【摘要】：通過溫室反季節(jié)種植的果蔬等作物的需求量日益增多,結(jié)合我國的氣候特點,國內(nèi)大部分地區(qū)的溫室都需要在不同季節(jié)供能。為保障作物優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn),降低系統(tǒng)能耗,研發(fā)節(jié)能環(huán)保的溫室供能系統(tǒng)至關(guān)重要。本研究搭建了一套適合寒冷地區(qū)日光溫室的新型空氣源熱泵供能系統(tǒng)實驗平臺。通過此實驗平臺,研究日光溫室空氣源熱泵供能系統(tǒng)的運行效果。系統(tǒng)熱源端采用低溫空氣源熱泵機組,末端采用地暖輻射和纖維風管送風系統(tǒng)相結(jié)合的方式,實現(xiàn)直接從空氣中取熱,并適宜的分配熱量至室內(nèi)空氣和土壤,以提高熱能利用效率,從而提升日光溫室冬季抵御低溫的能力,同時夏季使用同一系統(tǒng)實現(xiàn)降溫,為作物提供了適宜的生長條件。而且為了對設備選擇和系統(tǒng)調(diào)節(jié)控制進行指導,提出溫室熱負荷預測的方法。系統(tǒng)冬季運行期間,可在夜間室外環(huán)境溫度低于-3℃時,可將日光溫室內(nèi)作物冠層高度平均氣溫提升至20.3~22.2℃,加溫效果顯著。日光溫室東西方向溫度分布比較均勻,南北方向溫度呈現(xiàn)從北到南溫度逐漸升高的規(guī)律。夜間通過地暖系統(tǒng)直接對土壤加熱,將土壤平均溫度提升至20℃以上,滿足了大多數(shù)植物對根區(qū)最適生長溫度的要求。溫室供能系統(tǒng)可在夏季室外溫度已接近37℃時,保持在室內(nèi)溫度在28.4~31.2℃,具有顯著的降溫效果,保證了同一套系統(tǒng)可以在冬夏季分別使用。通過深度信念網(wǎng)絡建立較為精確預測溫室供熱負荷的模型,判定系數(shù)為0.9402,均方根誤差為0.0620,預測熱負荷很好地逼近實際熱負荷且具有較高的穩(wěn)定性。通過與近年來溫室供熱系統(tǒng)的對比發(fā)現(xiàn),本系統(tǒng)單位面積日均所需供熱量為1073.162 kJ/(m~2·d),相對供暖費用為0.072元/(m~2·d),節(jié)能效果和經(jīng)濟性顯著。此外,對不同熱源、相同末端的不同系統(tǒng)進行了綜合性的評價,本系統(tǒng)在節(jié)能性和環(huán)保性方面優(yōu)勢明顯,綜合評價也為最優(yōu)方案。該研究為日光溫室冬季供暖和夏季輔助降溫提供了新的解決方案,同時拓展了空氣源熱泵的應用領域,在溫室作物生產(chǎn)中具有廣闊的應用前景。
【學位授予單位】：天津大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：S625.3
【圖文】：

提供生活用水，被認為是在減少溫室氣體排放和降低對化石燃度方面很具有發(fā)展?jié)摿Φ沫h(huán)保技術(shù)。我國從 20 世紀 90 年代中期開始源熱泵冷熱水機組的應用范圍從南向北擴展，由長江流域擴展到黃河，全國推廣也逐步跟進。這些地區(qū)的部分城市已開始應用空氣源熱泵北京、天津、濟南等地區(qū)都開始選用空氣源熱泵空調(diào)系統(tǒng)制冷供熱，來解決或部分解決這些地區(qū)供暖制冷的能源與環(huán)境問題。幾年的實際表明，從技術(shù)與經(jīng)濟性方面看，空氣源熱泵的可以應用擴展到我國黃域，而空氣源熱泵使用在黃河以北的寒冷地區(qū)和新疆西藏地區(qū)需要考惡劣程度。在這些寒冷地區(qū)選用空氣源熱泵作為過渡季的冷熱源，其。隨著國家政策上對于煤改電的推進，人們對生活品質(zhì)的追求，201中國的空氣源熱泵市場保持高幅度增長，如圖 1-1 所示，增長率高因此，由于空氣源熱泵節(jié)能環(huán)保的特點和國家政策的扶持，可將其供能的理想熱源。

概況究的溫室位于天津市武清區(qū)天津大學前沿技術(shù)研究院。該溫，總占地面積為 96 m2，脊高 3.3 m，跨度為 6 m。溫室為東西；主體為鋼結(jié)構(gòu)，溫室東、西墻為聚苯乙烯泡沫板保溫墻體，減霧棚膜，外部還覆蓋有保溫棉被，由鋁合金板材固定。溫室還設有下部和頂部通風口，通過手動卷膜機將塑料膜卷風口增加了日光溫室室內(nèi)室外空氣交換的面積，有利于積聚氣流向室外，同時提供足夠的通風量來輔助調(diào)控 CO2濃度和溫室外部設有保溫棉被，通過卷簾機來開啟和關(guān)閉。在寒冷的閉，降低與外界的傳熱和散熱，抵御冷空氣的侵襲。夏季中可作為遮陽簾使用，降低進入日光溫室的太陽輻射，避免作物

圖 2-2 日光溫室內(nèi)部圖空氣源熱泵熱泵作為一種以空氣為低溫熱源，通過少量高位電能驅(qū)動，能提升至高位熱能加以利用的裝置，空氣無疑是熱泵最方便的處不在，只要能安裝上熱泵，就可以方便地從周圍的大氣中上，空氣源冷熱水機組無燃料的傳輸，無燃燒煙氣，通過采免對大氣的污染。易用性和經(jīng)濟性上，熱泵的節(jié)能顯著，不。將空氣源熱泵作為溫室的供熱裝置，除了具有高效節(jié)能，還能避免其他熱泵的各種運行問題。例如，土壤源熱泵存在問題，隨著土壤的溫度逐年降低，取熱效率下降；地下水源

【參考文獻】

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本文編號：2745112