吳定兵
(邵陽學院機械與能源工程學院,湖南邵陽422000)
[摘要]隨著社會的不斷發展與進步,休閑農業成為社會發展的趨勢。為了推動休閑農業的可持續發展,生物質能聯合驅動空調系統廣泛應用,成為實現其目標的主要方式。本文通過對生物質能聯合驅動空調系統進行針對性分析與研究,得出該系統能耗低、使用范圍廣,可為解決休閑農業相關問題提供依據,具有較強的現實意義和廣闊的市場前景。
隨著新城鎮化的發展和休閑觀光農業的擴大,鄉村旅游業的定向發展迅速。一些地區由于獨特的自然環境而有待開發,往往成為城市人口休閑的好去處。但是,這些地方通常供電質量不高,新建的有機或休閑酒店大多采用成熟簡單、易于維護和管理的電動空調模式,加劇了電力緊張,降低了空調系統的使用。這些地方往往有大量的太陽能、生物質能,特別是對秸稈、樹枝、樹葉等生物質的不充分利用,對環境造成了很大污染。因此,因地制宜、節能環保地解決現代休閑觀光農業空調問題,有利于推動休閑農業和鄉村旅游發展。
1生物質能聯合驅動空調系統特點及其發展的有利條件
生物質能聯合驅動空調系統互補性強、綠色環保、安全節能、運用范圍廣,可以充分發揮建筑方面的節能功能,為偏遠農村地區人們的日常生活以及旅游業對空調的使用創造有利條件。我國絕大多數生物質能主要集中在農村和林木業發達地區。例如,南方秋熟作物秸稈資源豐富,數量比例高達87.35%;北方地區秸稈和玉米秸稈資源豐富,夏熟作物占全國總產量的41.66%;東北和西南地區森林資源充足[1]。可見,我國北方和南方均具有發展生物質能的潛力。
2能源匹配方案
能源系統的多樣性為解決能源問題提供了多種選擇,而復合能源系統的優勢在于其穩定性和可持續性。太陽能受氣候、天氣和地理條件的影響很大,只有在陽光充足的時候才能有效獲取,生物能源也受到季節性和區域性問題的限制[2]。因此,如何在太陽能和生物質能之間實現互補,對實現空調系統的安全、穩定、經濟運行尤為重要??沙浞掷锰柲芎蜕镔|能的低污染和可再生特性,根據不同的地理特征實現兩者的耦合。然而,目前的空調系統仍然采用光熱驅動方式作為主流驅動策略,原因是現階段應用較為廣泛,初期投資相對較小,易于接受。推動生物質能源驅動吸收式空調系統不斷運用于休閑農業方面,是實現節能環保的重要途徑。
3系統控制途徑
本文針對休閑農場,使用生物質能源驅動吸收式空調系統的制冷模式。此系統中,熱利用率的有效設計過程是系統的核心問題,即在平板收集器的前提下可以有效獲取太陽能,低溫水熱貯水箱的底部加熱后送到熱貯水箱的頂部由循環泵操作,操作過程由一個溫差控制器實現[3]。溫差時,收集器的出口水溫和水回到熱貯水箱的收集器進口的溫度大于上層溫差,打開循環泵執行熱收集,直到水溫的出口收集器和進氣溫度的水回到收集器。當溫差低于下限溫度差異時,循環泵停止運行。如果兩者之間的溫差大于上限溫度差異,再次打開循環泵。這個過程中,如果熱水需求沒有滿足熱收集循環加熱,生物量輔助加熱系統將執行輔助加熱。此外,生物質燃燒器在滿載系統間歇運行,其起止取決于監測溫度的供水溫度傳感器熱貯水箱。也就是說,當溫度傳感器的溫度測量熱貯水箱的出口溫度大于設定溫度,燃燒器停止運行;當溫度低于設定溫度時,燃燒器開始運行[4]。生物質燃燒系統優化和控制輔助熱源,通過改善經營戰略,提高燃燒效率,總結系統的改進控制策略,科學統計相關的收益水平。
4結語
作為新能源空調,生物質聯合有效驅動不僅實現了太陽能空調系統,而且可充分利用農業生產產生的廢生物質,大大降低了電力資源的消耗和環境中的碳排放。生物質聯合驅動空調系統目前廣泛應用于濕簾風機系統,初期投資高,但運行成本低,室溫更穩定,舒適度更高,能更好地滿足我國對生物質的需求。室內負荷大,避免了濕簾冷卻風機抽氣引起的地表徑流減少或消失的危險。生物質驅動空調系統在標準系統開始時仍需進一步研究完善生物質爐具,降低設備投資等。同時,政府應推動可再生能源補貼政策推廣,使該系統在未來休閑農業領域有更廣泛的應用。
參考文獻
[1]程哲,蔡建明,崔莉,等.鄉村轉型發展產業驅動機制:以盤錦鄉村旅游為例[J].農業現代化研究,2016(1):143-150.
[2]劉少亮.河北地區農村住宅太陽能供熱系統研究[D].邯鄲:河北工程大學,2016.
[3]張華,朱躍釗,廖傳華,等.太陽能與生物質能耦合供能系統的應用研究[J].低溫與超導,2016(9):57-60.
[4]代彥軍,王如竹.太陽能空調制冷技術最新研究進展[J].化工學報,2016(2):1-8. |