我们为什么要在温室大棚里安装太阳能地暖?设施农业发展的前提是低成本解决能源供给问题

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安装了太阳能地暖的大棚

在我国大多数地区,反季节果蔬种植都存在冬季地温低的问题,轻则会导致农作物生病,不得不大量使用农药,造成种啥的人不吃啥的怪象,重则会导致农作物减产甚至是绝收,让种植户们非常头疼。

现有的解决方案中,大多数方案初装投资成本过高或使用成本太高,安装后带来的效益与投资或使用费用不成比例(增产不增效),收回期太长,所以一直以来,大棚供暖是叫好不叫座,那么有没有一种投资低、效果好、回收期短的供暖方式呢?还真有,它就是——太阳能地暖。

在温室大棚中,晴日白天的空气温度分布是上部高、下部低,阴雨天和夜间的空气温度是上部低、下部高,也就是说大棚阴雨天和夜间的气温高低是由地温决定的。

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温室大棚气温变化示意图

从第一张图片可以看出,大棚安装太阳能地暖时,太阳能集热器安装在棚内北侧位置,有朋友可能会问,棚内安装集热器,用的还是棚内的热量,这么做会不会造成棚内气温过低呀?对于这一点,大家不用担心。首先,集热器吸收的热量中,棚内的热量只占一部分,另一部分是太阳辐射的热量。其次,在晴日中午时分,即便是在冬天最冷的时候,大棚也有通风降温、除湿的需求,我们做的,就是把这部分要白白浪费掉的热量回收并用地暖 土壤储存起来,以供夜间和阴雨天使用。

有人问,大棚安装太阳能地暖后,进入地暖管的水温会不会太高,影响植物根部的生长呀?

大家完全不用担心:一是地暖管埋得比较深,离植物根部还有一定的距离。二是大棚内安装的太阳能集热器面积和所需供暖面积之比要比户用采暖低得多,通常在1:5以上。三是集热器内的水温比较低,很难超过40℃,因为大棚气温超过25℃时,它就开始工作了。大家都知道地暖需要的是低温大流量,也就说当地表温度显示20℃时,地暖管的回水温度绝不会超过25℃(大棚地支路布管基本上都在100米左右),25℃的水流经集热器后,瞬时升温10℃非常困准,也就是说进入地暖管的水温经常在35℃以下。当然,若是水温太高我们还可以加装混水装置或在地温足够的状态下选择弃用。

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太阳能地暖在大棚中的应用

大棚中安装太阳能集热器还有一个好处,那就是除湿,因为进入集热器的水温比大棚内的空气温度低,所以棚内的高温高湿气体会在集热器的表面冷凝结露,最后流回棚内,我们可以在集热器下面安装导流管,将这些冷凝水收集到棚内水池中,用于灌溉,达到节水的目的。

说到除湿集水,上面图片中这些集热器就差点事了,因为它们都是下部进水、上部出水的,在白天,大棚气温是上高下低,要想更好的除湿,集热器就得是上部进水、下部出水,这种集热器目前只有背流式集热器。最最重要的一点是,背流式集热器的成本极为低廉,仅为上图中集热器成本的5%左右(含支架)。集热效率呢比起上图中的这些集热器,只高不低,因为背流式集热器吸收的冷凝潜热比其它集热器多得多。一公斤30℃的水蒸汽凝结成水,大约可释放0.7KWh的热量。

一亩大棚安装太阳能采暖,需要多少钱呢?

不同的产品,不同的地方,价位不同,背流式集热器 地暖的材料成本每亩大棚仅需数千元。

在冬季,只要地温够,大棚增产40%没有问题,而且还能让果蔬提前7~15天上市,至于增效,这不太好说,因为每年的菜价都不相同。

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