土耳其研究团队评估了空气源热泵(ASHP)在寒冷地区商业家禽养殖中替代燃煤供暖的可行性。该研究结合实地实验数据、计算流体力学(CFD)模拟与技术经济分析,得出结论:采用空气源热泵系统可在维持肉鸡适宜生长环境的同时,将年度供暖费用降低约44%。
该项研究于土耳其萨卡里亚省的一家商业养鸡场开展,涉及三栋规格相同的肉鸡舍。每栋鸡舍长90.3米、宽15米,墙高2.1米,设计饲养量为21,000只。其中两栋使用燃煤锅炉供暖,另一栋则采用连接热水储罐与风机盘管机组(FCU)的空气源热泵系统。自2024年1月的养殖周期起,研究团队持续记录室内外温度、供暖水温、能耗及通风参数。研究人员利用Ansys Fluent构建CFD模型,测试了6台或7台风机的五种布局方案,并通过实验验证了模型精度,测算出的燃煤消耗误差为0.14%,热泵耗电量误差为2.21%。
在气流分布与热均匀性方面,风机盘管的运行数量与模式对热环境均匀度影响显著。在测试的五种配置中,全部七台风机盘管处于制热模式时,温度与气流速度分布最为均匀,标准差分别为2.28 K和0.28 m/s。各模拟场景中风速低于0.1 m/s的区域占比均控制在1%以内,表明合理的气流分配设计能有效减少停滞区并改善禽类周边的热条件。
成本对比基于六个生产周期的实际供暖支出与年度预测展开。数据显示,年度供暖费用从燃煤的15,506.26美元降至热泵系统的8,692.48美元,降幅约44%。对比分析还显示,在测试条件下,热泵较煤炭、天然气、燃油及直接电加热分别节省约18%、42%、48%和65%。
相关已于《Case Studies in Thermal Engineering》。该团队由土耳其萨卡里亚大学与ETA4 Engineering的研究人员组成。通讯作者Zekeriya Parlak向pv magazine表示,下一步计划探索在鸡舍中将热泵与余热回收装置、光伏板及电池储能相结合,以评估综合节能效果、系统性能与投资成本。团队旨在建立一套计算方法,在确定热泵容量时纳入余热回收系统对总供暖需求的贡献比例。
资料来源:IndexBox Inc.;原文发布日期:2026-10-16。本文为资料编译。