Li Jianming, Sun Guotao jne.Kasvuhoone aianduse põllumajandustehnoloogia2022-11-21 17:42 avaldatud Pekingis

Viimastel aastatel on kasvuhoonetööstus jõuliselt välja töötatud.Kasvuhoone areng ei paranda mitte ainult põllumajandustoodete maakasutuskiirust ja väljundmäära, vaid lahendab ka hooajavälisel ajal puu- ja köögiviljade pakkumise probleemi.Kuid kasvuhoone on samuti enneolematuid väljakutseid kokku puutunud.Algsed rajatised, küttemeetodid ja struktuurilised vormid on andnud vastupanu keskkonnale ja arengule.Kasvuhoonekonstruktsiooni muutmiseks on hädasti vaja uusi materjale ja uusi disainilahendusi ning energiakaitse ja keskkonnakaitse eesmärkide saavutamiseks on hädasti vaja uusi energiaallikaid ning suurendada tootmist ja sissetulekut.

Selles artiklis käsitletakse teemat „Uus energia, uued materjalid, uus disain kasvuhoone uue revolutsiooni abistamiseks”, sealhulgas päikeseenergia uurimistöö ja uuendus Uute materjalide katmiseks, soojus isolatsiooni, seinte ja muude seadmete ning tulevase väljavaate ja uute energia, uute materjalide ja uue disaini mõtlemise kohta, mis aitavad kasvuhoonereformi, et pakkuda tööstusele viitamist.

Rajatiste arendamine põllumajandus on poliitiline nõue ja vältimatu valik oluliste juhiste vaimu rakendamiseks ja keskvalitsuse otsuste tegemiseks.Aastal 2020 on Hiinas kaitstud põllumajanduse kogupindala 2,8 miljonit hm2 ja toodangu väärtus ületab 1 triljoni jüaani.See on oluline viis parandada kasvuhoonete tootmisvõimsust kasvuhoonevalgustuse parandamiseks ja soojuse isolatsiooni jõudluse parandamiseks uue energia, uute materjalide ja uue kasvuhoonekujunduse kaudu.Traditsioonilistes kasvuhoonete tootmises on palju puudusi, näiteks kivisüsi, kütteõli ja muud energiaallikad, mida kasutatakse traditsioonilistes kasvuhoonetes kuumutamiseks ja kütmiseks, mille tulemuseks on suures koguses dioksiidigaasi, mis rellib keskkonda tõsiselt, samal ajal muud energiaallikad tõstavad kasvuhoonete tegevuskulusid.Traditsioonilised kasvuhooneseinte soojusmaterjalid on enamasti savid ja tellised, mis tarbivad palju ja põhjustavad maaressurssidele tõsist kahju.Traditsioonilise päikeseenergia kasvuhoone maismaakasutussuhendus on ainult 40% ~ 50% ja tavalisel kasvuhoonel on halb soojusmaht, nii et ta ei saa talve läbi elada, et toota Põhja -Hiinas sooja köögivilju.Seetõttu seisneb kasvuhoonemuutuste edendamise või alusuuringute edendamine kasvuhoonete kavandamisel, uute materjalide uurimisel ja arendamisel ja uue energia arendamisel.See artikkel keskendub uute energiaallikate uurimistööle ja uuendustele kasvuhoones, võtab kokku uute energiaallikate, näiteks päikeseenergia, biomassi energia, geotermilise energia, tuuleenergia ja uue läbipaistva kattematerjalide uurimistöö staatuse Greenhouse, analüüsige uute energia- ja uute materjalide rakendamist uue kasvuhoone ehitamisel ning loodavad nende rolli kasvuhoone arendamisel ja ümberkujundamisel.

Uue energia kasvuhoone uurimine ja uuendus

Roheline uus energia koos suurima põllumajanduse kasutamise potentsiaaliga hõlmab päikeseenergiat, geotermilist energiat ja biomassi energiat või mitmesuguste uute energiaallikate põhjalikku kasutamist, et saavutada energia tõhusat kasutamist, õppides üksteise tugevatest punktidest.

päikeseenergia/võimsus

Päikeseenergia tehnoloogia on vähese süsinikusisaldusega, tõhus ja säästlik energiavarustusrežiim ning see on Hiina strateegiliste arenevate tööstuste oluline komponent.Sellest saab tulevikus Hiina energiastruktuuri muutmiseks ja uuendamiseks vältimatu valik.Energiakasutuse seisukohast on kasvuhoone ise päikeseenergia kasutamise rajatise struktuur.Kasvuhooneefekti kaudu kogutakse päikeseenergia siseruumides, kasvuhoone temperatuur tõstetakse üles ja pakutakse põllukultuuride kasvu vajalikku soojust.Kasvuhoonete taimede fotosünteesi peamine energiaallikas on otsene päikesevalgus, mis on päikeseenergia otsene kasutamine.

01 Fotogalvaaniline elektritootmine soojuse tootmiseks

Fotogalvaaniline energiatootmine on tehnoloogia, mis muundab valgusenergia otseselt elektrienergiaks fotogalvaanilise efekti põhjal.Selle tehnoloogia põhielement on päikeseelemendid.Kui päikeseenergia paistab päikesepaneelide massiivi seeriana või paralleelselt, muudavad pooljuhtide komponendid otse päikesekiirguse energia elektrienergiaks.Fotogalvaaniline tehnoloogia saab valgusenergia otseselt muuta elektrienergiaks, hoida elektrit akude kaudu ja soojendada kasvuhoonet öösel, kuid selle kõrged kulud piiravad selle edasist arengut.Uurimisrühm töötas välja fotogalvaanilise grafeeni kütteseadme, mis koosneb painduvatest fotogalvaanilistest paneelidest, kõik-ühes tagurpidi juhtimismasinast, hoiustamisakust ja grafeeni küttevardast.Istutusjoone pikkuse kohaselt maetakse grafeeni küttevarras substraadi koti alla.Päeva jooksul neelavad fotogalvaanilised paneelid päikesekiirguse elektrienergia tootmiseks ja hoiustamissaku salvestamiseks ning seejärel vabastatakse elektrit öösel grafeeni küttevarda jaoks.Tegeliku mõõtmise korral võetakse kasutusele temperatuurikontrolli režiim, mis algab kiirusel 17 ℃ ja sulgemine 19 ℃.Jooks öösel (teisel päeval 20: 00-08: 00) 8 tundi on ühe taimerea kuumutamise energiatarbimine 1,24 kW · h ja substraadi koti keskmine temperatuur öösel on 19,2 ℃, mis on 3,5 ~ 5,3 ℃ kõrgem kui kontroll.See küttemeetod ühendas fhotogalvaanilise energiatootmise, lahendab talvel kasvuhoonete kuumutamise suure energiatarbimise ja suure reostuse probleemid.

02 Fototermiline muundamine ja kasutamine

Päikeseenergia fototermiline muundamine viitab spetsiaalse päikesevalguse kogumispinna kasutamisele, mis on valmistatud fototermilistest muundumismaterjalidest, et koguda ja imada võimalikult palju päikeseenergiat, mis on võimalikult kiirgav ja muutke see soojusenergiaks.Võrreldes päikeseenergia fotogalvaaniliste rakendustega, suurendavad päikeseenergia fototermilised rakendused infrapuna-infrapuna riba imendumist, nii et sellel on suurem päikesevalguse, madalamate kulude ja küpsete tehnoloogiate energiakasutuse efektiivsus ning see on päikeseenergia kasutamise kõige laialdasemalt kasutatav viis.

Kõige küpsem fototermilise muundamise ja kasutamise tehnoloogia on Hiinas päikeseenergia koguja, mille põhikomponent on selektiivse neeldumiskattega soojuse neelava plaadi südam it to the heat-absorbing working medium.Päikesekollektsionäärid võib jagada kahte kategooriasse vastavalt sellele, kas kollektsionääris on vaakumruum või mitte: lamedate päikeseenergia kollektsionäärid ja vaakumtorude päikeseenergia kollektsionäärid;Päikesekogujate ja mittekontsentseerivate päikesekogude kontsentreerimine vastavalt sellele, kas päevavalguse pordi päikesekiirgus muudab suunda;ja vedelate päikeseenergia kollektsionäärid ja õhu päikeseenergia kollektsionäärid vastavalt soojusülekande tüübile töökeskkond.

Päikeseenergia kasutamine kasvuhoonetes toimub peamiselt erinevat tüüpi päikesekollektorite kaudu.Maroko Ibn Zor University on välja töötanud kasvuhoone soojenemiseks aktiivse päikeseenergia küttesüsteemi (ASHS), mis võib suurendada kogu tomatitootmist talvel 55%.Hiina põllumajandusülikool on kavandanud ja välja töötanud pinna jahuti-fan-kogumis- ja tühjendussüsteemi komplekti, soojuse kogumisvõimsusega 390,6 ～ 693,0 MJ, ja esitanud idee eraldada soojuse kogumise protsess soojuspumba abil soojuse salvestamise protsessist.Itaalia Bari ülikool on välja töötanud kasvuhoone polügeneratsiooni küttesüsteemi, mis koosneb päikeseenergia süsteemist ja õhuvee soojuspumbast ning võib suurendada õhutemperatuuri 3,6% ja mulla temperatuuri 92%.Uurimisrühm on välja töötanud omamoodi aktiivse päikesesoojuse kogumise seadmed, millel on muutuva kaldenurk päikese kasvuhoone jaoks, ja toetav soojussalvestusseade kasvuhoonevee kogumiseks ilmastikuolude vältel.Aktiivne päikesesoojuse kogumise tehnoloogia, millel on erinev kalduvus, puruneb traditsiooniliste kasvuhoonete kogumise seadmete piirangute kaudu, näiteks piiratud soojuse kogumisvõime, varjutamine ja haritud maa okupeerimine.Kasutades päikeseväe kasvuhoone spetsiaalset kasvuhoonekonstruktsiooni, on kasvuhoone mitteperioodiline ruum täielikult ära kasutatud, mis parandab oluliselt kasvuhooneruumi kasutamise tõhusust.Tüüpilistel päikselistel töötingimustel ulatub aktiivne päikesesoojuse kogumissüsteem, millel on muutuva kaldega 1,9 mJ/(M2H), energiakasutuse efektiivsus ulatub 85,1% -ni ja energiasäästu määr on 77%.Kasvuhoone soojusehoidlatehnoloogias on seatud mitmefaasiline vahetus soojusalvestusstruktuur, soojusalvestuse soojuse salvestusmaht suurendatakse ja soojuse aeglane vabanemine seadmest realiseerub, et realiseerida tõhusat kasutamist kasvuhoone päikesesoojuse kogumisseadmete kogutud soojus.

biomassi energia

Uus rajatise struktuur ehitatakse, ühendades biomassi soojust tootva seadme kasvuhoonega ning biomassi toorained nagu sea sõnniku, seenejäägid ja õled on koostatud soojuseni ning genereeritud soojusenergia tarnitakse otse kasvuhoonesse [ 5].Võrreldes kasvuhoonega ilma biomassi kääritamise kuumutuspaagiga, saab küttekasv kasvuhoone tõhusalt suurendada kasvuhoones asuvat maapealset temperatuuri ja säilitada normaalses kliimas talvel pinnases kasvatatud põllukultuuride juurte õige temperatuuri.Võttes ühekihilise asümmeetrilise soojusisolatsiooni kasvuhoone, mille näitena on 17 meetrit ja pikkusega 30 m, lisades 8 miljonit põllumajandusjäätmeid (tomatiõled ja sigade sõnnik segatud) siseruumides kääritamispaaki loodusliku kääritamiseks ilma hunnikul üle keeramata tõsta kasvuhoone keskmist ööpäevast temperatuuri talvel 4,2 ℃ võrra ja keskmine ööpäevane miinimumtemperatuur võib ulatuda 4,6 ℃.

Biomassiga kontrollitud kääritamise energia kasutamine on käärimismeetod, mis kasutab kääritamisprotsessi kontrollimiseks instrumente ja seadmeid, et kiireks saada ja tõhusalt kasutada biomassi soojusenergiat ja CO2 gaasiväetist, mille hulgas on ventilatsioon ja niiskus peamised tegurid kääritamise soojuse reguleerimiseks ja biomassi gaasi tootmine.Ventileeritud tingimustes kasutavad kääritamisahvestuse aeroobsed mikroorganismid elutegevuseks hapnikku ja osa genereeritud energiast kasutatakse nende endi elutegevuseks ning osa energiast eraldub keskkonda soojusenergiana, mis on kasulik temperatuurile keskkonna tõus.Vesi võtab osa kogu käärimisprotsessist, pakkudes mikroobide aktiivsuseks vajalikke lahustuvaid toitaineid ja vabastades samal ajal hunniku kuumuse auru kujul vee kaudu, et vähendada hunniku temperatuuri, pikendab mikroorganismid ja tõstavad kuhja mahutemperatuuri.Õlgsete leostumisseadme paigaldamine käärituspaaki võib suurendada sisetemperatuuri talvel 3 ~ 5 ℃, tugevdada taimede fotosünteesi ja suurendada tomati saagis 29,6%.

Geotermiline energia

Hiina on rikas geotermiliste ressursside poolest.Praegu on põllumajandusasutuste jaoks kõige tavalisem viis geotermilise energia kasutamiseks kasutada maapealse allika soojuspumba, mis võib üle kanduda madala kvaliteediga soojusenergiast kõrgekvaliteedilise soojusenergiaga, sisestades väikese koguse kõrgekvaliteedilise energia (näiteks elektrienergia).Erinevalt traditsioonilistest kasvuhoonete kuumutamise mõõtmistest, ei saa maapealse allika soojuspumba kuumutamine mitte ainult olulist kütteefekti, vaid suudab ka kasvuhoonet jahutada ja vähendada kasvuhoone niiskust.Maapinnaga soojuspumba rakendusuuringud elamuehituse valdkonnas on küps.Põhiosa, mis mõjutab maapealse lähtekoodiga soojuspumba kütte- ja jahutusvõimsust, on maa-alune soojusvahetusmoodul, mis hõlmab peamiselt maetud torusid, maa-aluseid kaevu jne. Kuidas kujundada maa-alune soojusvahetussüsteem, millel on tasakaalustatud kulud ja mõju, on alati olnud selle osa uurimistöö fookus.Samal ajal mõjutab maa -aluse mullakihi temperatuuri muutmine maapealse allika soojuspumba kasutamisel ka soojuspumba süsteemi kasutamise mõju.Maapealse allika soojuspumba kasutamine kasvuhoone jahutamiseks ja soojusenergia hoidmiseks sügavas mullakihis võib leevendada maa -aluse mullakihi temperatuuri langust ja parandada maapealse allika soojuspumba soojuse tootmist.

Praegu luuakse maapealse allika soojuspumba jõudluse ja tõhususe uurimisel tegelike eksperimentaalsete andmete kaudu numbriline mudel selliste tarkvaraga nagu Tough2 ja TRNSYS, ning järeldatakse, et kuumutamise jõudlus ja jõudluskoefitsient (COP (COP ) maasoojuspumba võimsus võib ulatuda 3,0–4,5, millel on hea jahutus- ja kütteefekt.Fu Yunzhun ja teised leidsid soojuspumbasüsteemi tööstrateegia uurimistöös, et võrreldes koormuse küljevooluga on maapealsel allika külgvoolul suurem mõju seadme jõudlusele ja maetud toru soojusülekande jõudlusele .Voolu seadistamise tingimustes võib seadme maksimaalne COP -i väärtus jõuda 4.17 -ni, võttes kasutusele 2 tundi töötava tööskeemi ja peatudes 2 tundi;Shi Huixian et.võttis kasutusele veehoidla jahutussüsteemi vahelduva töörežiimi.Suvel, kui temperatuur on kõrge, võib kogu energiavarustussüsteemi COP ulatuda 3,80-ni.

Sügav mulla soojuse säilitamise tehnoloogia kasvuhoones

Sügavat mullasoojuse salvestamist kasvuhoones nimetatakse kasvuhoones ka "soojuse salvestamise pangaks".Kasvuhoonetootmise peamisteks takistusteks on talvel külmakahjustused ja suvel kõrge temperatuur.Lähtudes sügava pinnase tugevast soojussalvestisest, projekteeris uurimisrühm kasvuhoone maa-aluse süvasoojussalvesti.Seade on topeltkihiline paralleelne soojusülekande torujuht, mis on maetud kasvuhoones 1,5 ～ 2,5 m sügavusele, kus kasvuhoone ülaosas on õhu sisselaskeava ja maapinnal asuv õhuväljaanne.Kui temperatuur kasvuhoones on kõrge, pumbab ventilaator sunniviisiliselt maasse siseõhku, et realiseerida soojuse ladustamine ja temperatuuri vähendamine.Kui kasvuhoone temperatuur on madal, ammutatakse kasvuhoone soojendamiseks mullast soojust.Tootmis- ja rakendustulemused näitavad, et seade võib suurendada kasvuhoonetemperatuuri 2,3 ℃ talveõhtul, vähendada sisetemperatuuri suvepäeval 2,6 ℃ ja suurendada tomati saaki 1500 kg 667 m võrra.².Seade kasutab täielikku omadusi „soojad talvel ja jahedad suvel” ning sügava maa -aluse pinnase “pidev temperatuur”, pakub kasvuhoone jaoks energiat juurdepääsu kaldale ning täidab pidevalt kasvuhoone jahutamise ja kuumutamise abifunktsioone .

Mitme energiakulu koordineerimine

Kahe või enama energiatüübi kasutamine kasvuhoone kuumutamiseks võib tõhusalt korvata ühe energiatüübi puudused ja anda mängimine superpositsiooni efektile „üks pluss üks on suurem kui kaks”.Geotermilise energia ja päikeseenergia täiendav koostöö on viimastel aastatel põllumajandustootmise uue energia kasutamise uurimistöö leviala.EMMI ET.Uuriti mitme lähtekoodiga energiasüsteemi (joonis 1), mis on varustatud fotogalvaanilise soole hübriidse päikeseenergia kogujaga.Võrreldes ühise õhuvee soojuspumba süsteemiga, paraneb mitme lähtekoodiga energiasüsteemi energiatõhusus 16%~ 25%.Zheng et.Töötas välja uut tüüpi ühendatud soojussalvestussüsteemi päikeseenergia ja maapealse allika soojuspumba kohta.Päikeseenergia kogumissüsteem suudab realiseerida soojenduse kvaliteetset hooajalist ladustamist, see tähendab kvaliteetset kütte talvel ja suvel kvaliteetseid jahutusi.Maetud toru soojusvaheti ja vahelduv soojushoidla mahutis võivad süsteemis kõik hästi töötada ja süsteemi COP väärtus võib ulatuda 6.96 -ni.

Ühendatuna päikeseenergiaga on selle eesmärk vähendada kaubandusliku energia tarbimist ja suurendada päikeseenergia toiteallika stabiilsust kasvuhoones.Wan Ya et.Esitage uus intelligentne juhtimistehnoloogia skeem, mis ühendab päikeseenergia tootmise kasvuhoonete soojendamiseks, mis võib valguse korral kasutada fotogalvaanilist võimsust, ja muuta see valgust, kui valgust puudub, vähendades oluliselt koormuse võimsuse puudust Hinnake ja vähendades majanduslikke kulusid akusid kasutamata.

Päikeseenergia, biomassi energia ja elektrienergia võivad ühiselt kuumutada kasvuhooneid, mis võivad saavutada ka kõrge kuumutamise efektiivsuse.Zhang Liangrui ja teised ühendasid päikesevaakumtorude soojusegu oru elektri soojusehoidlaga veepaagiga.Kasvuhoone küttesüsteemil on hea soojusmugavus ja süsteemi keskmine küttetõhusus on 68,70%.Elektriline soojuse säilitamise veepaak on biomassi kütte veehoidlaga, millel on elektriline kuumutamine.Vee sisselaske madalaim temperatuur kütteotsas on seatud ja süsteemi tööstrateegia määratakse vastavalt päikese soojuse kogumise osale ja biomassi soojuse säilitamise osale, et saavutada stabiilne küttetemperatuur stabiilse küttetemperatuuri saavutamiseks kütteotsa ja säästke elektrienergia ja biomassi energiamaterjale maksimaalsel määral.

Uute kasvuhoone materjalide uuenduslik uurimistöö ja rakendamine

Kasvuhooneala laienemisega selgub üha enam traditsiooniliste kasvuhoonete materjalide, näiteks telliste ja pinnase rakenduste puudused.Seetõttu on kasvuhoone soojusliku jõudluse edasiseks parandamiseks ja moodsa kasvuhoone arenguvajaduste rahuldamiseks palju uurimusi ja rakendusi uute läbipaistvate kattematerjalide, soojus isolatsioonimaterjalide ja seinamaterjalide jaoks.

Uute läbipaistvate kattematerjalide uurimine ja rakendamine

Kasvuhoone läbipaistvate kattematerjalide tüübid hõlmavad peamiselt plastkile, klaasi, päikesepaneeli ja fotogalvaanilist paneeli, mille hulgas on plastkile suurim rakendusala.Traditsioonilisel kasvuhoone-PE-filmis on lühikese kasutusaja, mittelagunemise ja ühe funktsiooni puudused.Praegu on välja töötatud mitmesuguseid uusi funktsionaalseid filme, lisades funktsionaalseid reagente või katteid.

Valguse muundamise film:Valguse muundamise kile muudab kile optilisi omadusi, kasutades selliseid valguskonversiooniagente nagu haruldased muldmetallid ja nanomaterjalid ning võib muuta ultraviolettvalguse piirkonna punaseks oranžiks heleks ja sinise violetseks valguseks, mida nõutakse taimede fotosünteesiga, suurendades sellega põllukultuuri saaki ja vähendades Ultraviolettvalguse kahjustused põllukultuuridele ja kasvuhoonekiledele plastikust kasvuhoonetes.Näiteks võib VTR-660 valguse muundamise ainega laiuse riba lillast punane kasvuhoonekile märkimisväärselt parandada kasvuhoones kasutamisel infrapunakat. Võrreldes kontroll-kasvuhoonega, on tomati saagis hektari kohta, C-vitamiini ja lükopeeni sisaldusega on märkimisväärselt suurenenud vastavalt 25,71%, 11,11% ja 33,04%.Praegu tuleb siiski uurida uue valguse muundamise filmi tööelu, lagundatavust ja kulusid.

Hajutatud klaas: Hajutatud klaas kasvuhoones on klaasi pinnal spetsiaalne muster ja peegeldusvastane tehnoloogia, mis võib päikesevalguse maksimeerida hajutatud valguseks ja siseneda kasvuhoonesse, parandada põllukultuuride fotosünteesi efektiivsust ja suurendada põllukultuuri saaki.Hajuv klaas muudab kasvuhoonesse siseneva valguse hajutatud valguseks spetsiaalsete mustrite kaudu ja hajutatud valgust saab kasvuhoonesse ühtlasemalt kiiritada, välistades skeleti varju mõju kasvuhoonele.Võrreldes tavalise ujukklaasi ja ülikerge ujukklaasiga, on hajuva klaasi valguse läbilaskvuse standard 91,5%ja tavalise ujukklaas 88%.Iga kasvuhoones toimuva valguse läbilaskvuse 1% suurenemise kohta saab saagisi suurendada umbes 3% ning lahustuv suhkur ja C -vitamiin puu- ja köögiviljades on suurenenud.Hajumisklaas kasvuhoones on kõigepealt kaetud ja seejärel karastatakse ning iseenesestmõistetavate kiirus on kõrgem kui riiklikul standardil, ulatudes 2 ‰.

Uute soojusisolatsioonimaterjalide uurimine ja rakendamine

Traditsioonilistes kasvuhoones sisalduvate soojusiolatsioonimaterjalide hulka kuuluvad peamiselt õlgmatt, paberitekk, nõelaga vilde soojustu tekk jne, mida kasutatakse peamiselt katuste sisemise ja välise soojusisolatsiooni jaoks, seina isolatsioon ja soojuseladude soojustus ja soojuse kogumise seadmed soojuse isolatsioon .Enamikul neist on pärast pikaajalist kasutamist sisemise niiskuse tõttu soojusisolatsiooni jõudluse kaotamise defekt.Seetõttu on uute kõrge soojusega isolatsioonimaterjalide rakendusi, mille hulgas on uurimistöö fookus, mille hulgas on uus soojus isolatsiooni tekk, soojusalastus ja soojuse kogumise seadmed.

Uusi termilise isolatsioonimaterjale valmistatakse tavaliselt pinna veekindlate ja vananemiskindlate materjalide, näiteks kootud kile ja kaetud vildiga kohevate soojusiolatsioonimaterjalide, näiteks pihustatud puuvilla, mitmesuguse kašmiiri ja pärlvigaga.Kirde-Hiinas testiti kootud kilega pihustatud puuvilla soojuse isolatsioonitekk.Leiti, et 500 g pihustatud puuvilla lisamine oli samaväärne turul 4500g musta vildise soojuisolatsiooni teki termilise isolatsiooni jõudlusega.Samades tingimustes paranes 700G pihustatud puuvilla soojusisolatsiooni jõudlus 1 ~ 2 ℃ võrreldes 500G pihustatud puuvilla soojuse isolatsioonitekiga.Samal ajal leidsid ka muud uuringud, et võrreldes turul tavaliselt kasutatavate soojusisolatsioonitekitega, on pihustusega kaetud puuvilla ja mitmesuguste kašmiiri soojus isolatsioonitekite soojusisolatsiooniefekt parem, soojus isolatsiooni määraga 84,0% ja 83,3. %vastavalt.Kui kõige külmem õuetemperatuur on -24,4 ℃, võib sisetemperatuur ulatuda vastavalt 5,4 ja 4,2 ℃.Võrreldes ühe õlgede tekki isolatsioonivigaga, on uuel komposiitisolatsioonivilil kerge raskuse, kõrge isolatsiooni kiiruse, tugeva veekindla ja vananemiskindluse eelised ning seda saab kasutada uut tüüpi ülitõhusate instrulatsioonimaterjalidena päikeseenergia kasvuhoonete jaoks.

Samal ajal leitakse ka kasvuhoonete soojuse kogumise ja ladustamisseadmete soojusisolatsioonimaterjalide uurimisel, et kui paksus on sama, on mitmekihiline komposiit soojuse isolatsioonimaterjalidel parem soojus isolatsiooni jõudlus kui üksikutel materjalidel.Professor Li Jianmingi meeskond Northwest A&F ülikoolist kavandas ja sõelusid kasvuhoonevee ladustamisseadmete, näiteks vaakumtahvli, Airgeli ja kummist puuvilla, 22 tüüpi soojustusmaterjale ning mõõtis nende termilisi omadusi.Tulemused näitasid, et 80 mm termiline isolatsioonikate+õhugel+kummist-plastiline soojus isolatsioon puuvillane komposiitisolatsioonimaterjal võib soojuse hajumist vähendada 0,367 mJ võrra aja kohta, võrreldes 80 mm kummist-plastilise puuvillaga ja selle soojusülekande koefitsient oli 0,283W/(M2/(M2). · K) Kui isolatsioonikombinatsiooni paksus oli 100mm.

Faasivahetusmaterjal on üks kasvuhoonete materjalide uuringute kuumadest kohtadest.Northwest A&F ülikool on välja töötanud kahte tüüpi faasimuutuse materjali salvestusseadmeid: üks on mustast polüetüleenist valmistatud hoiukarp, mille suurus on 50 cm × 30 cm × 14 cm (pikkus × kõrgus × paksus) ja mis on täidetud faasivahetusmaterjalidega, seega, seega seega, seega, seega faasivahetusmaterjalidega that it can store heat and release heat;Teiseks on välja töötatud uut tüüpi faasimuutuse seinaplaat.Faasimuutuse seinaplaat koosneb faasimuutuse materjalist, alumiiniumplaadist, alumiiniumplastilisest plaadist ja alumiiniumsulamist.Faasimuutuse materjal asub seinaplaadi kõige kesksemas asendis ja selle spetsifikatsioon on 200 mm × 200 mm × 50mm.See on pulbriline tahke aine enne ja pärast faasi muutust ning sulamise ega voolamise nähtust pole.Faasivahetusmaterjali neli seina on vastavalt alumiiniumplaat ja alumiiniumplastiline plaat.See seade suudab realiseerida peamiselt kuumuse hoidmise funktsioonid päeva jooksul ja vabastada peamiselt kuumuse öösel.

Seetõttu on ühe termilise isolatsioonimaterjali rakendamisel mõned probleemid, näiteks madal soojus isolatsiooni efektiivsus, suur soojuskaotus, lühike soojusaeg jne. Seetõttu kasutades komposiit soojuse isolatsioonimaterjali, kui soojusisalina ning sise- ja välistingimustes soojuse isolatsioon Soojusalvestusseadme kattekiht võib tõhusalt parandada kasvuhoone soojusisolatsiooni jõudlust, vähendada kasvuhoone soojuskaotust ja saavutada seega energia säästmise mõju.

Uue seina uurimine ja rakendamine

Omamoodi korpuse struktuurina on sein oluline takistus Greenhouse'i külmakaitse ja soojuse säilitamiseks.Seinamaterjalide ja konstruktsioonide kohaselt võib kasvuhoone põhjaseina arengu jagada kolmeks tüüpi: ühekihiline sein, mis on valmistatud mullast, tellistest jne, ja savist tellistest valmistatud kihiline põhjasein, plokk-tellised, plokk-tellised, Polüstüreeniplaadid jne, sisemise soojuse säilitamise ja välimise soojusisolatsiooniga ning enamik neist seintest on aeganõudev ja töömahukas;Seetõttu on viimastel aastatel ilmunud palju uut tüüpi seinu, mida on lihtne ehitada ja sobivad kiireks kokkupanemiseks.

Uue tüüpi kokkupandud seinte tekkimine soodustab kokkupandud kasvuhoonete kiiret arengut, sealhulgas välise veekindla ja vananemisvastase pinnamaterjalide ja materjalide, näiteks vildi, pärlvilla, kosmosepuuvilla, klaasist puuvilla või taaskasutatud puuvillana Isolatsioonikihid, näiteks painduvad kokkupandud seinad pihustatud puuvilla seinad Xinjiangis.Lisaks on ka teistes uuringutes teatanud soojuskihiga kokkupandud kasvuhoone põhjaseinast, näiteks tellistest täidetud nisukesta mördiplokk Xinjiangis.Samas väliskeskkonnas, kui madalaim välimistemperatuur on -20,8 ℃, on temperatuur päikese kasvuhoones nisukoore mördiploki komposiitseinaga 7,5 ℃, samal ajal kui temperatuur päikese kasvuhoones on telliskivide seinaga 3,2 ℃.Tomati koristusaega tellis kasvuhoones saab edendada 16 päeva võrra ja ühe kasvuhoone saagis võib suurendada 18,4%.

Northwest A&F ülikooli rajatise meeskond esitas disainiidee õlgede, pinnase, vee, kivi ja faasi muutmise materjalide valmistamiseks soojus isolatsiooniks ja soojuse säilitamise mooduliteks valguse ja lihtsustatud seinakujunduse nurga alt, mis edendas kogunenud modulaarsete uuringute rakendusuuringuid seina.Näiteks tavalise telliskiviseina kasvuhoonega võrreldes on kasvuhoone keskmine temperatuur tavalisel päikselisel päeval 4,0 ℃ kõrgem.Kolm tüüpi anorgaanilise faasi muutmise tsemendimooduleid, mis on valmistatud faasimuutuse materjalist (PCM) ja tsemendist, on kogunenud 74,5, 88,0 ja 95,1 MJ/m³ja vabanenud kuumus 59,8, 67,8 ja 84,2 MJ/m³, vastavalt.Neil on funktsioonid päevasel ajal tipptasemel lõikamise, öösel oru täitmise, suvel soojuse ja talvel kuumuse vabastamiseks.

Need uued seinad on kokku pandud kohapeal, lühikese ehitusperioodi ja pika kasutusaega, mis loovad tingimused valguse, lihtsustatud ja kiiresti kokku pandud kokkupandavate kasvuhoonete ehitamiseks ning suudab oluliselt edendada kasvuhoonete struktuurireformi.Kuid sellises seinas on mõned defektid, näiteks pihustatud puuvillast soojuse isolatsiooni tekki seinal on suurepärase soojusisolatsiooni jõudlus, kuid sellel puudub soojusala maht ja faasivahetuse ehitusmaterjalil on suur kulude probleem.Tulevikus tuleks tugevdada kokkupandud seina rakendusuuringuid.

Uus energia, uued materjalid ja uued kujundused aitavad kasvuhoonestruktuuril muutuda.

Uute energia- ja uute materjalide uurimine ja uuendus on aluse kasvuhoone disaininnovatsioonile.Energiasäästlik päikesevool ja kaarekuur on Hiina põllumajandustootmise suurimad kuuride struktuurid ja need mängivad olulist rolli põllumajandustootmisel.Hiina sotsiaalmajanduse arenguga tutvustatakse üha enam kahte tüüpi rajatise struktuuri puudusi.Esiteks on rajatise struktuuride ruum väike ja mehhaniseerimise aste on madal;Teiseks on energiasäästlikus päikeseenergia kasvuhoones hea soojusisolatsioon, kuid maakasutus on madal, mis on samaväärne kasvuhooneenergia asendamisega maaga.Tavalise kaarekuuriga pole mitte ainult väike ruum, vaid sellel on ka halb termiline isolatsioon.Kuigi mitmepinnalisel kasvuhoonel on suur ruum, on sellel halb termiline isolatsioon ja kõrge energiatarbimine.Seetõttu on hädavajalik uurida ja arendada Hiina praeguseks sotsiaalseks ja majanduslikuks tasemeks sobivat kasvuhoonestruktuuri ning uute energia- ja uute materjalide uurimine ja arendamine aitab kasvuhoonestruktuuril muutuda ja toota mitmesuguseid uuenduslikke kasvuhoonemudeleid või struktuure.

Uuenduslikud uuringud suure asümmeetrilise veega juhitava õlletootmise kasvuhoone kohta

The large-span asymmetric water-controlled brewing greenhouse (patent number: ZL 201220391214.2) is based on the principle of sunlight greenhouse, changing the symmetrical structure of ordinary plastic greenhouse, increasing the southern span, increasing the lighting area of the southern roof, reducing Põhjavahemik ja soojuse hajumise pindala vähendamine, vahemikus 18 ~ 24m ja katuseharja kõrgus 6 ~ 7m.Kujundusinnovatsiooni kaudu on ruumilist struktuuri märkimisväärselt suurenenud.Samal ajal lahendatakse talvel kasvuhoone ebapiisava soojuse probleemid ja tavaliste soojus isolatsioonimaterjalide kehv soojus isolatsioon, kasutades biomassi õllepruulimise kuumuse ja soojuse isolatsiooni materjalide uut tehnoloogiat.Tootmis- ja uurimistulemused näitavad, et suur asümmeetriline veekontrollitud õlletranspordi kasvuhoone, mille keskmine temperatuur on päikselistel päevadel 11,7 ℃ ja pilves päevadel 10,8 ℃, võib talvel saada põllukultuuride kasvu ja ehituskulude nõudlust ja ehituskulusid. Kasvuhoonet vähendatakse 39,6% ja maakasutuse määr suureneb rohkem kui 30% võrreldes polüstüreeni telliskiviseina kasvuhoonega, mis sobib edasiseks populariseerimiseks ja kasutamiseks Hiina kollases Huaihe vesikonnas.

Kogunenud päikesevalguse kasvuhoone

Kogutud päikesevalguse kasvuhoone võtab sambaid ja katuse skeleti koormuse kandva struktuurina ning selle seinamaterjal on peamiselt soojusisolatsiooni korpus laagri ja passiivse soojuse hoidmise ja vabanemise asemel.Peamiselt: (1) moodustub uut tüüpi kokkupandud sein, ühendades erinevad materjalid, näiteks kaetud kile või värviline terasplaat, õlgplokk, painduv termiline isolatsiooni tekk, mördiplokk jne -polystyrene board-cement board;(3) Aktiivse soojusalastuse ja vabanemissüsteemi ning kuivatamise süsteemi, näiteks plastist ruudukujulise ämbri soojuse hoidmise ja torujuhtme soojuse hoidmise kerge ja lihtsat soojustusmaterjalide kerget ja lihtsat monteerimist.Erinevate uute soojusisolatsioonimaterjalide ja soojusmaterjalide kasutamisel traditsioonilise maaseina asemel päikese kasvuhoone ehitamiseks on suur ruum ja väike tsiviilehitus.Eksperimentaalsed tulemused näitavad, et kasvuhoone temperatuur öösel talvel on 4,5 ℃ kõrgem kui traditsioonilise telliskiviseina kasvuhoone ja tagaseina paksus on 166 mm.Võrreldes 600 mm paksuse telliskiviseina kasvuhoonega, vähendatakse seina hõivatud pindala 72%ja ruutmeetri hind on 334,5 jüaani, mis on 157,2 jüaani madalam kui telliskivi seina kasvuhoone ja ehituskulud ning ehituskulud on has dropped significantly.Seetõttu on kokkupandud kasvuhoone eelised vähem haritud maade hävitamise, maa säästmise, kiire ehituskiiruse ja pika kasutusaega ning see on praegu ja tulevikus päikeseenergia kasvuhoonete innovatsiooni ja arendamise võtmesuund.

Shenyangi põllumajandusülikooli välja töötatud rulaga kokkupandud energiasäästlik päikeseenergia kasvuhoone kasutab päikese kasvuhoone tagaseina, et moodustada vee ringlev seina soojuse ladustamissüsteem soojuse ja temperatuuri tõstmiseks, mis koosneb peamiselt basseinist (32 m (32 m³²Paindlik soojusisolatsiooni tekk asendatakse ülaosas uue kerge kivimivilovärviga terasest plaadimaterjaliga.Uuringud näitavad, et see disain lahendab tõhusalt valguse blokeeriva viiljaotuse probleemi ja suurendab kasvuhoone kerget sisenemist.Kasvuhoone valgustusnurk on 41,5 °, mis on ligi 16 ° kõrgem kui juhtkontroll, parandades sellega valgustuskiirust.Siseruumi temperatuuri jaotus on ühtlane ja taimed kasvavad korralikult.Greenhouse'il on eelised maakasutuse tõhususe parandamise, paindlikult kasvuhoone suuruse kujundamisel ja ehitusperioodi lühendamisel, millel on suur tähtsus haritud maaressursside ja keskkonna kaitsmisel.

Fotogalvaaniline kasvuhoone

Põllumajanduslik kasvuhoone on kasvuhoone, mis integreerib päikeseenergia fotogalvaanilise energiatootmise, intelligentse temperatuurikontrolli ja kaasaegse kõrgtehnoloogilise istutamise.See võtab kasutusele terasest luuraami ja on kaetud päikeseenergia fotogalvaaniliste moodulitega, et tagada fotogalvaanilise energiatootmise moodulite valgustusnõuded ja kogu kasvuhoone valgustusnõuded.Päikeseenergia poolt genereeritud alalisvool täiendab otseselt põllumajanduslike kasvuhoonete valgust, toetab otseselt kasvuhooneseadmete normaalset toimimist, juhib veevarude niisutamist, suurendab kasvuhoonetemperatuuri ja soodustab põllukultuuride kiiret kasvu.Fotogalvaanilised moodulid mõjutavad sel viisil kasvuhoonekatuse valgustuse tõhusust ja mõjutavad seejärel kasvuhoonega köögiviljade normaalset kasvu.Seetõttu muutub kasvuhoone katusel olevate fotogalvaaniliste paneelide ratsionaalne paigutus rakenduse võtmepunktiks.Põllumajanduse kasvuhoone on põllumajanduse ja rajatiste aianduse vaatamisväärsuste orgaanilise kombinatsiooni tulemus ning see on uuenduslik põllumajandustööstus, mis integreerib fotogalvaanilise elektritootmise, põllumajanduse vaatamisväärsuste, põllumajanduskultuuride, põllumajandustehnoloogia, maastiku ja kultuuriarenduse.

Kasvuhoonegrupi uuenduslik disain koos energiamõjuga erinevat tüüpi kasvuhoonete vahel

Pekingi põllumajanduse ja metsateaduste akadeemia teadlane Guo Wenzhong kasutab kasvuhoonete vahelise energiaülekande küttemeetodit, et koguda järelejäänud soojusenergiat ühes või mitmes kasvuhoones, et soojendada teist või enamat kasvuhoonet.See küttemeetod realiseerib kasvuhooneenergia ülekandumist ajas ja ruumis, parandab järelejäänud kasvuhoone soojusenergia energiakasutuse efektiivsust ja vähendab kogu kütteenergia tarbimist.Kaks tüüpi kasvuhooneid võivad olla erinevate põllukultuuride, näiteks salati ja tomatite kasvuhoonete istutamiseks erinevad kasvuhoonetüübid või sama kasvuhoonetüüp.Soojuse kogumise meetodid hõlmavad peamiselt siseõhu soojuse eraldamist ja otsese kiirguse pealtkuulamist.Päikeseenergia kogumise, soojusvaheti sunnitud konvektsiooni ja soojuspumba sunnitud ekstraheerimisega ekstraheeriti suure energiatarbega kasvuhoones ülejääk kasvuhoone kütteks.

kokku võtta

Nendel uutel päikeseenergia kasvuhoonetel on eelised kiire kokkupanemise, lühendatud ehitusperioodi ja parandatud maakasutusastmega.Seetõttu on vaja täiendavalt uurida nende uute kasvuhoonete jõudlust erinevates piirkondades ning pakkuda võimalust uute kasvuhoonete laiaulatuslikuks populariseerimiseks ja rakendamiseks.Samal ajal on vaja pidevalt tugevdada uute energia- ja uute materjalide kasutamist kasvuhoonetes, et pakkuda jõudu kasvuhoonete struktuurireformile.

Traditsioonilistel kasvuhoonetel on sageli mõned puudused, näiteks suur energiatarbimine, madal maakasutuskiirus, aeganõudev ja tööjõunõuded, halb jõudlus jne, mis ei suuda enam täita tänapäevase põllumajanduse tootmisvajadusi ja mis on tavaliselt järk-järgult kõrvaldatud.Seetõttu on arendussuundumus kasutada uusi energiaallikaid, näiteks päikeseenergia, biomassi energia, geotermiline energia ja tuuleenergia, uued kasvuhoonerakenduse materjalid ja uued kujundused, et edendada kasvuhoone struktuurilist muutust.Esiteks ei peaks uute energia ja uute materjalide poolt ajendatud uus kasvuhoone mitte ainult vastama mehhaniseeritud töö vajadustele, vaid ka säästma energiat, maad ja kulusid.Teiseks on vaja pidevalt uurida uute kasvuhoonete jõudlust erinevates piirkondades, nii et kui topid tingimused kasvuhoonete suuremahuliseks populariseerimiseks.Tulevikus peaksime täiendavalt otsima uusi energia- ja uusi materjale, mis sobivad kasvuhoonerakenduseks, ning leidma parimad uue energia, uute materjalide ja kasvuhoone kombinatsiooni, et võimaldada uue kasvuhoonega ehitada madala hinnaga, lühike ehitus Periood, väike energiatarbimine ja suurepärane jõudlus, aitavad kasvuhoone struktuuri muuta ja edendada Hiinas kasvuhoonete moderniseerimise arengut.

Ehkki uue energia, uute materjalide ja uute disainilahenduste rakendamine kasvuhooneehituses on vältimatu trend, on siiski palju probleeme uurida ja üle saada: (1) ehituskulude suurenemine.Võrreldes traditsioonilise kivisöe, maagaasi või õliga küttega, on uute energia- ja uute materjalide kasutamine keskkonnasõbralik ja reostusvaba, kuid ehituskulud suurenevad märkimisväärselt, mis mõjutab teatavat mõju tootmise ja käitamise investeeringute taastamisele .Võrreldes energia kasutamisega suureneb uute materjalide maksumus märkimisväärselt.Uue energia kasutamise suurim eelis on madalad tegevuskulud ja madala süsinikusioksiidi emissioon, kuid energia ja soojuse pakkumine on ebastabiilne ning pilves päevad saavad päikeseenergia kasutamise suurimaks piiravaks teguriks.Biomassi soojuse tootmise protsessis kääritamise teel piirab selle energia tõhusat kasutamist madala kääritamise soojusenergia, keerulise juhtimise ja juhtimise probleemidega ning suure ladustamisruumi toorainetranspordi jaoks.(3) Tehnoloogia küpsus.Need uue energia ja uute materjalide kasutatavad tehnoloogiad on täiustatud uurimistöö ja tehnoloogilised saavutused ning nende rakenduspiirkond ja ulatus on endiselt üsna piiratud.Nad ei ole mitu korda möödas, paljusid saite ja suuremahulisi praktikakontrolli ning paratamatult on mõned puudused ja tehnilised sisu, mida tuleb rakendamisel täiustada.Kasutajad eitavad tehnoloogia edenemist sageli väiksemate puuduste tõttu.Teadusliku ja tehnoloogilise saavutuse lai rakendamine nõuab teatud populaarsust.Praegu on uus energia, uus tehnoloogia ja uus kasvuhoonete kujundamise tehnoloogia kõik teadusuuringute keskuste meeskonnas, kus on teatud innovatsioonivõime, ja enamik tehnilisi nõudjaid või disainereid ei tea siiani;Samal ajal on uute tehnoloogiate populariseerimine ja rakendamine endiselt üsna piiratud, kuna uute tehnoloogiate põhiseadmed on patenteeritud.(5) Uue energia, uute materjalide ja kasvuhoonekonstruktsiooni disaini integreerimist tuleb veelgi tugevdada.Kuna energia, materjalide ja kasvuhoonestruktuuri disain kuuluvad kolmele erinevale erialale, puuduvad kasvuhoonekujunduskogemustega talendid sageli kasvuhoonega seotud energia ja materjalide uurimist ning vastupidi;Seetõttu peavad energia- ja materjalide uurimisega seotud teadlased tugevdama kasvuhoonetööstuse arendamise tegelike vajaduste uurimist ja mõistmist ning konstruktsioonidisainerid peaksid uurima ka uusi materjale ja uut energiat, et edendada kolme suhte sügavat integreerimist, et saavutada Praktilise kasvuhooneuuringute tehnoloogia, madala ehituskulude ja hea kasutamise efekti eesmärk.Ülaltoodud probleemide põhjal soovitatakse, et riik, kohalikud omavalitsused ja teadusuuringute keskused peaksid intensiivistama tehnilisi uuringuid, tegema ühiseid uuringuid põhjalikult, tugevdama teaduslike ja tehnoloogiliste saavutuste reklaami, parandama saavutuste populariseerimist ja realiseerivad kiiresti. Uue energia ja uute materjalide eesmärk aidata kasvuhoonetööstuse uut arengut.

Viidatud teave

Li Jianming, Sun Guotao, Li Haojie, Li Rui, Hu Yixin.Uus energia, uued materjalid ja uus disain aitavad kasvuhoone uut revolutsiooni [J].