一、大棚地熱供暖概述

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

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

據(jù)統(tǒng)計，采用大棚地熱供暖技術后，棚內(nèi)平均溫度可提高 5-10℃，大大延長了農(nóng)作物的種植周期。例如，一些原本在冬季無法生長的蔬菜品種，如今也能在溫暖的大棚內(nèi)茁壯成長。

大棚地熱供暖系統(tǒng)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，通過輸送管道輸送到大棚內(nèi)的散熱設備，散熱設備將熱能散發(fā)到空氣中，提高大棚內(nèi)的溫度。

這種供暖方式不僅能夠為農(nóng)作物提供溫暖的生長環(huán)境，還具有節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)點。與傳統(tǒng)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(xiàn)代綠色農(nóng)業(yè)的發(fā)展要求。

二、地熱供暖原理及構(gòu)造

（一）原理闡述

大棚地熱供暖主要是通過提取地下水或土壤中的熱能，實現(xiàn)對大棚環(huán)境溫度的提升。例如在中國北方某個小鎮(zhèn)的園藝大棚中，利用地熱農(nóng)業(yè)技術，將地下水的熱能經(jīng)過適當加溫后，傳送到大棚的土壤中。這種方式能夠提升土壤溫度，進而影響大棚內(nèi)整體環(huán)境溫度，使一些喜光植物即使在冬天也能夠生長。使用過的水再回灌到地下，從而進行循環(huán)利用。同時，地下水帶來的熱能還可以應用于育苗，如哈密瓜等生長期稍長的農(nóng)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(shù)，能夠使瓜苗長得更大更壯，并且大大縮短瓜苗的生長周期，提前半個月時間出苗。

三、優(yōu)勢盡顯

（一）節(jié)能環(huán)保

大棚地熱供暖具有顯著的節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢。地熱能作為一種可再生能源，在使用過程中清潔無污染，不會像傳統(tǒng)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，這種供暖方式充分利用了冬天閑置的陽光促進生產(chǎn)，不會造成資源的浪費。通過地熱供暖，不僅能夠為區(qū)域提供豐富多樣的四季蔬果，還能提高冬季農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力，為實現(xiàn)綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展提供了有力支撐。

據(jù)估算，與傳統(tǒng)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(qū)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)試驗區(qū)，采用中深層地熱供暖的智能玻璃溫室，每年可節(jié)約供暖運行成本 1500 萬元，替代標準煤 1.02 萬噸，減排二氧化碳 2.42 萬噸。

（二）成本效益

在成本效益方面，大棚地熱供暖與傳統(tǒng)供暖方式相比具有明顯優(yōu)勢。以山東德州為例，花卉養(yǎng)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(wěn)。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，一個大棚 3 萬平方米左右，一年大約能節(jié)省 50 萬。

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(jié)約標煤 4 千噸，減排二氧化碳 1.1 萬噸，減排二氧化硫 34 噸。中石化綠源地熱能（山東）開發(fā)有限公司在商河的總供暖面積達 140 萬平米，每年可節(jié)約標煤 2.7 萬噸，減排二氧化碳 7.4 萬噸。這些數(shù)據(jù)充分表明，大棚地熱供暖在節(jié)約成本的同時，還能實現(xiàn)顯著的減排效果。

（三）促進育苗

大棚地熱供暖對育苗有著積極的促進作用。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周期，提前出苗。例如，哈密瓜在北方冬季播種時，利用地熱供暖能夠使瓜苗長得更大更壯，并且提前半個月時間出苗。

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(nóng)孫萍家的甜瓜提前上市，比起上著棉被的拱棚來說，提前上市一個月，正好能趕上價錢好的季節(jié)，又給老百姓增加了一茬收入。綠寶甜瓜價格是六塊八一斤，沒有使用地暖模式的是五一左右收瓜，價格是每斤三塊錢左右，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

地源熱泵是通過電能驅(qū)動壓縮機提取地下水的熱量。地下水溫度恒定且熱量高，相比空氣能來說效率更高。目前市面上有專為溫室大棚研發(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(jù)相關數(shù)據(jù)，地源熱泵機組運行穩(wěn)定，幾乎不受環(huán)境溫度的變化影響。即使在寒冷的冬季，供暖也不會衰減，不會出現(xiàn)空調(diào)供暖結(jié)霜化霜、制熱不好的問題。并且，地源熱泵從淺層常溫土壤中取熱或向其排熱，淺層土壤之熱能來源于太陽能，是一種可再生能源，永無枯竭。地源熱泵系統(tǒng)不僅能滿足冬季供暖的需求，還可同時滿足供冷、供生活熱水的要求，一機三用，一套系統(tǒng)可以替換原來的鍋爐加空調(diào)的多套裝置或系統(tǒng)。同時，地源熱泵機組使用壽命長，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(diào) 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(tǒng)是指利用地熱能為主要熱源的供熱系統(tǒng)。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(tǒng)按照地熱流進入供熱系統(tǒng)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(tǒng)，間接供熱即地熱流通過換熱器將熱能傳遞給供熱系統(tǒng)的循環(huán)水，地熱流不直接進入供熱系統(tǒng)。

弊端是地熱的打造成本很大，需要較大規(guī)模的園區(qū)使用，同時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(wěn)定的熱源，減少對傳統(tǒng)能源的依賴，符合綠色農(nóng)業(yè)的發(fā)展要求。

隨著環(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(xù)的供暖方式，未來發(fā)展前景廣闊。一方面，技術的不斷進步將進一步提高地熱供暖的效率和穩(wěn)定性。例如，智能控制系統(tǒng)的應用將實現(xiàn)對大棚溫度的精準調(diào)控，根據(jù)不同作物的生長需求實時調(diào)整供暖參數(shù)，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(jié)合將成為未來發(fā)展的趨勢。如地熱能與太陽能、風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(wěn)定供應。

總之，大棚地熱供暖作為一種創(chuàng)新的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術，具有廣闊的發(fā)展前景。在技術進步和政策支持的推動下，相信未來大棚地熱供暖將為農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來更多的機遇，為實現(xiàn)綠色農(nóng)業(yè)、可持續(xù)發(fā)展做出更大的貢獻。