昨天,参观了北方某县一个温室大棚,这是一个花卉种植棚,亦是一个扶贫项目,采用4台60P的空气能制热,棚内郁郁葱葱,花卉长势喜人,香蕉、柠檬都已挂果,不日即可采摘。只是,只是该大棚年采暖费高达30万元,我不禁遐想,这个棚有盈利吗?能收回投资吗?如果没有专项资金扶持,私人会去建造这种大棚吗?
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据工作人员介绍,她们这种棚要求的最低室温为12℃,进入冬季后,空气能是24小时开机制热,一般能满足夜间气温不低于12℃的条件,恶劣天气需用电辅,以防发生冻害,我问能一天用多少电,工作人员称不清楚(旁边还有一个大棚,采暖方式为电锅炉+暖气片,也是一个扶贫示范项目,只是已经空置,估计是采暖费用太高,实在是无力养活了吧)。
参观完大棚及游乐设施后,我们等来了老总。老总告诉我,他们这个棚一年采暖费需花费30多万,加上人工工资,一年得花50多万,入不敷出,问我改成太阳能供暖得花多少钱?我告诉他,这个棚不太好改,大棚做太阳能供暖,一般都采用地暖做为采暖末端,用他现在的采暖末端(管翅片散热和管散热),效果不好而且初装成本特别高,再说棚内正在生产,无法施工,但是我可以先给他改造其它未进行生产的小棚。老总问一个棚改下来得多少钱?我答5万,包所有材料及人工,土方除外。
温室大棚怎么做太阳能供暖?
第一步:做地暖。
①把棚里的土推出去,推深40-60cm。
②做分水器,用PPR管或钢管做分水器。
③铺地暖管,选用PERT管,Φ20mm,间距25-30cm,布U型回路。
④打压。试压0.6MPa,30min压降不超过0.05MPa为合格。
⑤回填。把推出去的土再推回棚里来,推平。
第二步:地埋水箱。
①计算大棚热负荷。不同的作物对环境温度的要求不同,大棚作物也不可能年年只种一种,所以棚内地温计算下限应按10℃计算,气温计算下限应按15℃计算。再结合当地气温和棚的围护结构,计算出棚的热负荷,这一值一般为20~30w/平方米。
②计算水箱容积。温室大棚做太阳能供暖一般只做单一热源,即不要辅热,因此必须合理计算水箱容积。为了不烧伤根系,温棚地暖的供暖水温必须在40℃以下,回水温度按20℃计算,一亩大棚约需8-12吨的水箱一个,才能满足夜间采暖热负荷。
③挖坑地埋。大棚一般采用塑料圆柱形水箱,在棚内靠近分水器一端挖坑地埋,所有的接口均留在顶部。在顶部周边做砖墙围护,上面放置盖板,以便维修。
第三步:安装集热器。
①计算所需安装的集热器采光面积。
为了不影响操作和减少投资费用,集热器一般选择安装在大棚内部。为了尽量少占用棚内采光面积,集热器一般安装在北墙上。棚内安装的缺点是大棚棚模和棚内水汽会影响光的透射率,优点是不用考虑集热器散热热损失,亦不用考虑给管道做保温。
不同种类的集热器集热效率亦不相同,大棚内装的集热器应具有以下优点,一是集换热效率高,二是价格低廉,三是安全性高,四是耐侯性强,五是可以当暖气片使用。
目前市场上所有的太阳能集热器中,能够满足上述条件的只有全流道集热器。因为是棚内安装,不用考虑热损和防雹,所以它仅需安装一个板芯即可。一个采光面积相当于20支真空管的板芯,价格只需350元左右,价格不可谓不低。由于省去了玻璃盖板,所以其集热效率也高。没有管子,自然也没有爆管风险。棚内安装的全流道集热器的吸热涂层采用陶瓷膜,可水洗。全流道集热器的板芯其实就是一个不锈钢板式散热器,只是薄了一些而已,但是当暖气片用没有任何问题。
我们假设某地666平方米的温室大棚采暖热负荷为30w/平方米,供暖时长为10小时(晚上十点到早上八点),则该大棚每天的采暖热负荷为200kwh。假设当地冬季单位面积最佳倾角日均太阳辐射量为4.4kwh,全流道集热器热效率按60%计算,管道水箱热损失按15%计算,则需安装集热器面积为89.13平方米,47.41块,按48块安装。
②连接管道。集热器应按照同程并联的做法和水箱连接,下供上回,每个集热器流量按200L/H计算,回水管应比供水管大一个型号。集热、散热循环泵扬程不宜太大,一般为回水管顶端与集热循环工作状态下水箱液面水位高差+3米。回水管最高位置处应加装自动排气阀。供回水管应按3‰做坡度,以利于排空和排气。水箱供地暖泵应按地暖管流速不低于0.25m/s计算水泵流量,扬程按5米计算即可。
第四步:安装操控系统。操控系统应为智能化系统,需监测集热器温度、水箱温度、室温和地温,能自动控制集热和散热,最好与手机绑定,实现实时监控。
温室大棚太阳能供暖的使用方法:
在每年越冬作物定植前,应提前45~60天启动,向水箱和土壤中蓄热,待种植时,即可利用土壤中存储的热量平衡棚内地温及气温。当天气预报有连续恶劣天气来临时,应适当降低棚内供暖温度,以防后期水箱及土壤中存储的热量不足,造成冻害。
温室大棚加装太阳能供暖的经济效益分析
在气温、地温适宜条件下,作物成熟期可提前半个月以上。在光照、水、肥都能跟上的条件下,同样的种植方式,产量可提高40%以上,而且病虫害极少发生。
温室大棚,是人工模拟环境,在冬季生产一些夏季才有的蔬菜水果。现在的温棚技术,解决室温已经基本上没有问题,但是光有室温还不够,地温也得上去,不然作物就会生长缓慢,影响产量,严重时就会发生病害,甚至死亡,给大棚种植户造成巨额损失。我走访过很多大棚种植户,没有一个人说大棚里的反季节果蔬好吃的,原因就是这些果蔬全是用药来喂出来的。
既然我们要人工模拟环境,为什么不能模拟的更彻底一些呢?温棚供暖,每亩投资5~6万元,不要说是增产40%,那怕就算增产20%,再加上口感好和提前上市的差价,一至两年即可收回全部投资,而集热器可用12年,地暖能用50年,冬季供暖时,除循环泵会消耗少量的电量外,再没有额外支出,怎么算都是一笔稳赚不赔的买卖。然北方地区,给大棚做太阳能供暖的种植户却是少之又少。原因一是投资太高。原因二是种植户没有见过成功案例,不敢投。所以我辈要更加努力,为了能吃上放心果蔬(少打农药),为了蓝天白云(减少化石能源用量),积极宣传温室大棚太阳能供暖的优势,有实力的企业,可与种植户签订分期付款合同,风险共担,利益共享!