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企业名称: 上海鲜花港企业发展有限公司

案例名称: 上海鲜花港:智能型玻璃温室可再生能源地源热泵系统

参选奖项: 年度绿色运营最佳案例

上海鲜花港企业发展有限公司是上海市政府、市农委在发展上海现代都市农业背景下打造的一个面向全国、服务全国、以花农培训、花卉种植、种源研发及种苗出口为主的现代都市农业企业,经过十多年的发展,100公顷规划区内建成有各类型温室36公顷。随着近些年来节能环保技术的不断更新换代和对节能环保的严格要求(上海市已要求至2015年底全部完成小型燃煤锅炉的清洁能源替代),目前36公顷的温室面临能耗成本高等升级改造,温室的节能改造可以为下阶段上海现代农业向高效生态农业发展提供强有力的实践和探索基础。

“智能型玻璃温室可再生能源地源热泵系统”项目采用节能型温室结构、地源热泵技术、温室空气处理机组、缓冲罐等短期储能、温室能源中心、温室环境调控等为核心技术的全封闭温室技术体系,取代了传统化石能源在设施农业中的应用,通过地质状况调研确定适合的地下能量采集系统和能量长期储存系统,根据中国的气候特点,创新建立以能耗最低为原则的“空调机组-自然通风-蒸发制冷” 结合活动外遮阳系统的降温智能决策系统,建立全封闭温室环境物理模型,该项目的核心技术包括:玻璃温室提高透光率和保温性能;上海地区地源热泵在温室上的应用可行性;短期储能罐技术;地源热泵温室的计算机控制技术。

该项目应用在上海鲜花港2公顷智能温室,在结构、地源热泵加热和降温、地源热泵温室计算机控制、栽培系统等多方面进行较大规模的应用示范。地源热泵为技术关键的清洁能源使用可有效减少温室气体排放,图1为附带热水箱的地源热泵系统工作原理图,箭头所指的方向代表冬季供暖工作状况下的运行方式。该系统包括3个主要部分(地埋管换热器回路、热泵机组回路、空调末端)和一个附带热水箱部分。

该项目的技术要点是将温室作为太阳能收集器使其成为能量来源的一部分,利用地下浅层地热资源,通过采用“冬灌夏用”和“夏灌冬用”配对使用的长季节地下含水层储能技术(ATES),缓冲罐短期储能技术,并利用地源热泵将低品味能源提升为高品位热能加以利用,从而大大减少了化石能源的使用和温室气体的排放,改善了温室内的环境,通过配套栽培技术和环境控制技术,提高了园艺产品产量和品质,降低了生产成本。其核心技术包括采用地下能量采集、含水层储能、地源热泵、温室空气处理机组、缓冲罐等短期储能、温室能源中心、温室环境调控等。同时,该项技术为了确保地下水资源的保护利用,采用了采灌井100%回灌技术。

同时在温室结构的节能技术上进行了技术创新,采用高透光型玻璃覆盖,透光率达到90%,增加温室的透光率,提高产量,增加了温室的能源输入;在温室四周增加缓冲区,通过缓冲区的作用,冬季可以保证栽培温室边缘的温度高于外界的温度,减少热能的散失,夏季可以避免太阳的直射而使边缘温度极具升高,起到节能的效果;在温室顶部加装特殊设计的节能、保温膜片幕布:在温室的顶部加装含有铝片等特殊设计的节能、保温膜片幕布,降低和减少进入温室内的光照,同时可以避免补光时光线的散失。冬季晚间开启可以有效减少热能的散失,较好的起到了节约能源的效果。通过采用内保温和内遮阳双层活动保温、遮阳系统,冬季节能可达40%以上。

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