерна, в среднем около 50°F с колебаниями около 6°F выше и ниже этого уровня. Существует также задержка около 8 недель между максимальной температурой поверхности и максимальной температурой почвы на уровне 12 футов, что полезно при зимнем обогреве и летнем охлаждении. Для выращивания в теплицах многолетних растений, трав, саженцев и некоторых овощей, которым требуется температура от 32 до 45°F, можно напрямую использовать подогретый воздух или воду с низким содержанием почвы. Для обогрева теплицы до более высокой температуры необходим тепловой насос.Они доступны как воздух-воздух, воздух-вода, вода-вода или вода-воздух.

Средняя температура (140-300°F)

Термальные колодцы и источники в некоторых частях мира, включая западное побережье США, дают горячую воду, которую можно использовать непосредственно для обогрева. В настоящее время в Орегоне, Калифорнии и Вашингтоне насчитывается более 40 теплиц, которые отапливаются за счет геотермальной энергии. Нагретая вода, поступающая из-под земли, распределяется за счет излучения ребер или нагрева корневой зоны.

Высокая температура (>300°)

Пар гейзеров в Калифорнии, Неваде и Юте используется для производства электроэнергии. В настоящее время в эксплуатации находится около 20 объектов, еще несколько находятся в стадии строительства. Они производят электроэнергию по цене 5-8 центов/кВт·ч.

Системы отопления теплиц

В Новой Англии единственным вариантом геотермального отопления является низкотемпературное отопление. Есть несколько систем, которые кажутся осуществимыми и имеют разумную окупаемость.Прежде чем рассматривать возможность установки одной из этих систем, важно решить вопрос энергосбережения. В первую очередь необходимо уменьшить инфильтрацию, установить энергетические завесы, утеплить боковые стены и периметр фундамента, эффективно использовать пространство для выращивания и установить электронные средства управления. Это значительно сэкономит тепло и уменьшит размер необходимой системы отопления.

Воздушные системы

Земляные трубы — это трубопроводы, заглубленные на глубину от 6 до 12 футов под поверхность почвы. Самые простые и недорогие системы собирают тепло зимой, втягивая воздух через гофрированные пластиковые трубы и направляя его в обогреваемое помещение.Воздух, проходящий через трубки, нагревается почвой, которая имеет более высокую температуру, чем воздух. Летом систему можно использовать для охлаждения помещений здания, втягивая нагретый воздух в теплицу через заглубленные трубы, а затем возвращая его в здание. Тепло поглощается более холодной землей.

В приведенной выше системе воздух может нагреваться или охлаждаться почти до температуры почвы. Например, средняя температура почвы на глубине 8 футов ниже поверхности в центральном Массачусетсе колеблется от 60°F в начале осени до 46°F в начале марта.Чтобы увеличить температуру до 80°F — 90°F для нагрева воздуха для декоративных растений или клумбовых растений, можно использовать тепловой насос воздух-воздух. Этот процесс аналогичен тому, что происходит в холодильной системе.

Системы водоснабжения

Жидкостные системы используют либо тепло почвы для нагрева жидкости, такой как вода или антифриз, либо непосредственно используют воду из прудов или колодцев и извлекают тепло. Есть несколько систем, которые успешно используются.

Замкнутые системы обеспечивают циркуляцию воды или раствора антифриза по петлям подземных труб малого диаметра.В холодную погоду этот раствор поглощает тепло из земли и переносит его в теплообменник, который его извлекает. Также может идти тепловой насос, который усиливает его, чтобы температура была выше.

Горизонтальные петли могут использоваться там, где имеется достаточно земли. Трубы укладываются в траншеи длиной до 400 футов. Несколько контуров используются для улавливания количества тепла, необходимого для обогрева теплицы. Вертикальные петли являются альтернативой, если площадь земли ограничена. Оборудование для бурения скважин используется для бурения скважин малого диаметра от 75 футов до 500 футов; глубокий. Отверстие может быть заполнено цементным раствором для передачи тепла почвы трубам.

Петли для пруда или озера экономичны в установке, когда поблизости находится водоем. Эта система исключает затраты на земляные работы. Вода или антифриз циркулируют по змеевикам труб, размещенным на дне пруда или озера. Глубина не менее 12 футов необходима, чтобы избежать влияния промерзания, которое происходит на поверхности зимой.

Система открытого цикла использует грунтовые воды напрямую.Вода обычно откачивается из одной скважины и возвращается во вторую, соседнюю скважину. Расстояние между колодцами должно быть достаточным, чтобы обратная вода не влияла на заборную воду. Воду также можно откачивать из пруда или озера в одном месте и возвращать на большое расстояние. Системы с открытым контуром могут быть экономичными, если источник воды находится поблизости.

Выводы

Использование тепла грунта становится все более популярным для жилых и коммерческих помещений. Из-за высокой температуры, необходимой для обычного отопления теплицы, необходим тепловой насос.Сегодняшнее оборудование является более надежным при более низкой стоимости, чем несколько лет назад. Там, где требуется низкотемпературное тепло, например, для поддержания температуры воздуха чуть выше точки замерзания, возможно прямое использование тепла.

По мере роста стоимости ископаемого топлива окупаемость альтернативных систем отопления сокращается. Для большинства геотермальных систем окупаемость составляет менее десяти лет при ценах на энергию в размере 25 долларов США за МБТЕ. (мазут № 2 = 2,50 доллара США за галлон) Дополнительную информацию можно получить по адресу: Mass.Gov

.
Джон У.Барток-младший
Инженер-агроном
Управление природными ресурсами. и инж. Департамент
Университет Коннектикута, Сторрс, Коннектикут,

2008

Важные факты об ОВК для вашей теплицы

Опубликовано

Независимо от того, являетесь ли вы владельцем небольшой теплицы или крупного овощеводческого хозяйства в районе Модесто, ваш выбор решений по отоплению, охлаждению и вентиляции может сделать ваше пространство для выращивания в помещении более продуктивным.Вот что вы должны знать.

Уменьшите солнечное излучение для охлаждения, но добавьте опции

Большинству тепличных овощных растений нужна дневная температура от 70 до 80 градусов по Фаренгейту. Если средние температуры слишком высоки или слишком низки, растения могут перестать завязывать плоды или стебли и начать производить семена.

В солнечном полузасушливом месте, таком как Центральная долина Калифорнии, поддержание низких дневных температур является вашей самой большой проблемой. Регион Модесто считается средиземноморским климатом в соответствии с классификацией климата Кеппена.Как только яркое калифорнийское солнце проникает в теплицу, внутренний воздух может быстро подняться из-за обильного поступления солнечной энергии.

Одним из способов снижения температуры в теплице со средиземноморским климатом является использование затеняющей ткани. Накройте часть или всю теплицу в самые интенсивные часы солнечного света, чтобы ограничить количество солнечного света.

Однако некоторые растения пострадают, если не получат достаточного количества дневного света. Если в вашей теплице не поддерживается оптимальная для выращивания температура в солнечные дни и снижение солнечной радиации не работает, поговорите со своим специалистом по ОВКВ об использовании дополнительных методов охлаждения.

Добавьте правильную вентиляцию для удаления горячего воздуха

Замена тепличного воздуха свежим наружным воздухом — отличный способ снизить температуру воздуха внутри теплицы и уменьшить избыточную влажность. Эффективные системы вентиляции теплицы часто включают в себя большой воздухозаборник на одной стороне теплицы и большой выпускной вентиляционный клапан или вентилятор на противоположной стороне теплицы.

Вентиляция теплиц устанавливается как пассивная система перекрестной вентиляции. Пассивные системы, расположенные на правильном уровне и под нужным углом на тепличных конструкциях, лучше всего работают в прибрежных районах и районах с сильным ветром.

Системы принудительной вентиляции обычно имеют вентилируемые тепличные проемы и большие электрические вентиляторы. Вентиляторы могут нагнетать воздух в теплицу или из нее, чтобы регулировать внутреннюю температуру теплицы.

Для достижения наилучших результатов системы принудительной или пассивной вентиляции следует размещать на коньках, боковых стенах и фронтонах теплиц. Эксперты рекомендуют комбинированную охлаждающую поверхность на структурных вентиляционных отверстиях, которая составляет не менее 15–30 процентов от общей площади теплицы.

Ваш специалист по HVAC может оценить ваши конструкции индивидуально, чтобы определить наилучшее место для систем принудительной вентиляции теплиц.В сочетании с высокоэффективной системой охлаждения на основе хладагента надлежащая система вентиляции в вашей теплице может уберечь ваши растения от перегрева в особенно жаркий летний сезон или в случае сильной жары.

Используйте системы принудительной подачи воздуха для удобства

Системы принудительной вентиляции и системы охлаждения теплиц на основе хладагента менее грязны, чем системы испарительного охлаждения, такие как туманообразующие охладители или вентиляторные и пластинчатые охладители. Системы принудительного воздушного охлаждения также требуют гораздо меньшего обслуживания, чем испарительные охладители.

Оборудование для туманообразования на испарительных туманообразователях требует постоянного обслуживания. Загрязненный туман может распространять болезни и патогены растений по всей теплице. Испарительные охлаждающие панели нуждаются в постоянной воде. Подушечки нуждаются в защите от прямых солнечных лучей, соли и песка.

Несколько вентиляторов иногда должны работать без остановок при использовании систем испарительного охлаждения с вентилятором и пластиной, поэтому общее потребление воды и электроэнергии может быть значительным для метода вентилятора и пластины. Вентиляторы также должны быть расположены в точной последовательности для работы с мокрыми подушечками.Зональные кондиционеры и вентиляционные установки занимают меньше места на стенах, обеспечивая эффективный микроклимат в теплице

Расчет адекватных потребностей в отоплении

В Центральной долине зимние температуры редко опускаются ниже нуля. Тем не менее, некоторые растения могут увядать от низких температур, которые значительно выше нуля.

Чтобы обеспечить круглогодичную защиту растений в теплице, установите какую-либо систему обогрева, чтобы увеличить лучистое тепло солнечного света. Найдите в Интернете правильные методы, чтобы рассчитать, сколько британских тепловых единиц (БТЕ) ​​вам потребуется от обогревателя теплицы, или обратитесь к специалисту по системам отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха за помощью в расчете потенциальных потерь тепла в зимней теплице.

У вас есть множество вариантов обогревателей теплиц от дровяных печей до печей, работающих на природном газе. Выберите нагреватель или систему отопления, которая сможет поддерживать тепло в вашей теплице, даже если температура на 15 градусов ниже средней минимальной низкой температуры в вашем районе в течение года. Выберите обогреватель, который использует топливо, которое вы можете легко получить и позволить себе.

Некоторые типы удобных систем отопления теплиц, которые используются в Калифорнии, включают:

  • Электрический
  • Природный газ
  • Пропан или сжиженный газ
  • Инфракрасный пылесос

Ваш специалист по системам отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха может объяснить, какие существуют профессиональные и коммерческие обогреватели для теплиц.Специалисты по отоплению также могут безопасно и надежно установить вашу систему отопления теплицы, чтобы она соответствовала всем нормам и строительным требованиям.

Если вам нужен новый обогреватель для теплицы или кондиционер в головном доме, свяжитесь с Derek Sawyers Smart Energy Heating & Air.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.