水源热泵是以常年温度相对稳定的地下水为换热介质、制热、制冷系数高达3.5～4.5的一种新型节能调温设备,在欧美许多国家作为重要的节能设备被用于工业及民用建筑的供热和制冷,其推广速度以每年15%的速度递增。把水源热泵应用于现代温室,冬季利用其制热功能对温室加温,夏季利用其制冷功能对温室降温,对解决我国大型温室采用燃煤锅炉加温存在热效率低、能耗高,污染环境及夏季降温难的问题,是一项有益的尝试和探索。 本试验以满足作物生长及农艺管理对温室空间的要求为原则,进行温室空间设计,通过减少缝隙放热、增大维护结构热阻、减小直接加温空间的保温设计措施,设计建造了试验温室;选用水—空气型水源热泵,采用热风加温系统,在温室冬春季栽培番茄、夏季栽培黄瓜的条件下,进行了冬季加温和夏季降温试验,对水源热泵冬季加温和夏季降温的效果进行了分析评价;对水源热泵调温温室从事蔬菜工厂化育苗进行了技术经济评价。结果表明: (1) 试验设计建造的水源热泵调温温室,结构单元跨度6.0m,开间4.0m,屋檐高2.9m,屋脊高4.0m,外遮阳高4.5m,小屋项屋面单元跨度3.0m,拱高1.1m,冬季作物生长空间2.2m。温室上屋面采用单层乙烯-醋酸乙烯薄膜(EVA)覆盖,四周侧墙采用双层(相距10cm)EVA膜覆盖,地面上2.2m、2.4m处,各设一层水平EVA膜活动保温幕,侧墙内2.2m以下悬挂厚5.0mm的针织毡活动保温被。试验温室单屋面总风荷载风较大屋顶温室降低56.29%,抗风性能明显提高,与黄淮区引进的荷兰玻璃温室相比,屋檐高、温室总高、直接加温空间分别减小27.50%、16.67%、50.00%,较燃煤锅炉加温的荷兰玻璃温室节能46.5%。计算表明,当两类型温室面积相等时,水源热泵调温温室可相对节能69.1%,直接加温成本仅相对偏高5.8%。 (2) 冬季温室东西方向光照相对均匀,自南向北光强有减弱趋势,在12、1月份,温室单膜覆盖透光率分别为39.17%、30.48%,1月份透光率较同期双膜覆盖高23.4%,白天采用单膜覆盖采光,夜间采用3膜覆盖保温,是解决温室冬季采光与保温矛盾的一种有效方法。 (3) 增加温室内保温覆盖是有效的节能措施,温室内增加第1层、第2层水平保温覆盖、四周侧墙内挂针织毡保温被,较初始保温条件分别可相对节能20.34%、31.78%、40.53%。水源热泵调温温室容积供热系数为4.37w/m~3·℃,在34-35°N的黄淮地区,冬季保持温室内外温差15℃,温室供热负荷设计的容积供热指标为65.55w/m~3。夜间在水源热泵加温条件下,温室东西方向温度分布均匀,垂直温度变化不明显,在南北12.0m的距离上平均存在0.9℃的温差,温度相对均匀;采用水源热泵加温可有效降低温室夜间的空气相对湿度,在23:00