干貨：甲方預(yù)算少？教你既滿足大棚采暖，又盡可能降低初投資+運行費用
農(nóng)業(yè)大棚采暖近幾年成為行業(yè)的一個熱點市場，廠家和經(jīng)銷商爭相進入這一領(lǐng)域。然而，在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，空氣源熱泵初投資高是目前推廣的一大難點。那么，如何在滿足農(nóng)業(yè)大棚采暖的前提下，盡可能多地降低用戶的初投資成本，同時降低后期的運行費用呢？今天，我們請青州宏德新能源有限公司總經(jīng)理趙繼武，給大家分享低成本農(nóng)業(yè)大棚供暖系統(tǒng)的解決方案！讓空氣源熱泵落地農(nóng)業(yè)的根本是低成本且有效的技術(shù)解決方案，投資過高用戶就很難接受，需要從這幾個方面著手。1.精準的熱負荷計算。以山東為例，農(nóng)業(yè)大棚的熱負荷配置從70W/㎡到300W/㎡不等，差距是很大的，溫室的結(jié)構(gòu)、當?shù)氐臍夂颉⒎N植的作物等等都是影響因素。2.蓄熱技術(shù)。解決甲方低預(yù)算與空氣源熱泵投資高這一矛盾的另一個辦法是采用蓄熱技術(shù)，目前研究了很多種蓄熱技術(shù)，成本最低、效果最好的還是水蓄熱。采用大水箱蓄熱，主機可以配置減少1/3，甚至一半。3.科學(xué)的末端選擇設(shè)計。目前大棚供暖的末端有很多種，比如地暖管、園藝管、風(fēng)機盤管、熱風(fēng)機等等，采用最多的的末端是風(fēng)機盤管，優(yōu)點是制熱均勻、初投資低。植物種植在苗床上面的大棚可以采用地暖盤管，直接進行加熱，減少熱負荷的配置，那么初投資就降低了。還有一種是地暖管加風(fēng)機盤管，這種形式多應(yīng)用在品類較多的花卉大棚，不同花卉的供暖需求不一樣，能夠?qū)崿F(xiàn)更加精準的控溫。
農(nóng)業(yè)大棚采暖熱負荷取值需要考慮這幾個方面的因素：一是溫室的類型結(jié)構(gòu)，不同的大棚類型保溫效果是不一樣的，比如日光溫室保溫效果最好，那么熱負荷取值也是最小的。二是種植的作物，里面種植的是花卉還是蔬菜種苗，或者瓜果類，每一種作物的夜間溫度要求是不一樣的，另外供暖的周期也是不一樣的，比如花卉的供暖期一般在120~150天左右，而蔬菜的供暖周期就小很多。三是溫室的保溫性能，包括玻璃的材質(zhì)和厚度、薄膜的材質(zhì)和厚度、有沒有加棉被保溫、中間有沒有做二次保溫或者三次保溫。四是項目所在的地域，不同地區(qū)冬季的氣溫是不一樣的，設(shè)計的時候需要考慮最低的工況，東北地區(qū)和華北地區(qū)的熱負荷取值是不一樣的。五是光照度，農(nóng)業(yè)大棚實際上就是太陽能的原理，同緯度的地區(qū)還要考慮光照度的好壞，比如新疆光照度好，白天吸熱多，熱負荷可能比同緯度的東北地區(qū)要低。目前農(nóng)業(yè)大棚的一個重要趨勢是物聯(lián)網(wǎng)與農(nóng)業(yè)供暖的結(jié)合，應(yīng)用NB-IoT、4G、5G等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使新能源設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，同時通過大數(shù)據(jù)、邊緣計算、機器學(xué)習(xí)等物聯(lián)技術(shù)使熱泵具備物聯(lián)開放功能，實現(xiàn)設(shè)備與用戶的遠程聯(lián)接。農(nóng)業(yè)大棚不同于民用采暖，如果出現(xiàn)供暖故障，可能導(dǎo)致大棚內(nèi)的花卉全部報廢，給用戶帶來重大損失，所以必須保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和供暖的效果。想要做好農(nóng)業(yè)大棚供暖，選擇一個好的品牌是最重要的，一是產(chǎn)品的質(zhì)量，另一個是好的售后服務(wù)。廠家的產(chǎn)品要在農(nóng)業(yè)大棚供暖領(lǐng)域有成功的應(yīng)用案例，且產(chǎn)品要有針對性的設(shè)計和升級。在大棚采暖里面，負荷配置需要考慮到大棚保溫情況，并留有一定的余量。冬季最冷的時候，熱泵主機的制熱效果下降，溫度達不到要求，就會形成惡性循環(huán)，影響大棚內(nèi)植物的生長，最終給用戶帶來損失。一是多機組的配置冗余，盡量設(shè)計成多臺機組，比如本來需要安裝一臺60P的機組，可以安裝成兩臺30P的機組。二是備用水泵的設(shè)置，通常水泵都需要做到一用一備，避免單個水泵出現(xiàn)運行故障后影響大棚的供暖，因為在維修的過程中可能就會導(dǎo)致植物被凍壞。三是電路系統(tǒng)的多重設(shè)置，比如風(fēng)機盤管由一路分成多路，一路跳閘，不影響其他路。四是漏電保護機制，系統(tǒng)設(shè)計多個漏電保護開關(guān)，減少某一路末端出現(xiàn)問題后對系統(tǒng)的影響。水箱蓄熱可以相對減少項目的整體初投資，能夠更好地促進用戶接受空氣源熱泵的采暖方案。此外，采用水箱蓄熱還能解決冬季化霜難的問題。一次循環(huán)系統(tǒng)沒水箱，優(yōu)點是系統(tǒng)配置簡單，初投資相對較低。缺點是主機會出現(xiàn)頻繁啟停的狀況，室溫波動較明顯，影響機組的使用壽命；當主機冬季融霜時，需要從室內(nèi)取熱。
一次循環(huán)系統(tǒng)加裝緩沖水箱，可以減少機組的頻繁啟停，供暖溫度波動較少；主機融霜時，可使用緩沖水箱中的熱量，避免了從室內(nèi)取熱，縮短了除霜時間；讓系統(tǒng)排污更徹底，防止系統(tǒng)阻塞。
二次循環(huán)系統(tǒng)加大水箱，在兼顧緩沖水箱優(yōu)勢的同時能達到最大節(jié)能的目的。農(nóng)業(yè)大棚主要為夜間供暖，白天氣溫高的時候可以讓主機啟動進行蓄能，減少晚上的運行時間，那么就能達到節(jié)能的目的。比如白天上午十點到下午兩點運行，晚上六點利用水箱蓄能進行供熱，以減少夜間運行時間。
做好室內(nèi)風(fēng)盤供電線路設(shè)計供電線路設(shè)計也是非常重要的，特別是在風(fēng)盤安裝數(shù)量很多的項目中。如上圖所示，風(fēng)機盤管和水泵進行聯(lián)動，一共三個大棚，采用自動溫控箱來控制風(fēng)機盤管的啟停，自動溫控箱給每一個大棚的交流接觸器一個信號，然后給水泵控制箱的交流接觸器一個信號，再給水泵一個信號，最后就能實現(xiàn)控制水泵啟停的目的。
掌握潮濕環(huán)境下系統(tǒng)常見故障及處理辦法溫室大棚內(nèi)的濕度非常高，溫度也高，而大棚外部氣溫很低，那么就會形成嚴重的凝露現(xiàn)象，滴到風(fēng)盤表面后順著往里面走，積累到一定程度，蝸殼里面就會有很多水，運轉(zhuǎn)后甩到電機里面，最終導(dǎo)致電機燒壞。風(fēng)機盤管里面最好采用漏電保護，不要用空開，同時設(shè)計成多路，避免一個風(fēng)盤壞了影響整個系統(tǒng)。農(nóng)業(yè)大棚的風(fēng)機盤管一定要定制，做好防水防潮，在雨帽和管道、鈑金的接觸點做好密封。在潮濕的空氣中，溫控器也要做好防潮措施，控制箱做好密封。系統(tǒng)設(shè)計要科學(xué)，避免多種故障1.壓縮機故障。這種情況的主要原因是負荷選型不科學(xué)，主機配置不合理。2.殼管換熱器故障。解決辦法是一次循環(huán)水泵不能選擇太大，水箱里面的水盡量加滿，減少氣泡。3.機組電腦控制箱的防蟲、防鼠措施。農(nóng)業(yè)大棚一般都在地里，且位置相對偏僻，因此會存在蟲害和鼠害，電腦控制箱外面一定要做好密封，且進線和出線孔要用膠體封死。縮短工期主要是為了減少安裝成本，從而降低項目的整體初投資，畢竟目前人工成本很高。傳統(tǒng)的供暖項目管路都是采用焊接的方式，農(nóng)業(yè)大棚需要進行改良，盡量采用溝槽式的管件，施工速度更快。橡膠墊盡量不要采用生膠，而要采用硅膠。
版權(quán)：本文為2020清潔供暖峰會暨熱泵技術(shù)大型交流會上的發(fā)言實錄（有刪減和編輯）。演講嘉賓趙繼武，青州宏德新能源有限公司總經(jīng)理。山東地區(qū)空氣源熱泵農(nóng)業(yè)大棚供暖的實操家，農(nóng)業(yè)大棚供暖領(lǐng)域的集成服務(wù)商，目前已經(jīng)設(shè)計安裝超過100個農(nóng)業(yè)大棚采暖項目。
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