一、大棚地熱供暖概述

大棚地熱供暖是一種創(chuàng )新的農業(yè)生產(chǎn)技術(shù)，它充分利用地熱能為溫室大棚提供穩定的熱源，確保冬季農業(yè)生產(chǎn)的順利進(jìn)行。地熱能作為一種可再生能源，具有穩定性高、持續性強的特點(diǎn)。

在冬季，氣溫較低，傳統的農業(yè)生產(chǎn)方式往往受到很大限制。而大棚地熱供暖技術(shù)的出現，為解決這一問(wèn)題提供了有效途徑。通過(guò)將地熱能引入大棚，可以有效地提高土壤溫度，為農作物的生長(cháng)創(chuàng )造適宜的環(huán)境。

據統計，采用大棚地熱供暖技術(shù)后，棚內平均溫度可提高 5-10℃，大大延長(cháng)了農作物的種植周期。例如，一些原本在冬季無(wú)法生長(cháng)的蔬菜品種，如今也能在溫暖的大棚內茁壯成長(cháng)。

大棚地熱供暖系統通常由地熱采集裝置、輸送管道和散熱設備組成。地熱采集裝置將地下的熱能提取出來(lái)，通過(guò)輸送管道輸送到大棚內的散熱設備，散熱設備將熱能散發(fā)到空氣中，提高大棚內的溫度。

這種供暖方式不僅能夠為農作物提供溫暖的生長(cháng)環(huán)境，還具有節能、環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。與傳統的燃煤、燃油供暖方式相比，大棚地熱供暖能夠減少能源消耗和環(huán)境污染，符合現代綠色農業(yè)的發(fā)展要求。

二、地熱供暖原理及構造

（一）原理闡述

大棚地熱供暖主要是通過(guò)提取地下水或土壤中的熱能，實(shí)現對大棚環(huán)境溫度的提升。例如在中國北方某個(gè)小鎮的園藝大棚中，利用地熱農業(yè)技術(shù)，將地下水的熱能經(jīng)過(guò)適當加溫后，傳送到大棚的土壤中。這種方式能夠提升土壤溫度，進(jìn)而影響大棚內整體環(huán)境溫度，使一些喜光植物即使在冬天也能夠生長(cháng)。使用過(guò)的水再回灌到地下，從而進(jìn)行循環(huán)利用。同時(shí)，地下水帶來(lái)的熱能還可以應用于育苗，如哈密瓜等生長(cháng)期稍長(cháng)的農副業(yè)作物，在冬季利用地熱供暖讓土壤升溫達到育苗指數，能夠使瓜苗長(cháng)得更大更壯，并且大大縮短瓜苗的生長(cháng)周期，提前半個(gè)月時(shí)間出苗。

三、優(yōu)勢盡顯

（一）節能環(huán)保

大棚地熱供暖具有顯著(zhù)的節能環(huán)保優(yōu)勢。地熱能作為一種可再生能源，在使用過(guò)程中清潔無(wú)污染，不會(huì )像傳統的燃煤、燃油供暖方式那樣產(chǎn)生廢氣、廢渣等污染物，有效避免了對環(huán)境的破壞。同時(shí)，這種供暖方式充分利用了冬天閑置的陽(yáng)光促進(jìn)生產(chǎn)，不會(huì )造成資源的浪費。通過(guò)地熱供暖，不僅能夠為區域提供豐富多樣的四季蔬果，還能提高冬季農業(yè)生產(chǎn)力，為實(shí)現綠色農業(yè)發(fā)展提供了有力支撐。

據估算，與傳統供暖方式相比，大棚地熱供暖每年可減少大量的二氧化碳、二氧化硫等污染物排放。例如，在德州天衢新區現代農業(yè)試驗區，采用中深層地熱供暖的智能玻璃溫室，每年可節約供暖運行成本 1500 萬(wàn)元，替代標準煤 1.02 萬(wàn)噸，減排二氧化碳 2.42 萬(wàn)噸。

（二）成本效益

在成本效益方面，大棚地熱供暖與傳統供暖方式相比具有明顯優(yōu)勢。以山東德州為例，花卉養殖供暖項目采用地熱供暖后，成本大大降低。之前采用煤加溫，成本相對低一些，但溫度不如地熱平穩。天然氣供暖一平方米成本大約在七八十元，但是用地熱的成本大約在 50 元左右，一個(gè)大棚 3 萬(wàn)平方米左右，一年大約能節省 50 萬(wàn)。

此外，如濟南商河的地熱供暖項目，泰和名都地熱供暖項目全部投產(chǎn)后每年可節約標煤 4 千噸，減排二氧化碳 1.1 萬(wàn)噸，減排二氧化硫 34 噸。中石化綠源地熱能（山東）開(kāi)發(fā)有限公司在商河的總供暖面積達 140 萬(wàn)平米，每年可節約標煤 2.7 萬(wàn)噸，減排二氧化碳 7.4 萬(wàn)噸。這些數據充分表明，大棚地熱供暖在節約成本的同時(shí)，還能實(shí)現顯著(zhù)的減排效果。

（三）促進(jìn)育苗

大棚地熱供暖對育苗有著(zhù)積極的促進(jìn)作用。利用地熱供暖可以使土壤升溫，達到育苗的適宜溫度，從而縮短作物的生長(cháng)周期，提前出苗。例如，哈密瓜在北方冬季播種時(shí)，利用地熱供暖能夠使瓜苗長(cháng)得更大更壯，并且提前半個(gè)月時(shí)間出苗。

這有利于作物錯峰上市，提高經(jīng)濟效益。如壽光的 “地暖冷棚” 模式，菜農孫萍家的甜瓜提前上市，比起上著(zhù)棉被的拱棚來(lái)說(shuō)，提前上市一個(gè)月，正好能趕上價(jià)錢(qián)好的季節，又給老百姓增加了一茬收入。綠寶甜瓜價(jià)格是六塊八一斤，沒(méi)有使用地暖模式的是五一左右收瓜，價(jià)格是每斤三塊錢(qián)左右，經(jīng)濟效益多了一半。

四、因地制宜 選擇合適的供熱方式

（一）地源熱泵

地源熱泵是通過(guò)電能驅動(dòng)壓縮機提取地下水的熱量。地下水溫度恒定且熱量高，相比空氣能來(lái)說(shuō)效率更高。目前市面上有專(zhuān)為溫室大棚研發(fā)的一體機地源熱泵主機，安裝使用方便，還可以作為冷暖一體機使用。

根據相關(guān)數據，地源熱泵機組運行穩定，幾乎不受環(huán)境溫度的變化影響。即使在寒冷的冬季，供暖也不會(huì )衰減，不會(huì )出現空調供暖結霜化霜、制熱不好的問(wèn)題。并且，地源熱泵從淺層常溫土壤中取熱或向其排熱，淺層土壤之熱能來(lái)源于太陽(yáng)能，是一種可再生能源，永無(wú)枯竭。地源熱泵系統不僅能滿(mǎn)足冬季供暖的需求，還可同時(shí)滿(mǎn)足供冷、供生活熱水的要求，一機三用，一套系統可以替換原來(lái)的鍋爐加空調的多套裝置或系統。同時(shí)，地源熱泵機組使用壽命長(cháng)，一般室外地下?lián)Q熱部分壽命為 50 年，地上熱泵機組壽命為 25 年，是普通空調 8 年和燃氣鍋爐 10 年的使用壽命的幾倍。

（二）地熱直接間接供熱

地熱供熱系統是指利用地熱能為主要熱源的供熱系統。地熱能為地球本身蘊藏的能量，屬于可再生能源。地熱供熱系統按照地熱流進(jìn)入供熱系統的方式可分為直接供熱和間接供熱。直接供熱即把地熱流直接引入供熱系統，間接供熱即地熱流通過(guò)換熱器將熱能傳遞給供熱系統的循環(huán)水，地熱流不直接進(jìn)入供熱系統。

弊端是地熱的打造成本很大，需要較大規模的園區使用，同時(shí)還需要做物探了解是否有地下熱量。但如果能夠合理利用地熱，其優(yōu)勢也很明顯，例如可以為大棚提供穩定的熱源，減少對傳統能源的依賴(lài)，符合綠色農業(yè)的發(fā)展要求。

隨著(zhù)環(huán)保意識的不斷提高和對可再生能源的重視，大棚地熱供暖作為一種綠色、可持續的供暖方式，未來(lái)發(fā)展前景廣闊。一方面，技術(shù)的不斷進(jìn)步將進(jìn)一步提高地熱供暖的效率和穩定性。例如，智能控制系統的應用將實(shí)現對大棚溫度的精準調控，根據不同作物的生長(cháng)需求實(shí)時(shí)調整供暖參數，提高能源利用效率。另一方面，地熱能與其他可再生能源的結合將成為未來(lái)發(fā)展的趨勢。如地熱能與太陽(yáng)能、風(fēng)能等能源的互補利用，在不同的氣候條件下，充分發(fā)揮各種能源的優(yōu)勢，確保大棚供暖的穩定供應。

總之，大棚地熱供暖作為一種創(chuàng )新的農業(yè)生產(chǎn)技術(shù)，具有廣闊的發(fā)展前景。在技術(shù)進(jìn)步和政策支持的推動(dòng)下，相信未來(lái)大棚地熱供暖將為農業(yè)發(fā)展帶來(lái)更多的機遇，為實(shí)現綠色農業(yè)、可持續發(fā)展做出更大的貢獻。