日光溫室地能與太陽能結(jié)合型供暖裝置

1、日光溫室地能與太陽能結(jié)合型供暖裝置可行性研究報(bào)告哈爾濱陽光能源工程有限公司目錄一、工程研發(fā)的背景及意義二 、工程技術(shù)的可行性分析三 、工程的經(jīng)濟(jì)效益分析四、工程的生態(tài)環(huán)境效益分析五、工程的市場前景六、結(jié)論1/12一、 工程研發(fā)的背景及意義農(nóng)用日光溫室的冬季取暖，是北方寒冷地區(qū)溫室生產(chǎn)上必不可少的生產(chǎn)設(shè)施。有取暖設(shè)備的溫室，可正常周年生產(chǎn)，產(chǎn)量高，經(jīng)濟(jì)效益好；無取暖設(shè)備的溫室，只能季節(jié)性生產(chǎn)，產(chǎn)量低，經(jīng)濟(jì)效益差。所以，溫室采暖直接影響和決定溫室農(nóng)業(yè)的發(fā)展。近年來，我國的農(nóng)用日光溫室發(fā)展很快，很多地區(qū)高標(biāo)準(zhǔn)的日光溫室群迅速建造起來，這對(duì)滿足城市人民的生活需要，增加城郊農(nóng)民的生產(chǎn)收入，起到了極大的推

2、進(jìn)作用。但是，目前溫室生產(chǎn)中采用的供暖方式還比較落后，盡管已經(jīng)從“柴草地火龍加溫”，煤爐煙道加溫，發(fā)展到現(xiàn)時(shí)的燃煤鍋爐水暖式加溫，生產(chǎn)條件有所改善，但仍然沒有脫離高污染、高成本、重體力的落后采暖方式。以煤炭燃燒供溫室采暖的生產(chǎn)方式而論，它確有其嚴(yán)重的缺點(diǎn)：浪費(fèi)煤炭資源，生產(chǎn)成本高，勞動(dòng)強(qiáng)度大，污染環(huán)境十分嚴(yán)重。因此，研究開發(fā)出地能與太陽能結(jié)合型供暖裝置，降低溫室采暖成本，清除溫室采暖中的環(huán)境污染、減輕溫室采暖中的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約溫室采暖消耗的煤炭資源，是當(dāng)今溫室“文明生產(chǎn)”的迫切要求，是“節(jié)能減排”的具體措施。2/12二、 工程技術(shù)的可行性分析1、基本內(nèi)容日光溫室地能與太陽能結(jié)合型供暖裝置，是用

3、以下六種辦法來實(shí)現(xiàn)的：（1）鉆旱井 ， 直埋 U 型換熱管，換取淺層地能。旱井設(shè)在溫室后墻外露地。井深、井距、旱井?dāng)?shù)量，要根據(jù)日光溫室的熱負(fù)荷要求確定。（2）溫室房脊后坡，座北朝南安裝太陽能采光集熱器，收集太陽熱能。（3）地源熱泵主機(jī)安裝在溫室住房一角，并按要求接通管路。（4）溫室內(nèi)安裝風(fēng)機(jī)盤管散熱器散熱。（5）溫室內(nèi) 30 厘 M左右的耕層土壤埋設(shè)蛇形管調(diào)溫。（6）非采暖季節(jié)將部分太陽能輸入地下調(diào)節(jié)地溫。本工程通過地下土壤 U 型換熱管吸收淺層低溫地能，用熱泵內(nèi)的壓縮機(jī)升溫，并和太陽能集熱器吸收的太陽熱能結(jié)合，最后用風(fēng)機(jī)盤管加熱日光溫室內(nèi)的空氣采暖，必要時(shí)，啟動(dòng)耕層蛇形地?zé)峁芙o耕層土壤供熱增

4、溫。本工程取代煤炭加熱或電加熱等能源。具有結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，運(yùn)行成本低，自動(dòng)化程度高，無任何污染物排放等特點(diǎn)?？蛇m合各種生產(chǎn)規(guī)模的溫室 使用，可以在我國以及國外相類似地區(qū)的日光溫室推廣應(yīng)用。3/122、主要特點(diǎn)本工程的主要特點(diǎn)是：（ 1）以淺層地能為主要能源給溫室供熱增溫，保證夜晚或陰雪天，無陽光條件下，溫室作物的適宜生長溫度。（ 2）用自動(dòng)控制器調(diào)節(jié)溫室氣溫和耕層地溫，保證作物在最適的溫度條件下生長。（ 3）以太陽能集熱器收集的熱能為輔助能源，提高地溫，消除地下冷區(qū)，并補(bǔ)充溫室的部分熱能，使地下持續(xù)提供熱能。（ 4）本工程的機(jī)組為模塊化設(shè)計(jì)，可根據(jù)不同面積的日光溫室，以及不同的熱負(fù)荷要

5、求，單體設(shè)計(jì)安裝，因此，適應(yīng)各種不同的溫室應(yīng)用。3、國內(nèi)外發(fā)展水平日光溫室是我國七十年代初期，因地制宜研究發(fā)展起來的一種保護(hù)地生產(chǎn)方式。最初是利用土墻覆蓋塑料膜的溫室，被動(dòng)接受太陽光，春提前，秋延后種植蔬菜，曾收到了較好的效果。進(jìn)入八十年代，隨著城市人口增加，城市人民生活水平提高，冬季細(xì)菜需求量增加，溫室蔬菜供不應(yīng)求，溫室生產(chǎn)逐步發(fā)展成周年生產(chǎn)，人工輔助加熱采暖，但采暖方式一直采用傳統(tǒng)能源。近幾年，隨著人們對(duì)“節(jié)能減排”認(rèn)識(shí)的加深，有專家開始研究利用太陽能給日光溫室供暖，也曾公告有“實(shí)用新型專利”。但因技術(shù)不成熟，到目前為止，未見生產(chǎn)上推廣應(yīng)用。4/12本工程是新能源與溫室生產(chǎn)實(shí)踐結(jié)合的產(chǎn)物。

6、它理論依據(jù)充分，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，實(shí)用性強(qiáng)，所以很快就在生產(chǎn)中應(yīng)用。國外發(fā)達(dá)國家的蔬菜溫室，基本上為大型聯(lián)棟溫室，無土栽培，電腦自控，燃?xì)饣螂姽岵膳?。發(fā)達(dá)國家電力充足，沒有溫室采暖能源方面的壓力，因此，至今未見到與我國相類似的溫室采暖設(shè)計(jì)。本工程為發(fā)明專利（專利號(hào)2007100721734），據(jù)哈爾濱東方專利事務(wù)審查，目前，世界138 個(gè)國家（包括美國、日本、歐盟等）均未有與本工程相同的專利技術(shù)，建議申報(bào)國際發(fā)明專利。三、 工程的經(jīng)濟(jì)效益分析1、兩種能源溫室采暖費(fèi)用測(cè)算以 1 棟面積 667 的日光溫室為例，兩種能源冬季采暖綜合費(fèi)用比較如下：（1）燃煤鍋爐采暖初投資費(fèi)用： 5 萬元其中，包括 0

7、.2 噸鑄鐵鍋爐、鑄鐵暖氣片、電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)、電動(dòng)循環(huán)泵、鐵管及安裝費(fèi)。折舊費(fèi)： 0.63 萬元 / 年鑄鐵鍋爐 使用壽命 8 年左右。 5 萬元 /8 年=0.63 萬元運(yùn)行費(fèi)： 1.35 萬元其中： 1 棟溫室 1 個(gè)采暖期需燒煤18 噸煤價(jià) 450 元/T18噸× 450 元/T=0.81 萬元5/121 個(gè)鍋爐工 5 個(gè)月工資 0.4 萬元。鼓風(fēng)機(jī)，循環(huán)泵耗電費(fèi)用0.1 萬元排污費(fèi)： 360 元/ 棟年綜合費(fèi)用合計(jì)： 1.98 萬元即運(yùn)行費(fèi)用 1.35 萬元 +折舊費(fèi) 0.63 萬元（2）地能與太陽能結(jié)合采暖初投資費(fèi)用： 8.8 萬元其中，包括熱泵主機(jī)，旱井和地下?lián)Q熱耦合管、風(fēng)機(jī)

8、盤管、耕層散熱管、太陽能集熱器、自控器、儀表閥門及安裝費(fèi)等。折舊費(fèi)： 0.59 萬元 / 年主機(jī)壽命 15 年以上 8.8萬元 /15 年=0.59 萬元 / 年運(yùn)行費(fèi)用 0.45 萬元實(shí)際為機(jī)組和循環(huán)泵運(yùn)行消耗的電費(fèi)年綜合費(fèi)用合計(jì)1.04萬元費(fèi)用 0.45 萬元 / 年+折舊費(fèi) 0.59 萬元 / 年2、兩種能源溫室采暖費(fèi)用比較工程初裝費(fèi)用運(yùn)行費(fèi)用折元 年15 年合計(jì)費(fèi)用合 折合 折舊 ） 綜（ 合計(jì)） 合計(jì)） 合費(fèi)合萬 計(jì)%（元 （費(fèi)萬萬萬萬萬） 萬采暖方式元元元（元）元）元）萬）/燃煤采暖5.075.01.3520.20.631.9829.71006/12地能采暖8.8132.00.45

9、6.80.591.0415.60.533、綜合經(jīng)濟(jì)效益分析通過以上對(duì)比得知， 1 棟 667 的日光溫室，兩種能源冬季采暖費(fèi)用分別是：燃煤鍋爐采暖初裝費(fèi)： 5.0 萬元地能與太陽能結(jié)合采暖初裝費(fèi)8.8 萬元，增加3.8 萬元，增加76%。燃煤鍋爐采暖每年需支付運(yùn)行費(fèi)用1.35 萬元地能與太陽能結(jié)合采暖每年需支付運(yùn)行費(fèi)用0.45萬元，減少0.9 萬元扣除各自的設(shè)備折舊費(fèi)，每年的實(shí)際運(yùn)行費(fèi)用為：燃煤鍋爐采暖 1.35 萬元。地能與太陽能結(jié)合采暖0.45 萬元 。每年減少運(yùn)行費(fèi)用支出0.9萬元， 節(jié)省費(fèi)用66.6%。按增產(chǎn) 20%計(jì)，每年每棟溫室可增收0.2萬元。本工程的投資回收期為：（8.8-5.

10、0 ）÷（ 0.9+0.2 ）=3.45 年四、 工程的環(huán)境效益分析當(dāng)前，日光溫室基本以燃煤熱水鍋爐采暖，以煤炭燃燒作為能源，不僅熱效率低，浪費(fèi)煤炭資源，更主要是煤炭燃燒，嚴(yán)重污染環(huán)境。一棟 667 的日光溫室，一個(gè)采暖期，需要燃燒18 噸煤炭（折7/1212.86 噸標(biāo)煤）。據(jù)科學(xué)測(cè)定，燃燒1 標(biāo)噸煤炭，要向大氣中排放二氧化碳 2.45 噸，排放二氧化硫0.025 噸，排放煙塵0.0035 噸。為此， 1 棟溫室采暖方式改造后，一年里要向大氣中減少污染物排放數(shù)為：二氧化碳31.51 噸，二氧化硫0.32 噸，煙塵 0.045 噸。當(dāng)今，城市郊區(qū)溫室密布，這是城市大氣的重大污染源。地

11、能與太陽能結(jié)合，作為日光溫室采暖的能源，是一種新型的可再生能源。它取之不盡，用之不竭，無污染，可再生，是當(dāng)今“節(jié)能減排”的最佳選擇。五、 工程的市場需求分析1、市場背景進(jìn)入 21 世紀(jì)，石化能源的大量耗用，造成了全球性的環(huán)境污染和生態(tài)破壞，對(duì)人類的生存和發(fā)展構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此世界掀起了開發(fā)利用新能源的熱潮。中國的新能源開發(fā)利用與世界可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)緊密結(jié)合，不斷擴(kuò)大太陽能的利用領(lǐng)域和應(yīng)用規(guī)模，降低成本，提高效益，加速商品化進(jìn)程。據(jù)估算，到 2007 年底，中國的太陽能熱水器保有量達(dá)到 5000 萬平方 M，被動(dòng)式太陽房擁有量達(dá)到 3000 萬平方 M，簡易太陽灶應(yīng)用量已超過 150 萬

12、臺(tái)，均占世界第一位。我國北方地區(qū)，氣候寒冷，城郊農(nóng)民的蔬菜日光溫室，冬季生產(chǎn)耗煤量大，生產(chǎn)成本高，一度造成冬季蔬菜生產(chǎn)虧損，使一部分農(nóng)民走“南菜北運(yùn)”的道路。在經(jīng)過一段時(shí)間“南菜北運(yùn)”的實(shí)踐后，人們?cè)诳隙ㄋ谪S富北方消費(fèi)者菜籃子所起重要作用的同時(shí)，8/12也逐步意識(shí)到蔬菜“就地生產(chǎn)，就地供應(yīng)”方針對(duì)改善北方城鄉(xiāng)人民生活的現(xiàn)實(shí)意義。隨著民眾節(jié)能環(huán)境意識(shí)的不斷提高，北方農(nóng)村急需一種能夠適應(yīng)冬季溫室生產(chǎn)的節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品。哈爾濱陽光能源工程有限公司推出的“地能與太陽能結(jié)合型供暖裝置”正是應(yīng)社會(huì)之需，順農(nóng)民之意的“節(jié)能減排”的新產(chǎn)品。它將在北方地區(qū)溫室生產(chǎn)中發(fā)揮重要作用。2、市場需求溫室在北方地區(qū)，不論在

13、蔬菜作物，經(jīng)濟(jì)植物，或在觀賞植物的栽培方面，都起著重要作用。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平不斷提高，對(duì)蔬菜產(chǎn)品的要求正在向著周年均衡供應(yīng)，優(yōu)質(zhì)、多樣、安全的方向發(fā)展。北方傳統(tǒng)的，一年春、秋兩大季以大宗蔬菜露地栽培為主的生產(chǎn)方式，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人民生活水平提高的需求。解決北方蔬菜供應(yīng)中存在的淡、旺季明顯，種類、品種單一，商品質(zhì)量差等問題，成為各級(jí)政府和蔬菜生產(chǎn)和科技人員的當(dāng)務(wù)之急。走過一段“南菜北走”之路后，人們逐步認(rèn)識(shí)到：蔬菜大多柔嫩多汁，不耐儲(chǔ)藏和運(yùn)輸。如今的消費(fèi)者越來越重視蔬菜的鮮嫩程度和營養(yǎng)價(jià)值，這就提出了北方蔬菜周年生產(chǎn)問題，也就是日光溫室的發(fā)展問題。日光溫室就其完善程度而言，與國外

14、的現(xiàn)代化溫室無法相比，但其造價(jià)低廉，是國外溫室相同面積造價(jià)的 1/10 ，甚至 1/50 ，不僅符合中國國情，而且經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益十分顯著，因此，發(fā)展非常迅速。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國北京、天津、河北、山東、陜西、甘肅、9/12寧夏、山西、內(nèi)蒙、遼寧、吉林、黑龍江十二個(gè)省，溫室面積已將近 50 萬公頃，一個(gè) 500 萬人口的省級(jí)城市溫室面積平均約 5 萬畝。如此數(shù)量的溫室供暖改造任務(wù)，市場容量巨大。3、發(fā)展趨勢(shì)隨著社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)的推進(jìn)和發(fā)展，我國農(nóng)村溫室生產(chǎn)的建設(shè)也不斷發(fā)展，日光溫室不僅僅種植蔬菜，花卉、果樹、藥材等經(jīng)濟(jì)植物種植也迅速發(fā)展，旅游觀光農(nóng)業(yè)的建設(shè)也提上了議事日程，因此，日光溫室的數(shù)量和質(zhì)量也將會(huì)迅猛發(fā)展，太陽能和淺層地能的應(yīng)用范圍將越來越大，前景無限。10/12六、結(jié)論1、“節(jié)能減排”是保證我國國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重大戰(zhàn)略決策，