温室采暖的环保设计技术分析__墨水学术,论文发表,发表论文,职称(2)

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于短期蓄热。地下蓄热增温系统是一种有效利用太阳能的温室加温系统，该系统包括独立的集热系统、贮热系统和蓄热系统，它可以达到夏贮冬用，昼贮夜用的效果。
　　(2)参数设计。地下蓄热系统主要设备包括：太阳能集热器、连接管道、循环泵、水箱、集热控制器、深层管和浅层管等。集热元件真空集热管两端固定不动，聚光器可任意转动，并由左右两个连接杆联成单元，可进行季节性调整太阳能接收角。地下蓄热系统各参数确定合理与否，直接影响着管道的增温效果，集热器的集热效率及投入的成本多少，因而各参数的确定至关重要。
　　首先，蓄热增温管道埋设深度温室地下埋设深浅两层管道，管道埋设深度关系到蓄热增温的效果。土壤中垂直方向的热传导随土壤深度而变化，地表以下10cm处的地温受气温的影响很大，而地下30处受气温的影响就很小，到80cm趋于0。深层管的埋设目的是在夏秋季节蓄热，因而以不受气温影响为宜，埋设深度为80cm(从地面到管轴。浅层管的目的是增温，但考虑到不对耕耘作业造成障碍，同时不影响到作物根系增长，(蔬菜类作物根系一般在25cm左右)，以埋设30cm深度为易；
　　其次，管道规格及间距。深层管主要从力学特性和经济性分析，PVC,PE等管在80cm附近易因土压而变形，因而用热镀锌钢管。深层管蓄热时间为夏秋季((6月~11月)，为了设计深层管道规格，取9月日均太阳总辐射量为估算值。预设蓄热水温为80℃，实验太阳能集热器面积60平方米，经测定集热器效率约42.2%。计算出集热器可把1.43m3的水由20℃提高到80C。依据容积与成本的综合考虑，选用d=140mm的金属管，根据计算深层管道间距为80cm均匀铺设。浅层管道的间距参照地中热交换实验结果，从管道表面的水平方向温度分布的昼夜变化看，5cm~l0cm范围内变化最大，而在15~20cm范围变化时较小，约1.5℃左右，间距为30cm~40cm时，管道不受相互间温度变化影响。因此，浅层管道的间距设计在30cm(管中心间距)，为了使地表土温均匀，避免作物生长参差不齐，管道应在种植区内均匀铺设。考虑到冬天太阳照度较弱，水温预设60℃，因而通过计算需18℃水1.1m3，考虑选用浅层管径d=75mm。由于室内地温在揭苫前最低，所以选用传热系数较小的材料PVC,使换热过程持续较长时间，提高热能利用率。
　　第三，水泵的选择：自吸泵的作用是把水从地下管道抽到贮水箱中，所以在满足与管道配套的前提下，尽量选用大流量泵，节约时间，提高效率.管道是一寸管，根据成本等综合因素考虑，选用吸程为8m，流量为3m3/h的泵。循环泵的作用是实现太阳能集热系统的循环，在计算集热器的传热效率时发现，管中介质的流层比紊流传热效率高，因而循环泵在满足扬程的情况下，尽量选用大流量的泵，缩短循环时间，增加传热量。确定泵的扬程必须计算整个回路的压降，通过计算得到总的压降，最后选10m作为循环泵的扬程。
　　2.2电热泵加热系统
　　所谓热泵就是把热量从低温区向高温区输送的设备的总称.热泵能够发挥高质能量(电能、机械能或高温热能)在质量上的优势，用较少的高质能将大量的可再生环境能量(地下水，空气及水中蕴含的能量回收升温后利用，因此具有较高的节能效率。要完成热泵的热力循环一定要加入能量，一般利用电能作为动力，使用电能作为动力的热泵即为电热泵气。
　　所有热力发动机都是按正循环工作的，其效果是使热能转变为机械能，而逆循环的效果是消耗机械能来迫使热量从低温流向高温，热泵和制冷机都是利用逆向循环工作的。逆向循环具有从低温热源吸热，向高温热源放热的特点，当使用目的是从低温热源吸收热量时，系统称为制冷机;当使用目的是从高温热源释放热量时，系统称为热泵。热泵在工作时，它本身消耗一部分能量，把环境介质中储存的能量加以挖掘，通过制冷剂循环系统提高温度

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