北京地区温室地源热泵供暖能耗及经济性分析

为研究地热在温室中应用的可行性,该文在北京地区一栋日光温室中采用地下水式地源热泵系统进行了供暖试验研究。试验结果表明,整个供暖期(2007年10月15日-2008年3月10日)地源热泵系统的供暖性能系数约为3.83,与燃煤热水采暖系统相比,地源热泵系统供暖可节约42%的能源消耗量,具有显著的节能减排效果。温室内单位面积的每日供暖耗电量约为0.15kW·h/(m2·d),供暖费用约为0.12元/(m2·d)。地源热泵供暖、天然气供暖、燃煤热水供暖以及燃油热风供暖几种温室采暖方式的相对运行费用分别约为1.20、1.31、1.00与3.36,地源热泵供暖的运行费用略高于燃煤热水供暖,但低于天然气供暖和燃油热风供暖。

地源热泵温室降温系统的试验研究与性能分析

为探索地源热泵降温技术在设施农业领域中的应用途径和发展潜力,以及寻求传统蒸发式降温系统存在设施内湿度较高等问题的解决方法,该文作者在北京地区日光温室中进行了地源热泵温室夏季降温试验研究。该研究以COP即性能系数为评价指标对系统降温性能进行分析,并提出适用于该研究的能量传递和系统性能分析模型。2007年8月17～19日连续观测数据和分析结果显示,地源热泵温室降温系统制冷性能系数(COPsyscg)平均值达到3.01。2007年8月17日为连续观测的3天之中室外日均气温最高的一天,监测数据表明:上午10︰00至下午14︰00室内、外平均气温分别为31.3℃和34.1℃,平均温差2.8℃,同期室内平均相对湿度仅为60.7%,地源热泵系统具有明显的降温和除湿效果。测试期间温室外张挂遮阳幕,遮阳率为70%。

北京地区日光温室节能材料使用现状及性能分析

介绍了北京地区10种不同日光温室墙体和屋面保温覆盖材料使用情况的调查和分析结果;根据调查结果,归纳出北京地区使用的8种不同墙体材料构造和6种不同屋面保温覆盖材料;对几种墙体的传热系数、总热阻、热惰性指标等热性能参数以及经济性进行了计算与评价;分析了几种屋面保温覆盖材料的保温性和经济性。

日光温室地源热泵供暖碳足迹的生命周期分析

为分析日光温室地源热泵供暖的碳足迹,该文以日光温室地源热泵供暖系统中浅层地热能的存储、提取、制冷压缩提升和温室末端供暖整个过程为研究对象,对系统的温室气体排放和单位温室供暖面积的排放水平进行分析,构建基于生命周期分析LCA(life cycle assessment)的日光温室地源热泵供暖碳足迹分析方法。同时以北京地区日光温室地源热泵系统冬季供暖采集的试验数据为依据,分析和计算出北京地区日光温室在采用燃煤和燃气2种不同发电方式下地源热泵系统的供暖碳足迹和基于20 a和100 a温室地源热泵供暖碳足迹的全球变化潜能(global warming potential,GWP,单位为二氧化碳当量排放-CO2-eq.)的变化。研究表明,在北京地区采用燃煤和燃气驱动地源热泵系统的碳足迹GWP分别为257和72 g/(m2·d)。基于100 a的GWP总量比20 a的计算值分别减少了1.6%和5.4%。对比荷兰Venlo型温室天然气供暖,该研究中采用燃煤发电驱动日光温室地源热泵供暖的碳足迹是其1.39倍,而燃气发电驱动日光温室地源热泵供暖的碳足迹仅为Venlo型温室供暖的41%。采用燃气发电驱动的地源热泵供暖系统具有更低的碳足迹。

基于Exergy研究的地源热泵降温系统性能分析

以地下水式地源热泵系统在农业温室和办公楼中的夏季降温研究为例,归纳出地源热泵降温系统的能量利用质量模型——Exergy分析模型,以Exergy损失Edest和Exergy效率ε为评价指标对降温工况下系统及其组成单元的热力学性能进行分析和探讨。分析结果表明:蒸发器的Exergy效率达到92.5%,具有较高的能源利用质量;冷凝器的Exergy效率相对较小,Exergy损失较大,不可逆性大;总体来看,系统的Exergy效率较低。与此同时,试验期间地源热泵机组和系统的制冷性能系数分别为5.90和3.56。

地源热泵技术在中国温室设施中的应用探讨

当前在中国温室设施中应用和推广地源热泵技术尚存在诸多不利因素,大大限制了该项技术在设施农业领域中的发展。为探寻合理的解决途径,对地源热泵空调系统的关键技术和其在中国的发展概况进行了相关的阐述和分析,并以中国农业大学上庄实验站已经建成使用的地下水式温室地源热泵空调系统为实例,介绍该系统的组成、工作流程、性能参数和使用情况,探讨温室地源热泵空调系统在推广和使用中可能出现的投资较高,长时间运行性能不稳定等问题,分析其原因并提出相应的对策建议。

玻璃温室地源热泵供暖性能与碳排放分析

在北京地区一栋玻璃连栋温室(756 m2)中采用地下水式地源热泵(ground source heat pump,简称GSHP)技术进行了冬季供暖试验,并结合GSHP技术的供热特点构建了基于供热末端空气焓差法的供热量计算模型以及供热系统性能分析方法。根据供暖期北京地区能源价格水平,对比当前广泛使用的燃煤供暖系统和天然气供暖系统,系统地评价了GSHP技术的碳排放(温室气体排放水平)和供暖经济性。GSHP供暖成本低于同期燃气供暖,但高于燃煤供暖。同时,GSHPs的CO2气体排放量低于燃煤供暖,但高于燃气供暖。

北方荒漠化地区农村能源利用现状及对策分析

为了探索我国北方荒漠化地区农村能源利用所面临的问题,作者以内蒙古阿拉善的一个沙漠边缘村庄为例,介绍了当地能源利用的基本情况,分析归纳出了该村当地在能源利用上存在的问题及其影响因素。针对如何解决当地农村用能以及能源利用对荒漠化造成的影响等问题,本文分别从传统能源的改善和新能源的开发利用以及非政府组织(NGO)作用的发挥等方面提出了对策建议。

荒漠化地区农村能源利用现状及建议

合理解决荒漠化地区的农村能源利用与生态和环境的矛盾,实现多元化能源的合理利用,对于促进中国的社会主义新农村建设,实施可持续发展战略有着重要的意义。详细介绍内蒙古阿拉善左旗铁木日乌德嘎查的现状及能源利用基本情况,从社会经济、技术、生产结构、人文和自然地理等角度对能源利用情况进行了多方面的分析,找出了决定该嘎查采用当前的能源利用方式和结构的原因及影响因素。当前这种以玉米芯、秸秆、煤、电、柴油、汽油为主,液化石油气和太阳能为辅的生产已及生活用能结构不仅使当地居民饱受经济和健康的双重压力,同时也对当地荒漠化的进程起到了一定程度的推波助澜的作用。针对上述问题,分别从传统能源和新能源以及非政府组织的作用等方面给出了几点建议。