太阳能蓄热联合空气j热泵的温室加热试验.pdf

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1、第31卷2015年第22期11月农业工程学报TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringVrol31No．22Nov．2015215太阳能蓄热联合空气源热泵的温室加热试验孙先鹏1，邹志荣3，赵康2，毕胜山2，郭康权1※(1．西北农林科技大学机械与电子工程学院，杨凌712100；2．西安交通大学热流科学与工程教育部重点试验室，能源与动力工程学院，西安710049；3．西北农林科技大学园艺学院，杨凌712100)摘要：针对日光温室被动采光蓄

2、热的特点，该文在2014年l一2月期间，针对西安地区一6～10"C冬季气温条件下，开展了太阳能蓄热联合空气源热泵温室加热试验研究，通过对比太阳能蓄热联合空气源热泵系统改善温室内的空气温度、湿度及土壤温度等环境因素，分析评价太阳能联合空气源热泵系统在目光温室冬季应用的性能，结果表明：太阳能蓄热联合空气源热泵加热系统不仅明显提高了温室内的空气温度和土壤温度，也有效降低了温室内的湿度；在试验天气条件下，热泵单独供热时，系统的性能系数COP(coefficientofperformance)在2．09～2．45

3、之间；太阳能联合空气源热泵供热时，系统的COP在3．45～5，56之间：相比于其他天气工况，晴天条件下，太阳能蓄热供热时间较长，热泵补充供热时间缩短，系统的COP较高；采用地暖联合风机盘管作为末端供热方式，能够维持较高的室内气温和土壤温度，降低室内相对湿度。该文为今后进一步简化温室结构和降低建设成本，实现日光温室主动采光蓄热，奠定前期研究基础。关键词：太阳能；温室；加热；空气源热泵；能效分析doi：10．11975／j．issn．1002—6819．2015．22．029中图分类号：TKl21文献标志码

4、：A文章编号：1002—6819(2015)一22—0215-07孙先鹏，邹志荣，赵康，毕胜山，郭康权．太阳能蓄热联合空气源热泵的温室加热试验[J]．农业工程学报，2015，31(22)：215—221．doi：10．11975／j．issn，1002—68t9．2015．22．029http：／／www．tcsae．orgSunXianpeng，ZhouZhirong，ZhaoKang，BiShengshan，GuoKangquan．Experimentonheatingeffectingreenho

5、usebysolarcombinedwithair-sourceheatpump[J]．TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(TransactionsoftheCSAE)，2015，31(22)：215—221．(inChinesewithEnglishabstract)doi：10．11975／j．issn．1002—6819．2015．22．029http：／／www．tcsae．org0引言温室加热技术能够有效调控室内温度

6、和湿度，对农作物品质、产量及培育周期具有重要影响。传统的温室加热技术主要有3种形式：热风供热、热水供热和电加热【l。2J。其中，热风供热的热源多为燃油或燃煤，易造成环境污染和能源消耗，且运行费用较高；热水供热的设备复杂，经济成本较高；电加热因停机后缺乏保温性而适宜短期使用，一般作为辅助加热方式。热泵作为一种节能技术已经在民用建筑中广泛使用，并也开始应用于日光温室的调温系统，主要有空气源热泵、地源热泵和太阳能联合热泵等。土耳其Ozgener和Hepbasli[孓5J对太阳能联合地源热泵系统(solaras

7、sistedground．sourceheatpumpsystem，SAGSHPS)温室加热的性能进行了试验研究和热力学分析，结果表明系统COP和炯效率分别为2．38、67．7％，最高焖效率可达75．6％。Ozgener和Hepbasli[6】对地源热泵系统进行了性能评估，收稿日期：2015—07．21修订日期：2015-10．14基金项目：适合西北非耕地园艺作物栽培的温室结构与建造技术研究与产业化示范(201203002)，西安市科技计划项目“农产品深加工及农业装备技术研究”(NCl405(4))作者

8、简介：孙先鹏，男，在职博士生、讲师，农业设施环境工程，杨凌西北农林科技大学，712100。Email：sunxianpeng@nwsuafiedu．cn。※通信作者：郭康权，男，博士，教授，博士生导师，农业机械工程。杨凌西北农林科技大学，712100。Email：idgkq@nwsuaf．edu．ca。其系统性能系数和炯效率范围分别为2．72～3．43和80．7％～86．13％。Benli和Durmus[7。8J分析了结合相变材料潜热蓄热的