人工光植物工厂是在密闭环境下以人工光和营养液栽培为核心，采用在线检测和智能控制技术，进行作物高效生产的系统。植物工厂环境稳定性强，可以实现光、温、水、气、肥的精确控制，不占用农用耕地，产品安全无污染，单位面积产量可达露地栽培的几十倍甚至上百倍，因此被认为是21世纪解决人口、资源、环境问题的重要途径，也是未来航天工程、月球和其他星际探索过程中实现食物自给的重要手段。但是，能耗问题一直制约着植物工厂的大规模推广应用。人工光植物工厂中的电能消耗成本通常约占总体运行成本的50％～60％，
针对目前植物工厂主要采用的化石燃料供能方式释放出大量温室气体和有害气体危害环境的问题,设计太阳能光伏-地源热泵式供能植物工厂空调系统,利用地下水源热泵制冷供暖植物工厂,借助太阳能光伏技术供电地源热泵系统。植物工厂位于同济大学生态园内,属自然光利用联栋小屋脊玻璃温室,占地面积927 m2。通过确定植物工厂的冷热负荷选型制热量和制冷量分别为264 kW和240 kW的水源热泵,地下水抽水量为32.46 m3/h,确定太阳能光伏阵列总功率为54 667 wp。最后分析了太阳能光伏-地源热泵式供能植物工厂空调系统的经济效益和节能减排效益。
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