“地熱能+”多種能源結合助力烏蘭察布園區農業大棚溫室供熱制冷

地大熱能地熱能+多能互補新聞網訊：現階段，我國農業不僅面臨著人均占有資源量少以及生態環境差等問題，同時也面臨著從傳統產業結構到現代化農業調整的挑戰。隨著“菜藍子”工程的實施，溫室和蔬菜大棚得到廣泛應用。 但是，在北方的部分地區，冬春兩季氣溫低，在室內無強制供暖的情況下，蔬菜、植物生長無法得到保障，極大影響了農民的經濟效益。因此，溫室大棚供暖是保障設施農業生產健康發展的必要措施。

在內蒙古自治區烏蘭察布園區內，采用“地熱能+”（水源熱泵）、工業余熱、燃氣鍋爐等多種能源結合的形式為溫室供暖，取得了很好的成效，使其在烏蘭察布冬季平均氣溫在-18℃～-4℃的情況下仍能實現供暖成本低于50元/m²。

現代溫室注重采光結構的設計和透光材料的研究開發，室內平均透光率可達70%。但溫室白天由于強烈的太陽輻射，溫室內溫度往往會超過作物生長適宜的溫度，對作物的營養吸收和果實品質造成不利影響。而夜間又會因為熱量散失，室溫降于作物生育適溫以下，影響作物生長發育。

在中國北方地區，冬季嚴寒，溫室圍護結構及溫室內作物的蓄熱能力低，溫室白天積蓄的熱量難以維持夜間作物生長所需的溫度環境。因此，溫室必須配備與溫室熱負荷相匹配的供暖設備和散熱器。

地熱溫室冷熱聯供系統能源中心采用4臺14 MW燃氣鍋爐，可以滿足極寒天氣的供暖和夏季炎熱制冷需求。

余熱經水源熱泵系統與燃氣鍋爐系統相串聯，互為備用，不同工況時分別啟動。水源熱泵系統由板式換熱器和水源熱泵機組系統組成。當過渡季節負荷需求較低時，可利用余熱水通過板式換熱器轉換后，進入采暖末端系統的分集水器。當室外溫度低于一定溫度時，供熱負荷需求進一步提高，則關閉板換直供系統，開啟水源熱泵系統。當溫室需求供水溫度高于70℃時，水源熱泵系統通過設置在鍋爐房的電動閥切換，進入燃氣鍋爐系統進行補充加熱至80℃，再進入分集水器。

通過余熱、水源熱泵和鍋爐串聯的形式可以有效降低燃氣的使用量。實際生產中試驗表明，在外界氣溫相同的情況下，余熱溫度35℃配合良好的溫室保溫效果，可以有效延遲鍋爐的開啟時間，降低鍋爐運行功率，從而達到燃氣使用量節能51%。

溫室內供熱系統主要有兩種形式，即熱風供熱系統和熱水供熱系統。熱水系統與熱風系統相比，室內溫度場更均勻，不容易造成植物葉面結露，所以熱水系統適用范圍更廣。園區采用三維立體式熱水散熱系統。溫室底部每8 m跨度用10個φ51×2.3 mm加熱管來加熱，組成軌道加熱系統。柱間采暖采用每8 m跨度用10個DN38的株間散熱器加熱，組成植株間加熱系統。所有天溝布置兩根融雪加溫管，兩側各一根φ51×2.3 mm加溫管道，組成頂部融雪加熱系統。但是，熱水系統為保持系統中流動的水不結冰，在極寒地區的冬季生產中即使不下雪也需要為天溝融雪段供給額外的熱量，產生能源的浪費。

由于北方地區冬季氣溫較低，溫室大部分時間是密閉的，只有在晴朗的中午會少許開窗。在這樣密閉的條件下，溫室內的CO₂氣體如果得不到補充，作物的光合作用必然受到影響。可以通過配備儲熱罐的形式，將白天燃燒燃氣產生的熱量以熱水的形式儲存于儲熱罐中，同時將產生的CO₂氣體排放入溫室中，作為溫室的氣肥補充，有效節省CO₂成本。

烏蘭察布園區通過綜合運用以上技術手段，有效減少了北方大型連棟玻璃溫室冬季加溫所產生的能源費用。烏蘭察布園區燃氣消耗量為2.03m³/m²，與北京園區相比降低了37.11%；能源費用為5.23元/m²，與北京園區相比降低了43.52%，之所以能源費用較燃氣消耗量降低幅度更大，是因為烏蘭察布的燃氣價格和電價相對較低。

在碳達峰、碳中和目標提出后，國家和各省市結合“十四五”規劃，出臺文件明確要求控制化石能源用量，實施可再生能源替代行動，因地制宜大力發展清潔可再生能源冷熱聯供。

作為一家專注于地熱能開發與地熱能利用的企業，地大熱能擁有專家團隊和豐富的項目經驗，地熱能清潔供暖，既節約成本，又能改善空氣環境。一直以來，地大熱能憑借專業的技術，可靠的產品質量、完善的施工服務，在全國地熱能供暖事業上收獲了很高的贊譽。未來，地大熱能將繼續突破創新，繼續為祖國的藍天貢獻力量。推動城市基礎設施和清潔能源領域的建設，為國節能、為民節資。