基于PV/T+GSHP的太阳能-生物质能蔬菜大棚跨季节供暖系统研究

摘要

为探究中国华北地区农业领域冬季清洁供暖新方式，在太阳能跨季节供暖的基础上将光伏和光热有机结合，构建了一种太阳能-生物质能蔬菜大棚跨季节供暖系统。利用TRNSYS建立了跨季节供暖模型，并以此模拟太阳能-生物质能耦合系统跨季节蓄热特性，探究各组件参数对系统性能的影响；最后将太阳能-生物质能跨季节供暖系统与传统跨季节供暖系统进行经济性对比。结果表明：太阳能-生物质能蔬菜大棚跨季节供暖系统有较好的稳定性，能够缓解地源热泵供暖易导致土壤温度下降的问题；采暖期热泵机组平均制热系数为3.20,系统制热能效比为2.2;系统初投资10.6万元，运行15 a的费用年值为0.68万元，相较于太阳能跨季节供暖系统与地源热泵供暖系统分别降低了0.87万元和0.97万元。设计的供暖系统集成了光伏、光热，实现了跨季节储热与生物质能的一体化能源供暖，具有良好的经济性和稳定性，可为华北地区冬季蔬菜大棚的供暖形式提供新思路。

关键词

太阳能 / 跨季节供暖 / 生物质能 / 地源热泵 / 蔬菜大棚

基金资助

河北省重点研发项目(22324501D); 河北省自然科学基金(B2021208017); 驻冀高校重大科技专项资助项目(241080407A)