Лі Цзяньмін, Сунь Гоотао та ін.Технологія тепличного садівництва і агротехніки2022-11-21 17:42 Опубліковано в Пекіні

В останні роки активно розвивається тепличне господарство.Розвиток тепличного господарства не лише покращує коефіцієнт використання землі та вихід сільськогосподарської продукції, а й вирішує проблему постачання фруктів та овочів у міжсезоння.Однак теплиця також зіткнулася з безпрецедентними проблемами.Оригінальні засоби, методи опалення та структурні форми створили стійкість до навколишнього середовища та розвитку.Терміново потрібні нові матеріали та нові конструкції, щоб змінити структуру теплиці, а також терміново потрібні нові джерела енергії для досягнення цілей енергозбереження та захисту навколишнього середовища, а також збільшення виробництва та прибутку.

У цій статті обговорюється тема «нова енергетика, нові матеріали, новий дизайн для нової революції теплиць», включаючи дослідження та інновації сонячної енергії, енергії біомаси, геотермальної енергії та інших нових джерел енергії в теплицях, дослідження та застосування нових матеріалів для покриття, теплоізоляції, стін та іншого обладнання, а також майбутні перспективи та мислення щодо нової енергії, нових матеріалів та нового дизайну, щоб допомогти реформі теплиць, щоб забезпечити орієнтир для галузі.

Розвиток сільського господарства є політичною вимогою та неминучим вибором для виконання духу важливих інструкцій і рішень центрального уряду.У 2020 році загальна площа захищеного сільського господарства в Китаї становитиме 2,8 мільйона квадратних метрів, а обсяг продукції перевищить 1 трильйон юанів.Це важливий спосіб покращити виробничі потужності теплиць, щоб покращити освітлення та теплоізоляцію теплиць за допомогою нової енергії, нових матеріалів і нового дизайну теплиці.У традиційному тепличному виробництві є багато недоліків, таких як вугілля, мазут та інші джерела енергії, що використовуються для опалення та опалення в традиційних теплицях, що призводить до великої кількості двоокису, який серйозно забруднює навколишнє середовище, тоді як природний газ, електроенергія та інші джерела енергії збільшують вартість експлуатації теплиць.Традиційними теплоакумулюючими матеріалами для стін теплиць є переважно глина та цегла, які багато споживають і завдають серйозної шкоди земельним ресурсам.Ефективність використання землі традиційної сонячної теплиці зі земною стіною становить лише 40% ~ 50%, а звичайна теплиця має погану потужність зберігання тепла, тому вона не може жити протягом зими, щоб виробляти теплі овочі на півночі Китаю.Таким чином, ядро ​​сприяння змінам теплиць, або фундаментальним дослідженням, лежить у проектуванні теплиць, дослідженні та розробці нових матеріалів і нової енергії.Ця стаття буде зосереджена на дослідженні та інноваціях нових джерел енергії в теплицях, підсумовує статус досліджень нових джерел енергії, таких як сонячна енергія, енергія біомаси, геотермальна енергія, енергія вітру та нові прозорі матеріали для покриття, теплоізоляційні матеріали та стінові матеріали в теплицю, проаналізувати застосування нової енергії та нових матеріалів у будівництві нової теплиці та з нетерпінням чекати їхньої ролі в майбутньому розвитку та трансформації теплиці.

Дослідження та інновації нової енергетичної теплиці

Нова зелена енергетика з найбільшим потенціалом використання в сільському господарстві включає сонячну енергію, геотермальну енергію та енергію біомаси або комплексне використання різноманітних нових джерел енергії, щоб досягти ефективного використання енергії, навчаючись на сильних сторонах один одного.

сонячна енергія/потужність

Технологія сонячної енергії є низьковуглецевим, ефективним і сталим способом постачання енергії, і це важливий компонент стратегічних галузей економіки Китаю, що розвиваються.Це стане неминучим вибором для трансформації та модернізації енергетичної структури Китаю в майбутньому.З точки зору використання енергії теплиця сама по собі є спорудою для використання сонячної енергії.Завдяки парниковому ефекту сонячна енергія збирається в приміщенні, температура в теплиці підвищується і забезпечується необхідне тепло для росту культур.Основним джерелом енергії фотосинтезу тепличних рослин є пряме сонячне світло, тобто пряме використання сонячної енергії.

01 Фотоелектричне виробництво електроенергії для виробництва тепла

Фотоелектрична генерація електроенергії - це технологія, яка безпосередньо перетворює світлову енергію в електричну на основі фотоелектричного ефекту.Ключовим елементом цієї технології є сонячна батарея.Коли сонячна енергія світить на масив сонячних панелей послідовно або паралельно, напівпровідникові компоненти безпосередньо перетворюють енергію сонячного випромінювання в електричну.Дослідницька група розробила фотоелектричний графеновий нагрівальний пристрій, який складається з гнучких фотоелектричних панелей, універсальної машини зворотного керування, акумуляторної батареї та графенового нагрівального стрижня.Відповідно до довжини лінії посадки графеновий нагрівальний стрижень ховають під мішок для субстрату.Під час фактичного вимірювання використовується режим контролю температури, починаючи з 17 ℃ і закриваючи при 19 ℃.При роботі вночі (20:00-08:00 другого дня) протягом 8 годин енергоспоживання на обігрів одного ряду рослин становить 1,24 кВт·год, а середня температура мішка з субстратом вночі становить 19,2 ℃, що на 3,5 ~ 5,3 ℃ вище, ніж контроль.Цей метод обігріву в поєднанні з фотоелектричним виробництвом вирішує проблеми високого споживання енергії та високого забруднення під час опалення теплиць взимку.

02 фототермічне перетворення та використання

Сонячна фототермальна перетворення відноситься до використання спеціальної поверхні збору сонячного світла, виготовленої з фототермальних матеріалів перетворення для збору та поглинання якомога більше сонячної енергії, випромінюваної на неї та перетворює його в теплову енергію.У порівнянні з сонячними фотоелектричними установками, сонячні фототермічні програми збільшують поглинання ближнього інфрачервоного діапазону, тому вони мають вищу ефективність використання енергії сонячного світла, нижчу вартість і зрілу технологію, і є найбільш широко використовуваним способом використання сонячної енергії.

Найбільш зрілою технологією фототермічного перетворення та використання в Китаї є сонячний колектор, основним компонентом якого є теплопоглинаюча пластина з сердечником із селективним поглинаючим покриттям, яке може перетворювати енергію сонячного випромінювання, що проходить через кришку, у теплову енергію та передавати його до теплопоглинаючого робочого середовища.Сонячні колектори можна розділити на дві категорії залежно від того, чи є в колекторі вакуумний простір чи ні: плоскі сонячні колектори та вакуумні трубчасті сонячні колектори;концентраційні сонячні колектори та неконцентруючі сонячні колектори залежно від того, чи змінює напрям сонячне випромінювання в порту денного освітлення;і рідинні сонячні колектори та повітряні сонячні колектори за типом робочого тіла теплоносія.

Використання сонячної енергії в теплиці в основному проводиться через різні типи сонячних колекціонерів.Університет IBN ZOR в Марокко розробив активну систему опалення сонячної енергії (ASHS) для тепличного потепління, яка може збільшити загальне виробництво томатів на 55% взимку.Китайський сільськогосподарський університет розробив і розробив систему збирання та відведення поверхневого охолоджувача-вентилятора з потужністю збору тепла 390,6～693,0 МДж і висунув ідею відокремлення процесу збору тепла від процесу накопичення тепла тепловим насосом.Університет Барі в Італії розробив тепличну полігенераційну систему опалення, яка складається з системи сонячної енергії та повітряно-водяного теплового насоса та може підвищити температуру повітря на 3,6% і температуру ґрунту на 92%.Дослідницька група розробила своєрідне обладнання для активного збору сонячного тепла зі змінним кутом нахилу для сонячної теплиці та допоміжний пристрій для зберігання тепла для водойми теплиці в будь-якій погоді.Технологія активного збору сонячного тепла зі змінним нахилом долає обмеження традиційного тепличного обладнання для збору тепла, такі як обмежена потужність збору тепла, затінення та зайнятість обробленої землі.Використовуючи спеціальну тепличну структуру сонячної теплиці, простір теплиці без посадок використовується повністю, що значно підвищує ефективність використання тепличного простору.За типовими сонячними умовами праці, активна система збору сонячних батарей із змінним нахилом досягає 1,9 МДж/(M2H), ефективність використання енергії досягає 85,1%, а швидкість економії енергії - 77%.У технології зберігання теплового тепла встановлюється багатофазна структура зберігання тепла, є потужністю зберігання тепла пристрою для зберігання тепла, а повільне вивільнення тепла з пристрою реалізується, щоб реалізувати ефективне використання Тепло, зібране обладнанням для збору тепла парникової сонячної енергії.

енергія біомаси

Нова структура об’єкта будується шляхом об’єднання пристрою для виробництва тепла з біомаси з теплицею, а сировина з біомаси, така як свинячий гній, залишки грибів і солома, компостується для приготування тепла, а вироблена теплова енергія подається безпосередньо в теплицю [ 5].У порівнянні з теплицею без опалювального резервуара для бродіння біомаси, опалювальна теплиця може ефективно підвищити температуру ґрунту в теплиці та підтримувати належну температуру коренів культур, які вирощуються в ґрунті в нормальному кліматі взимку.Візьмемо для прикладу одношарову асиметричну теплоізоляційну теплицю з прольотом 17 м і довжиною 30 м, додавши 8 м сільськогосподарських відходів (змішаних томатної соломи та свинячого гною) у внутрішній ферментаційний резервуар для природного бродіння без перевертання купи. підвищити середньодобову температуру теплиці взимку на 4,2 ℃, а середньодобова мінімальна температура може досягати 4,6 ℃.

Енергетичне використання контрольованої ферментації біомаси - це метод бродіння, який використовує інструменти та обладнання для контролю процесу бродіння з метою швидкого отримання та ефективного використання теплової енергії біомаси та добрива CO2, серед яких вентиляція та вологість є ключовими факторами для регулювання тепла бродіння. та виробництво газу біомаси.У вентильованих умовах аеробні мікроорганізми в купі бродіння використовують кисень для життєдіяльності, і частина виробленої енергії використовується для власної життєдіяльності, а частина енергії вивільняється в навколишнє середовище як теплова енергія, що сприятливо впливає на температуру підвищення навколишнього середовища.Вода бере участь у всьому процесі бродіння, забезпечуючи необхідні розчинні поживні речовини для життєдіяльності мікробів і водночас вивільняючи тепло купи у вигляді пари через воду, щоб знизити температуру купи та подовжити термін служби купи. Мікроорганізми та підвищують об'ємну температуру купи.Встановлення пристрою для вилуговування соломи в ферментаційному резервуарі може підвищити температуру в приміщенні на 3 ~ 5 ℃ взимку, посилити фотосинтез рослин і збільшити врожайність томатів на 29,6%.

Геотермальна енергія

Китай багатий геотермальними ресурсами.В даний час найпоширенішим способом використання сільськогосподарських установок для використання геотермальної енергії є використання теплового насоса наземного джерела, який може перенести з низької теплової енергії до високоякісної теплової енергії, вводячи невелику кількість висококласної енергії (наприклад, електрична енергія).Дослідження застосування наземного теплового насоса в галузі житлового будівництва є зрілими.The core part that affects the heating and cooling capacity of ground-source heat pump is the underground heat exchange module, which mainly includes buried pipes, underground wells, etc. How to design an underground heat exchange system with a balanced cost and effect has always було предметом дослідження цієї частини.

В даний час у дослідженні продуктивності та ефективності теплового насоса з грунтовим джерелом на основі фактичних експериментальних даних створено числову модель за допомогою програмного забезпечення, такого як TOUGH2 і TRNSYS, і зроблено висновок, що продуктивність опалення та коефіцієнт продуктивності (COP ) ґрунтового теплового насоса може досягати 3,0 ~ 4,5, що має хороший ефект охолодження та обігріву.In the research of the operation strategy of the heat pump system, Fu Yunzhun and others found that compared with the load side flow, the ground source side flow has a greater impact on the performance of the unit and the heat transfer performance of the buried pipe .Ши Хуісянь та ін.прийнятий переривчастою режимом роботи системи охолодження води.Влітку, коли температура висока, COP всієї системи енергопостачання може досягати 3,80.

Технологія глибокого зберігання тепла ґрунту в теплиці

Глибоке накопичення тепла в ґрунті в теплиці також називають «банком тепла» в теплиці.Пошкодження від холоду взимку та висока температура влітку є головними перешкодами для тепличного виробництва.Базуючись на сильній теплоємності глибокого ґрунту, дослідницька група розробила тепличний підземний пристрій глибокого зберігання тепла.Пристрій являє собою двошаровий паралельний трубопровід тепловіддача, закопаний на глибині 1,5 ～ 2,5 м під землею в теплиці, з входом повітря у верхній частині теплиці та виходом повітря на землі.Коли температура в теплиці низька, тепло відбирається з ґрунту для обігріву теплиці.².The device makes full use of the characteristics of “warm in winter and cool in summer” and “constant temperature” of deep underground soil, provides an “energy access bank” for the greenhouse, and continuously completes the auxiliary functions of greenhouse cooling and heating .

Багатоенергетична координація

Комплементарна співпраця між геотермальною енергією та сонячною енергією - це дослідницька точка нового використання енергії в сільськогосподарському виробництві в останні роки.Еммі та ін.досліджували багатоджерельну енергетичну систему (рис. 1), яка оснащена фотоелектрично-тепловим гібридним сонячним колектором.Порівняно зі звичайною системою теплового насоса повітря-вода, енергоефективність системи з кількома джерелами енергії покращена на 16%~25%.Чжен та ін.розробив новий тип сумісної системи зберігання тепла сонячної енергії та ґрунтового теплового насоса.

У поєднанні з сонячною енергією вона спрямована на зменшення споживання комерційної енергії та підвищення стабільності сонячного джерела живлення в теплиці.Ван Я та ін.Вкажіть нову схему інтелектуальної технології управління поєднанням виробництва сонячної енергії з комерційною потужністю для тепличного нагріву, яка може використовувати фотоелектричну потужність, коли є світло, і перетворити його на комерційну потужність, коли немає світла, значно зменшуючи дефіцит потужності навантаження швидкості та зниження економічних витрат без використання батарей.

Сонячна енергія, енергія біомаси та електрична енергія можуть спільно нагрівати теплиці, що також може досягти високої ефективності нагріву.Чжан Ліангруй та інші комбіновані збори тепла сонячної вакуумної трубки з долиною електроенергії з теплом для зберігання води.Система опалення теплиці має хороший тепловий комфорт, а середня ефективність опалення системи становить 68,70%.Електричний резервуар для зберігання тепла - це прилад для зберігання води з нагріванням біомаси з електричним нагріванням.Встановлюється найнижча температура води на вході на стороні нагріву, а стратегія роботи системи визначається відповідно до температури накопичення води частини збору сонячного тепла та частини накопичення тепла біомаси, щоб досягти стабільної температури нагріву на Нагрівальний кінець та заощаджуйте енергетичні та біомасові енергетичні матеріали максимально.

Інноваційні дослідження та застосування нових парникових матеріалів

Зі збільшенням площі теплиць усе більше виявляються недоліки застосування традиційних тепличних матеріалів, таких як цегла та ґрунт.Тому для подальшого покращення теплових характеристик теплиць і задоволення потреб у розвитку сучасних теплиць існує багато досліджень і застосувань нових прозорих покривних матеріалів, теплоізоляційних матеріалів і стінових матеріалів.

Дослідження та застосування нових прозорих покривних матеріалів

Традиційний парниковий фільм PE має дефекти короткого терміну служби, недеградації та одиночної функції.В даний час розроблено безліч нових функціональних плівок шляхом додавання функціональних реагентів або покриттів.

Плівка для перетворення світла:Плівка для перетворення світла змінює оптичні властивості плівки за допомогою агентів перетворення світла, таких як рідкоземельні та наноматеріали, і може перетворювати область ультрафіолетового світла в червоно-помаранчеве світло та синє фіолетове світло, необхідні для фотосинтезу рослин, таким чином збільшуючи врожайність і зменшуючи Пошкодження ультрафіолетового світла до культур та парникових плівок у пластикових теплицях.Наприклад, широкосмуговий фіолетовий-червоний парниковий плівка з агентом з перетворення світла VTR-660 може значно покращити інфрачервоний пропуск при застосуванні в теплицю та порівняно з контрольним теплицем, врожай томатів на гектар, вітамін С та лікопен значно збільшуються на 25,71%, 11,11% та 33,04% відповідно.Однак в даний час термін служби, погіршення та вартість нового фільму про перетворення світла все ще потрібно вивчити.

Розсипане склоРозсіювання скла перетворює світло, що входить у теплицю на розкидане світло через спеціальні візерунки, і розкидане світло може бути рівномірно опромінене в теплицю, усуваючи тіньовий вплив скелета на теплицю.У порівнянні зі звичайним флоат-склом і ультрабілим флоат-склом стандарт пропускання світла для розсіюючого скла становить 91,5%, а для звичайного флоат-скла – 88%.За кожний 1% збільшення світлопроникності всередині теплиці врожайність може бути збільшена приблизно на 3%, а вміст розчинного цукру та вітаміну С у фруктах і овочах збільшився.Скло для розсіювання в теплиці покрито спочатку, а потім загартовано, а швидкість самоузахисту вищий, ніж національний стандарт, досягаючи 2 ‰.

Дослідження та застосування нових теплоізоляційних матеріалів

Традиційні теплоізоляційні матеріали в теплицях в основному включають солом'яний мат, паперову ковдру, голчасту повстяну теплоізоляційну ковдру тощо, які в основному використовуються для внутрішньої та зовнішньої теплоізоляції дахів, ізоляції стін і теплоізоляції деяких пристроїв для накопичення тепла та збору тепла. .Більшість із них мають дефект втрати теплоізоляційних характеристик через вологу всередині після тривалого використання.Таким чином, існує багато застосувань нових матеріалів з високою теплоізоляцією, серед яких нова теплоізоляційна ковдра, пристрої накопичення тепла та збору тепла є центром дослідження.

Нові теплоізоляційні матеріали зазвичай виготовляються шляхом переробки та складання поверхневих водонепроникних та старечих матеріалів, таких як плетена плівка та покриті фетрими пухнасті теплоізоляційними матеріалами, такими як бавовна з розпиленням, різне кашеміру та перловий бавовна.Бавовняна теплоізоляційна ковдра з плетеною плівкою, покритою напиленням, була випробувана на північному сході Китаю.Було встановлено, що додавання бавовни з покриттям з розпиленням 500 г еквівалентно продуктивності теплоізоляції 4500 г чорного ізоляційного ковдра з теплоізоляції на ринку.За тих же умов, продуктивність теплоізоляції 700 г бавовни з покриттям розпилювачем була покращена на 1 ~ 2 ℃ порівняно з показниками бавовняної ізоляційної ковдри з бавовною, покритої на розпилюванні.У той же час, інші дослідження також виявили, що порівняно з загально використовуваними теплоізоляційними ковдрами на ринку, теплоізоляційна ефект бавовни, покритого розпиленням та різне кашмієрне теплоізоляційне ковдри, кращі, при цьому темп теплоізоляції 84,0% та 83,3 % відповідно.Коли найхолодніша температура на відкритому повітрі становить -24,4 ℃, температура в приміщенні може досягати 5,4 та 4,2 ℃ відповідно.

Команда професора Лі Цзянмінга з північно -західного університету A&F розробила та обстежила 22 види теплових ізоляційних матеріалів пристроїв для зберігання парникових вод, таких як вакуумна дошка, аерогель та гумова бавовна та вимірювали їх теплові властивості.The results showed that 80mm thermal insulation coating+aerogel+rubber-plastic thermal insulation cotton composite insulation material could reduce the heat dissipation by 0.367MJ per unit time compared with 80mm rubber-plastic cotton, and its heat transfer coefficient was 0.283W/(m2 ·k) коли товщина комбінації ізоляції становила 100 мм.

Матеріал зміни фаз - одне з гарячих точок у дослідженні парникових матеріалів.Північно -Західний університет A&F розробив два види пристроїв для зберігання матеріалів для зміни фази: один - це коробка для зберігання з чорного поліетилену, який має розмір 50 см × 30 см × 14 см (довжина × висота × товщина) і заповнений фазовими матеріалами, так що він може зберігати тепло і звільнити тепло;По-друге, розробляється новий тип фазової стіни.Фазова стінова дошка складається з фазового матеріалу, алюмінієвої пластини, алюмінієво-пластичної пластини та алюмінієвого сплаву.Фазовий матеріал розташований у найбільш центральному положенні стінової боротьби, а його специфікація-200 мм × 200 мм × 50 мм.Це порошкоподібна тверда речовина до і після зміни фази, і немає явища плавлення або течії.Чотири стінки фазозмінного матеріалу - це алюмінієва пластина та алюмінієво-пластикова пластина відповідно.Цей пристрій може реалізовувати функції головного збереження тепла вдень і переважного виділення тепла вночі.

Таким чином, існують деякі проблеми при застосуванні одного теплоізоляційного матеріалу, такі як низька теплоізоляційна ефективність, великі втрати тепла, короткий час збереження тепла тощо. Тому використання композитного теплоізоляційного матеріалу як теплоізоляційного шару та внутрішньої та зовнішньої теплоізоляції покривний шар теплоакумулюючого пристрою може ефективно покращити теплоізоляційні характеристики теплиці, зменшити втрати тепла теплиці, і таким чином досягти ефекту економії енергії.

Дослідження та застосування нової стіни

Як свого роду огорожена конструкція, стіна є важливим бар’єром для захисту теплиці від холоду та збереження тепла.Відповідно до стінових матеріалів і конструкцій, розробку північної стіни теплиці можна розділити на три типи: одношарова стіна з ґрунту, цегли тощо та багатошарова північна стіна з глиняної цегли, блокової цегли, Полістирольні дошки тощо, із внутрішнім зберіганням тепла та зовнішньою теплоізоляцією, і більшість цих стін-трудомістка та трудомістка;Тому в останні роки з'явилося багато нових типів стін, які легко створити та придатні для швидкої збірки.

Поява нових типів збірних стін сприяє швидкому розвитку збірних теплиць, включаючи композитні стіни нового типу з зовнішніми водонепроникними та антистаріючими поверхневими матеріалами та такими матеріалами, як фетр, перлова бавовна, космічна бавовна, скляна бавовна або перероблена бавовна як тепло. Ізоляційні шари, такі як гнучкі зібрані стіни бавовни, пов'язаної з розпиленням у Сіньцзяні.Крім того, в інших дослідженнях також повідомлялося про північну стіну зібраної теплиці з теплоаккумулюючим шаром, як-от заповнений цеглою пшеничний цементний блок у Сіньцзяні.У тому самому зовнішньому середовищі, коли найнижча температура зовнішнього повітря становить -20,8 ℃, температура в сонячній теплиці з композитною стіною з блоку з пшеничного розчину становить 7,5 ℃, тоді як температура в сонячній теплиці з цегляно-бетонною стіною становить 3,2 ℃.Час збору врожаю помідорів у цегляній теплиці може бути просунутий на 16 днів, а врожай одиничної парнички можна збільшити на 18,4%.

Команда закладу Північно -Західного університету A&F висувала дизайнерську ідею зробити матеріали для соломи, ґрунту, води, каменю та фази в модулі теплоізоляції та зберігання тепла з кута світла та спрощеної конструкції стіни, що сприяло дослідженню застосування модульного зібраного стіна.Наприклад, порівняно зі звичайною теплицею з цегляними стінами середня температура в теплиці вища на 4,0 ℃ у типовий сонячний день.Три види неорганічних фазових цементних модулів, виготовлені з матеріалу зміни фаз (PCM) та цементу, накопичили тепло 74,5, 88,0 та 95,1 мДж/м/м/м/м/м/м/м/м.³, і виділеної теплоти 59,8, 67,8 і 84,2 МДж/м³, відповідно.Вони мають функції "пікового різання" у денний час, "долина наповнення" вночі, поглинаючи тепло влітку та вивільняючи тепло взимку.

Ці нові стіни збираються на місці, з коротким періодом будівництва та тривалим терміном обслуговування, які створюють умови для будівництва світла, спрощені та швидко зібрані збірні теплиці та можуть значно сприяти структурній реформі теплиці.Однак у цій стіні є деякі дефекти, такі як бавовняна теплоізоляційна стінка з бавовняною ізоляцією, має чудову продуктивність теплоізоляції, але не вистачає потужності для зберігання тепла, а будівельний матеріал фази має проблему витрат на високе використання.Надалі слід зміцнити дослідження зібраної стіни.

Нова енергія, нові матеріали та нові конструкції допомагають змінювати структуру парники.

Дослідження та інновації в галузі нової енергії та нових матеріалів створюють основу для інноваційного дизайну теплиць.Енергозберігаючі сонячні парникові та аркові сарай-це найбільші структури сараю у сільськогосподарському виробництві Китаю, і вони відіграють важливу роль у сільськогосподарському виробництві.Однак із розвитком соціальної економіки Китаю недоліки обох типів будівельних структур стають все більш помітними.По-перше, невелика площа споруд об'єкта і низький ступінь механізації;По-друге, енергозберігаюча сонячна теплиця має гарну теплоізоляцію, але використання землі низьке, що еквівалентно замінити парникову енергію землею.Звичайний арочний сарай не тільки має невеликий простір, але і має погану теплоізоляцію.Хоча багатопролітна теплиця має великий простір, вона має погану теплоізоляцію та високе енергоспоживання.Тому обов'язково для досліджень та розробки парникової структури, придатної для сучасного соціального та економічного рівня Китаю, а дослідження та розробка нових енергетичних та нових матеріалів допоможуть змінам парникової структури та створити різноманітні інноваційні парникові моделі або структури.

Інноваційні дослідження асиметричної пивоварної теплиці великого прольоту з контрольованим водопостачанням

Асиметричний пивоварний парник, що контролюється водою з великим проміжком (патентний номер: ZL 201220391214.2) заснований на принципі парнички сонячного світла, змінюючи симетричну структуру звичайної пластикової теплиці, збільшуючи південний проміжок, збільшуючи освітлювальну зону південного даху, зменшуючи Північний проміжок і зменшення області розсіювання тепла, проміжком 18 ~ 24 м та висотою хребта 6 ~ 7 м.Завдяки дизайнерським інноваціям просторова структура значно збільшена.У той же час, проблеми з недостатньою теплотою в теплоті взимку та погана теплоізоляція загальних теплоізоляційних матеріалів вирішуються за допомогою нової технології біомасового пивоварного тепла та теплоізоляційної матеріали.Результати виробництва та досліджень показують, що широко прохідна асиметрична водопровідна пивоварня з середньою температурою 11,7 ℃ у сонячні дні та 10,8 ℃ в похмурі дні може задовольнити попит на зростання врожаю взимку, а вартість будівництва Оранжерея знижується на 39,6%, а рівень використання землі збільшується більш ніж на 30% порівняно з показником цегляної стіни з полістиролу, що підходить для подальшої популяризації та нанесення в жовтому басейні річки Хуайе.

Зібраний парник сонячного світла

Mainly: (1) a new type of assembled wall is formed by combining various materials such as coated film or color steel plate, straw block, flexible thermal insulation quilt, mortar block, etc. (2) composite wall board made of prefabricated cement board -Полістирольна дошка дошки;Compared with the 600mm thick brick-wall greenhouse, the occupied area of the wall is reduced by 72%, and the cost per square meter is 334.5 yuan, which is 157.2 yuan lower than that of the brick-wall greenhouse, and the construction cost значно впав.Тому зібрана теплиця має переваги менш культивованого знищення земель, заощадження земель, швидкої швидкості будівництва та тривалого терміну служби, і це ключовий напрямок для інновацій та розвитку сонячних оранжерів в даний час та в майбутньому.

Розсувний парник сонячного світла

Сонячна теплиця, що заощаджує енергозбережний скейтборд, розроблена сільськогосподарським університетами Шеньяна, використовує задню стінку сонячної парникової парнички для утворення системи тепла, що циркулює воду, для зберігання тепла та підвищення температури, яка складається в основному з басейну (32 м³), легка колекційна пластина (360 м²), водяний насос, водопровідна труба та контролер.Гнучка теплоізоляційна ковдра замінена новим легким сталевим листовим матеріалом кольору мінеральної вати у верхній частині.Дослідження показує, що ця конструкція ефективно вирішує проблему блокування світла, що блокує світло, і збільшує сферу входу в теплицю.Кут освітлення теплиця на 41,5 °, що майже на 16 ° вище, ніж у контрольного теплиця, тим самим покращуючи швидкість освітлення.Розподіл температури в приміщенні рівномірний, і рослини ростуть акуратно.

Фотоелектрична теплиця

Прямий струм, що утворюється за допомогою сонячної енергії, безпосередньо доповнює світло сільськогосподарських теплиць, безпосередньо підтримує нормальну роботу парникового обладнання, сприяє зрошенню водних ресурсів, збільшує температуру парникових та сприяє швидкому зростанню культур.Тому ключовим моментом застосування стає раціональне розміщення фотоелектричних панелей на даху теплиці.

Інноваційна конструкція тепличної групи з енергетичною взаємодією різних типів теплиць

Гу Венчжонг, дослідник Пекінської академії сільськогосподарських та лісових наук, використовує метод нагріву передачі енергії між теплицями для збору решти теплової енергії в одному або декількох теплицях, щоб нагріти інші або більше теплиць.Методи збору тепла в основному включають відбір тепла повітря в приміщенні та пряме перехоплення падаючого випромінювання.За допомогою збору сонячної енергії, примусової конвекції теплообмінником та примусовим вилученням тепловим насосом надлишок тепла у високоенергетичній теплиці витягували для тепла.

підсумувати

Ці нові сонячні теплиці мають такі переваги, як швидке складання, скорочений період будівництва та покращений рівень використання землі.Тому необхідно подальше вивчити ефективність цих нових теплиць у різних областях та забезпечити можливість масштабної популяризації та застосування нових теплиць.У той же час необхідно постійно зміцнювати застосування нових енергії та нових матеріалів у теплиці, щоб забезпечити владу структурної реформи теплиць.

Майбутня перспектива та мислення

Традиційні теплиці часто мають деякі недоліки, такі як високе споживання енергії, низький рівень використання земель, трудомісткі та трудових споживання, низькі показники тощо, які вже не можуть задовольнити виробничі потреби сучасного сільського господарства, і неодмінно повинні бути поступово ліквідовано.Тому є тенденцією розвитку використовувати нові джерела енергії, такі як сонячна енергія, енергія біомаси, геотермальна енергія та енергія вітру, нові матеріали застосування парникових та нових конструкцій для сприяння структурній зміні парникових.Перш за все, нова парника, керована новою енергією та новими матеріалами, повинна не тільки задовольнити потреби механізованої роботи, але й заощадити енергію, землю та вартість.По-друге, необхідно постійно досліджувати продуктивність нових теплиць у різних областях, щоб створити умови для масштабної популяризації теплиць.В майбутньому ми повинні додатково шукати нові енергетики та нові матеріали, придатні для застосування парникових парних будинків, і знайти найкращу комбінацію нових енергетики, нових матеріалів та парникових, щоб зробити можливим побудувати нову теплицю з низькою вартістю, коротким будівництвом період, низьке споживання енергії та чудова продуктивність, допомагають змінювати структуру теплиці та сприяти розвитку модернізації теплиць у Китаї.

Незважаючи на те, що застосування нової енергії, нових матеріалів та нових конструкцій у парниковому конструкції є неминучою тенденцією, все ще існує багато проблем, які слід вивчити та подолати: (1) вартість будівництва збільшується.У порівнянні з традиційним опаленням вугілля, природним газом або нафтою, застосування нових енергетики та нових матеріалів є екологічно чистим та без забруднення, але вартість будівництва значно збільшується, що має певний вплив на відновлення інвестицій виробництва та експлуатації .Порівняно з енергоспоживанням вартість нових матеріалів значно зросте.(2) Нестабільне використання теплової енергії.Найбільшою перевагою нового використання енергії є низька експлуатаційна вартість та низький викид вуглекислого газу, але постачання енергії та тепла нестабільні, а похмурі дні стають найбільшим обмежуючим фактором використання сонячної енергії.У процесі виробництва тепла біомаси шляхом бродіння ефективне використання цієї енергії обмежене проблемами низької теплової енергії бродіння, важкого управління та контролю та великого місця для зберігання сировини.(3) Технологічна зрілість.Ці технології, що використовуються новими енергетичними та новими матеріалами, - це вдосконалені дослідження та технологічні досягнення, а їх область та сфера застосування все ще досить обмежені.Вони не проходили багато разів, багато сайтів та масштабної перевірки практики, і неминуче є деякі недоліки та технічний вміст, які потрібно вдосконалити в застосуванні.Користувачі часто заперечують прогрес техніки через дрібні недоліки.(4) Швидкість проникнення технології низька.Широке застосування науково-технічного досягнення потребує певної популярності.В даний час нові енергетичні, нові технології та нові технології дизайну парникових будинків знаходяться в команді наукових дослідницьких центрів у університетах з певними інноваційними здібностями, і більшість технічних вимог чи дизайнерів досі не знають;У той же час, популяризація та застосування нових технологій все ще досить обмежені, оскільки основне обладнання нових технологій запатентовано.(5) Інтеграція нової енергії, нових матеріалів і проектування конструкції теплиць потребує подальшого посилення.Оскільки енергія, матеріали та дизайн парникової структури належать до трьох різних дисциплін, таланти з досвідом дизайну парників часто не мають досліджень енергії та матеріалів, пов'язаних з парниками, і навпаки;Тому дослідники, пов'язані з дослідженнями енергетики та матеріалів, повинні зміцнити дослідження та розуміння фактичних потреб розвитку парникової промисловості, а структурні дизайнери також повинні вивчати нові матеріали та нові енергії для сприяння глибокій інтеграції трьох відносин, щоб досягти мета практичної технології дослідження теплиці, низька вартість будівництва та хороший ефект використання.Виходячи з вищезазначених проблем, пропонується, що держава, органи місцевого самоврядування та наукові дослідницькі центри повинні посилити технічні дослідження, проводити спільні дослідження глибоко, зміцнювати розголос наукових та технологічних досягнень, покращити популяризацію досягнень та швидко реалізувати мета нової енергії та нових матеріалів, щоб допомогти новому розвитку тепличної промисловості.

Цитована інформація

Лі Цзяньмін, Сунь Гуотао, Лі Хаоцзе, Лі Руй, Ху Ісінь.Нова енергія, нові матеріали та новий дизайн допомагають нової революції парникових [J].Овочі, 2022, (10): 1-8.