En la producción y operación de invernaderos, la calefacción en invierno es la condición principal para garantizar la alta eficiencia y la alta calidad del invernadero. Hay muchos tipos de equipos de calefacción en invernaderos, la mayoría de los cuales son calderas alimentadas con carbón, principalmente calderas de agua caliente de cadena de 2-ton y 4-toneladas, seguidas de altos hornos calientes; Además, hay caldera de gasoil, estufa de gasoil y equipo de calefacción eléctrica. Diferentes equipos de calefacción corresponden a diferentes esquemas de calefacción, los equipos de calefacción específicos de un invernadero y el esquema de calefacción se deben elegir de acuerdo con la situación real. El objetivo es mejorar la eficiencia en la utilización de la energía y reducir el coste operativo del invernadero en invierno.
1. Caldera de agua caliente a carbón: el combustible utilizado en la caldera de agua caliente a carbón es carbón y el medio de transferencia de calor es agua como medio térmico. El carbón tiene un poder calorífico menor y un precio más bajo. El uso de calefacción por caldera, tuberías de agua caliente se puede disponer arbitrariamente en el invernadero, los cultivos de invernadero están estrechamente relacionados con los requisitos. Cuanto más densa sea la disposición de las tuberías, más uniforme será el campo de temperatura y menor será la fluctuación de temperatura. Por el contrario, la distribución del campo de temperatura no es uniforme y la temperatura fluctúa mucho. Además, debido a que la capacidad calorífica específica del agua es mayor, el invernadero tiene menos interferencia por efecto, por lo que las fluctuaciones de temperatura del invernadero son relativamente pequeñas. La eficiencia térmica de las calderas de carbón generalmente aumenta con el aumento de la capacidad de la caldera. Por lo tanto, las diferentes escalas del invernadero y las diferentes capacidades de la caldera también afectan la eficiencia del sistema de calefacción. Se analizó el consumo de calor de un moderno invernadero de cristal en Shanghai. En el invernadero de 3 hectáreas se utilizaron dos calderas de agua caliente de 2,8 MW. La eficiencia térmica real fue del 68%, el invernadero necesita 2,02 X1010KJ de calor para 6 meses de funcionamiento en invierno y el consumo anual de carbón es de 1668 toneladas. El consumo de carbón convertido por unidad de área es de 55,6 kg/m ~ 2 y el costo es de 15,57 yuanes/m ~
2. Si el área del invernadero es de solo 0.5 hectáreas, de acuerdo con la simulación del cálculo de la carga de calor del invernadero, puede elegir 0.35-0.5%. Caldera de 7MW, la eficiencia térmica de la caldera se reducirá en un 4%. El consumo de carbón por unidad de área es de 59,1 kg/m ~ 2 y el costo es de 16,57 yuanes/m ~ 2. Como resultado, el consumo de carbón por metro cuadrado aumenta en 3,5 kg y el costo aumenta en 0.98 yuanes como resultado de la reducción de la eficiencia térmica de la caldera. Si el invernadero vuelve a cubrir un área pequeña, la capacidad de la caldera será menor. Cuando la capacidad de la caldera es inferior a 0.35 MW, el consumo de carbón por unidad de superficie del invernadero alcanzará los 66,4 kg/m2 y el costo será de 18,59 yuanes/m2. Por lo tanto, es necesario considerar más la variación de la eficiencia térmica del equipo de calefacción al considerar el esquema de calefacción en un invernadero pequeño.
En segundo lugar, el invernadero con estufa de aire caliente, la estufa de aire caliente según el tipo de combustible se divide en estufa de aire caliente a carbón, estufa de aire caliente a gasoil y estufa de aire caliente a gas. Debido a que la estufa de aire caliente tiene un modo de calefacción directa, en comparación con la caldera de agua caliente, no hay pérdida de capacidad calorífica del medio térmico durante el arranque, por lo que el calor de la estufa de aire caliente se puede utilizar para calefacción interior en invernadero. . Y debido a que la estufa de aire caliente no necesita calentar el medio primero en el proceso de arranque, el retardo de calentamiento del invernadero es corto, el calentamiento del invernadero es rápido. Cuando la diferencia de temperatura entre el interior y el exterior es pequeña, o la intensidad de la radiación solar es suficiente, la estufa de aire caliente se puede cerrar y abrir en cualquier momento para ajustar la temperatura ambiente interior, lo que aumenta la flexibilidad del calentamiento del invernadero. Como resultado del calentamiento directo, la uniformidad de la distribución de la temperatura del invernadero es ligeramente peor y las fluctuaciones de temperatura son mayores. La temperatura del suministro de aire de la estufa de aire caliente suele ser de 40 grados C-120 grados C. Si la temperatura del suministro de aire es demasiado alta, el chorro de calor aumentará naturalmente, lo que hará que la parte inferior del invernadero se caliente mal. Si la temperatura del suministro de aire es demasiado baja, el valor de entalpía de la salida de la estufa de aire caliente es pequeño, se deben instalar más hornos de aire caliente o se debe aumentar la tasa de suministro de aire de la estufa de aire caliente. Por lo tanto, la selección de la temperatura del aire de suministro de salida de la estufa de aire caliente tiene una gran influencia en la distribución de la temperatura en el invernadero. Al igual que la caldera de agua caliente, el rendimiento de regulación de la estufa de aire caliente alimentada por carbón es pobre, pero la inercia térmica de la calefacción en el invernadero es pequeña. El control simple de inicio y parada puede garantizar que el interior del invernadero no se sobrecaliente.
3. En comparación con otras formas de energía, los invernaderos con calefacción eléctrica requieren una conversión de energía secundaria de calor a electricidad en calor, con el grado energético más alto y el precio más alto. En la conversión de calor en electricidad, la eficiencia de la generación de energía térmica es sólo de alrededor del 30%. Por lo tanto, aunque la eficiencia de conversión térmica eléctrica de la calefacción eléctrica es alta, la eficiencia general de utilización de energía de la calefacción eléctrica es muy baja. El uso de calefacción eléctrica en invernaderos para cultivar hortalizas o frutas no es económico ni razonable. Sin embargo, para los invernaderos de plántulas, la temperatura del suelo está relacionada con la tasa de germinación de las semillas y el crecimiento normal de las plántulas, y es el principal objeto de control ambiental en los invernaderos. La práctica ha demostrado que utilizar calefacción eléctrica para calentar localmente el suelo es una solución viable.
4, Invernadero con bomba de calor eléctrica La llamada bomba de calor es un término general para equipos que transfieren calor de áreas de baja temperatura a áreas de alta temperatura. El principio del ciclo térmico de una bomba de calor es básicamente el mismo que el de un frigorífico, pero su finalidad y función son exactamente opuestas. El invernadero con bomba de calor eléctrica es un dispositivo que utiliza electricidad como energía para transferir calor desde un ambiente de temperatura relativamente baja a un invernadero de temperatura relativamente alta. Durante el día, la temperatura ambiente es relativamente alta y una parte de la radiación solar se puede convertir en calor para calentar el invernadero, lo que se traduce en una disminución del consumo de carbón en comparación con otras épocas. Por lo tanto, la mayor parte de la calefacción necesaria para los invernaderos se suministra por la noche.
Suponiendo que el suministro de calefacción diurno del invernadero representa el 40% del suministro de calefacción total, mientras que el suministro de calefacción nocturno representa el 60%. Teniendo en cuenta el valor del valle de las abejas que cobra el sistema eléctrico, aún se pueden ahorrar costes de electricidad. Si el cargo nocturno por la electricidad es la mitad del cargo diurno y la electricidad industrial se cobra utilizando el precio de la electricidad del valor de Bee Valley, el cargo nocturno es la mitad del cargo diurno. El coste de la electricidad para las bombas de calefacción eléctricas en los invernaderos se reduce a la mitad en comparación con la calefacción eléctrica pura y es más barato que las calderas de petróleo y gas, sólo un 64,7% más caro que el carbón. Si el coste nocturno de la electricidad es 1/3 del coste diurno, las bombas de calefacción eléctricas son un 42,1% más caras que el carbón; Si el coste nocturno de la electricidad es 1/4 del coste diurno, el coste de las bombas de calefacción eléctricas aumenta un 30,9% en comparación con el carbón. En combinación con las características libres de contaminación de la energía eléctrica, se puede observar que las bombas de calor eléctricas tienen potencial para su aplicación en la calefacción de invernaderos.
