Li Jianming, Sun Guotao, etab.Negutegiko baratzezaintza nekazaritza-ingeniaritza teknologia2022-11-21 17:42 Pekinen argitaratua

Azken urteotan, berotegi-industria indartsu garatu da.Negutegiaren garapenak lurzoruaren erabilera-tasa eta nekazaritzako produktuen irteera-tasa hobetzeaz gain, fruta eta barazkien hornikuntza-arazoa konpontzen du denboraldiz kanpo.Hala ere, negutegiak aurrekaririk gabeko erronkak ere egin ditu topo.Jatorrizko instalazioek, berokuntza-metodoek eta egitura-formak ingurumenarekiko eta garapenarekiko erresistentzia sortu dute.Material berriak eta diseinu berriak premiazkoa dira berotegi-egitura aldatzeko, eta energia-iturri berriak premiazkoa dira energiaren kontserbazio eta ingurumena babesteko helburuak lortzeko eta ekoizpena eta diru-sarrerak handitzeko.

Artikulu honek "energia berria, material berriak, diseinu berria berotegiaren iraultza berriari laguntzeko" gaia aztertzen du, eguzki-energiaren, biomasaren energiaren, energia geotermikoaren eta berotegiko beste energia-iturri berrien ikerketa eta berrikuntza barne, ikerketa eta aplikazioa barne. estaldura, isolamendu termikoa, hormak eta bestelako ekipamenduak egiteko material berriak, eta etorkizuneko perspektiba eta energia berrien, material berrien eta diseinu berrien pentsamendua berotegi-efektua erreformatzeko, industriari erreferentzia emateko.

Instalazioen nekazaritza garatzea baldintza politiko eta saihestezina aukera da argibide garrantzitsuen espiritua eta gobernu zentralaren erabakiak hartzeko.2020an, Txinan babestutako nekazaritza azalera osoa 2,8 milioi hm2 izango da, eta irteeraren balioa bilioi yuan baino gehiagokoa izango da.Negutegien ekoizpen-gaitasuna hobetzeko modu garrantzitsua da berotegien argiztapena eta isolamendu termikoaren errendimendua hobetzeko energia berrien, material berrien eta negutegiaren diseinu berrien bidez.Berotegi-efektuko ekoizpen tradizionalean desabantaila asko daude, hala nola, ikatza, fuel-olioa eta berotegi tradizionaletan berotzeko eta berotzeko erabiltzen diren beste energia-iturri batzuk, eta ondorioz, gas dioxido-kantitate handia sortzen da, eta horrek ingurumena larriki kutsatzen du, gas naturala, energia elektrikoa eta beste energia-iturri batzuek berotegien funtzionamendu-kostua handitzen dute.Negutegietako hormetarako beroa biltegiratzeko material tradizionalak buztina eta adreilua dira gehienbat, asko kontsumitzen dutenak eta lur baliabideetan kalte larriak eragiten dituztenak.Eguzki-berotegi tradizionalaren lur-horma duen lurzoruaren erabileraren eraginkortasuna % 40 ~ % 50 baino ez da, eta berotegi arruntak beroa gordetzeko gaitasun eskasa du, beraz, ezin du neguan bizi Txina iparraldean barazki epelak ekoizteko.Hori dela eta, berotegi-aldaketa edo oinarrizko ikerketa sustatzeko muina negutegien diseinuan, material berrien eta energia berrien ikerketan eta garapenean dago.Artikulu hau berotegiko energia-iturri berrien ikerketan eta berrikuntzan zentratuko da, energia-iturri berrien ikerketa-egoera laburbiltzen du, hala nola eguzki-energia, biomasa-energia, energia geotermikoa, energia eolikoa eta estaldura-material garden berriak, isolamendu termikoko materialak eta horma-materialak. negutegia, negutegi berrien eraikuntzan energia berrien eta material berrien aplikazioa aztertzea, eta etorkizuneko negutegiaren garapenean eta eraldaketan izango duten zeregina itxaron.

Energia Berrien Berotegiaren Ikerketa eta Berrikuntza

Nekazaritza erabiltzeko potentzial handiena duen energia berri berdeak eguzki-energia, energia geotermikoa eta biomasa-energia edo hainbat energia-iturri berrien erabilera integrala barne hartzen ditu, energiaren erabilera eraginkorra lortzeko, bata bestearen puntu sendoetatik ikasiz.

eguzki energia/energia

Eguzki-energiaren teknologia karbono gutxiko, eraginkorra eta iraunkorra den energia hornitzeko modua da, eta Txinan sortzen ari diren industria estrategikoen osagai garrantzitsua da.Etorkizunean Txinako energia-egitura eraldatzeko eta berritzeko ezinbesteko aukera bihurtuko da.Energiaren aprobetxamenduaren ikuspuntutik, berotegia bera eguzki-energia erabiltzeko instalazio-egitura da.Berotegi-efektuaren bidez, eguzki-energia barnealdean biltzen da, berotegiaren tenperatura igotzen da eta laboreak hazteko behar den beroa ematen da.Berotegiko landareen fotosintesiaren energia-iturri nagusia eguzki-argia da, hau da, eguzki-energiaren erabilera zuzena.

01 Energia fotovoltaikoa sortzea beroa sortzeko

Energia fotovoltaikoa efektu fotovoltaikoan oinarrituta argi-energia zuzenean energia elektriko bihurtzen duen teknologia da.Teknologia honen funtsezko elementua eguzki-zelula da.Eguzki-energia eguzki-panelen multzoan seriean edo paraleloan distira egiten duenean, osagai erdieroaleek zuzenean eguzki-erradiazioaren energia energia elektriko bihurtzen dute.Teknologia fotovoltaikoak argi-energia energia elektriko bihur dezake zuzenean, baterien bidez elektrizitatea gorde eta gauez berotegia berotzen du, baina bere kostu handiak bere garapena murrizten du.Ikerketa-taldeak grafenozko berogailu fotovoltaiko bat garatu zuen, panel fotovoltaiko malguz, alderantzizko kontrol-makina bat, biltegiratze bateria bat eta grafenozko barra berogailu batez osatua.Landaketa-lerroaren luzeraren arabera, grafenoaren berogailua substratu-poltsaren azpian lurperatzen da.Egunean zehar, panel fotovoltaikoek eguzki-erradiazioa xurgatzen dute elektrizitatea sortzeko eta biltegiratze baterian gordetzeko, eta, ondoren, elektrizitatea askatzen da gauez grafenoaren berogailurako.Benetako neurketan, 17 ℃-tan hasi eta 19 ℃-tan ixteko tenperatura kontrolatzeko modua hartzen da.Gauez (20:00-08:00 bigarren egunean) 8 orduz, landare-lerro bakar bat berotzeko energia-kontsumoa 1,24 kW·h da, eta substratu poltsaren batez besteko tenperatura gauez 19,2 ℃ da, hau da, kontrolekoa baino 3,5 ~ 5,3 ℃ handiagoa.Berokuntza-metodo honek energia fotovoltaikoko sorkuntzarekin konbinatuta energia-kontsumo handiaren eta negutegiko berokuntzan kutsadura handiko arazoak konpontzen ditu.

02 Bihurketa eta aprobetxamendu fototermikoa

Eguzki-konbertsio fototermikoa konbertsio fototermikoko materialez osatutako eguzki-argia biltzeko gainazal berezi bat erabiltzeari deritzo, harekin irradiatutako eguzki-energia ahalik eta gehien biltzeko eta xurgatzeko eta bero-energia bihurtzeko.Eguzki-aplikazio fotovoltaikoekin alderatuta, eguzki-aplikazio fototermikoek infragorri hurbileko bandaren xurgapena areagotzen dute, beraz, eguzki-argiaren energia-efizientzia handiagoa du, kostu txikiagoa eta teknologia heldua, eta eguzki-energia erabiltzeko modurik erabiliena da.

Txinan konbertsio eta erabilera fototermikoaren teknologiarik helduena eguzki-kolektorea da, zeinaren osagai nagusia xurgapen selektiboko estaldura duen beroa xurgatzen duen plakaren nukleoa, estalkitik igarotzen den eguzki-erradiazioaren energia bero-energia bihurtu eta transmititu dezakeena. beroa xurgatzen duen lan-euskarrira.Eguzki-kolektoreak bi kategoriatan bana daitezke kolektorean hutsunea dagoen ala ez: eguzki-kolektore lauak eta huts-hodiko eguzki-kolektoreak;eguzki-kolektore kontzentratuak eta eguzki-kolektore ez-kontzentratuak eguneko argiaren portuan eguzki-erradiazioak norabidea aldatzen duen kontuan hartuta;eta eguzki-kolektore likidoak eta aire-eguzki-kolektoreak bero-transferentzia lanerako bitarteko motaren arabera.

Eguzki-energiaren erabilera berotegiko eguzki-kolektore mota ezberdinen bidez egiten da batez ere.Marokoko Ibn Zor Unibertsitateak eguzki-energiaren berogailu-sistema aktibo bat (ASHS) garatu du berotegi-efektua berotzeko, eta neguan tomate-ekoizpen osoa %55 handitu dezake.Txinako Nekazaritza Unibertsitateak gainazaleko haizagailuak biltzeko eta deskargatzeko sistema multzo bat diseinatu eta garatu du, 390,6 ~ 693,0 MJ-ko beroa biltzeko ahalmena duena, eta beroa biltzeko prozesua beroa biltegiratzeko prozesua bero-ponparen bidez bereizteko ideia aurkeztu du.Italiako Bariko Unibertsitateak berotegi-efektuko polisorkuntza-sistema bat garatu du, eguzki-energia sistemaz eta aire-ura bero-ponpaz osatuta dagoena, eta airearen tenperatura %3,6 eta lurzoruaren tenperatura %92 igo ditzake.Ikerketa-taldeak eguzki-beroa biltzeko ekipamendu aktibo mota bat garatu du, eguzki-berotegirako inklinazio angelu aldakorra duena, eta berotegiko ur-gorputzarako beroa biltegiratzeko gailu bat eguraldi osoan zehar.Inklinazio aldakorreko eguzki-beroa biltzeko teknologia aktiboak negutegietako beroa biltzeko ekipo tradizionalen mugak hausten ditu, hala nola, beroa biltzeko ahalmen mugatua, itzala eta landutako lurren okupazioa.Eguzki-negutegiaren berotegi-egitura berezia erabiliz, negutegiaren landatzen ez den espazioa guztiz erabiltzen da, eta horrek asko hobetzen du berotegi-espazioaren erabilera-eraginkortasuna.Lan-baldintza eguzkitsu tipikoetan, inklinazio aldakorreko eguzki-bero bilketa sistema aktiboa 1,9 MJ/(m2h) iristen da, energiaren erabileraren eraginkortasuna %85,1era iristen da eta energia aurrezteko tasa %77koa da.Berotegiko beroa biltegiratzeko teknologian, fase anitzeko aldaketako beroa biltegiratzeko egitura ezartzen da, beroa biltegiratzeko gailuaren beroa biltegiratzeko ahalmena handitzen da eta gailutik beroa askatzea motela lortzen da, erabilera eraginkorra dela konturatzeko. berotegiko eguzki-beroa biltzeko ekipoek bildutako beroa.

biomasaren energia

Instalazioen egitura berri bat eraikitzen da, biomasa beroa sortzeko gailua negutegiarekin konbinatuz, eta biomasako lehengaiak, hala nola txerri simaurra, perretxiko hondarrak eta lastoa, konpostatzen dira beroa prestatzeko, eta sortutako bero-energia zuzenean hornitzen da negutegira. 5].Biomasa-hartziduraren berogailu-tangarik gabeko negutegiarekin alderatuta, berogailu-berotegiak berotegiko lurzoruaren tenperatura eraginkortasunez handitu dezake eta neguan lurzoruan landutako laboreen sustraien tenperatura egokia mantendu dezake klima normalean.Adibide gisa 17m-ko zabalera eta 30m-ko luzera duen geruza bakarreko isolamendu termiko asimetrikoko negutegia hartuz, 8 m nekazaritza-hondakin (tomate-lastoa eta txerri-sarra nahastuta) barneko hartzidura-tanga sartuz hartzidura naturala lortzeko, pila lata irauli gabe. berotegiaren eguneko batez besteko tenperatura 4,2 ℃ handitu neguan, eta eguneko batez besteko tenperatura minimoa 4,6 ℃ irits daiteke.

Biomasa kontrolatutako hartziduraren energia-aprobetxamendua hartzidura-prozesua kontrolatzeko tresnak eta ekipoak erabiltzen dituen hartzidura-metodo bat da, biomasaren bero-energia eta CO2 gas-ongarri azkar lortzeko eta modu eraginkorrean erabiltzeko, eta horien artean aireztapena eta hezetasuna dira hartzidura-beroa erregulatzeko funtsezko faktoreak. eta biomasaren gas-ekoizpena.Baldintza aireztatuetan, hartzidura-multzoko mikroorganismo aerobikoek oxigenoa erabiltzen dute bizitzako jardueretarako, eta sortutako energiaren zati bat beren bizitzako jardueretarako erabiltzen da, eta energiaren zati bat ingurunera isurtzen da bero-energia gisa, tenperaturarentzat onuragarria dena. ingurumenaren gorakada.Urak hartzidura prozesu osoan parte hartzen du, mikrobioen jardueretarako beharrezko mantenugai disolbagarriak emanez, eta, aldi berean, lurrun moduan lurrunaren beroa askatzen du uraren bidez, horrela pilaren tenperatura murrizteko eta bizitza luzatzeko. mikroorganismoak eta pila-tenperatura handitu.Hartzidura deposituan lastoa lixibiatzeko gailua instalatzeak barruko tenperatura 3 ~ 5 ℃ handitu dezake neguan, landareen fotosintesia indartu eta tomatearen errendimendua % 29,6 handitu daiteke.

Energia geotermikoa

Txina baliabide geotermikoetan aberatsa da.Gaur egun, nekazaritza-instalazioek energia geotermikoa erabiltzeko modurik ohikoena lur-iturburuko bero-ponpa erabiltzea da, maila baxuko bero-energiatik goi-mailako bero-energiara transferi daitekeena, goi mailako energia kopuru txiki bat sartuz (adibidez. energia elektrikoa).Berotegi-efektuaren berokuntza-neurri tradizionalen aldean, lur-iturburuko bero-ponparen berokuntzak berokuntza-efektu garrantzitsua lor dezake ez ezik, berotegia hozteko eta berotegiko hezetasuna murrizteko gaitasuna ere izan dezake.Etxebizitzen eraikuntzaren arloan lur iturriko bero-ponparen aplikazio-ikerketa heldua da.Lur-iturburuko bero-ponparen berokuntza- eta hozte-gaitasunari eragiten dion oinarrizko zatia lurpeko bero-truke-modulua da, batez ere lurperatutako hodiak, lurpeko putzuak eta abar barne. atal honen ikerketa ardatza izan da.Aldi berean, lurpeko lur-geruzaren tenperatura aldaketak lur-iturriaren bero-ponparen aplikazioan bero-ponpa sistemaren erabilera-efektuari ere eragiten dio.Lur-iturburuko bero-ponpa erabiltzeak negutegia hozteko udan eta bero-energia lurzoruaren geruza sakonean gordetzeko, lurpeko lur-geruzaren tenperatura jaitsiera arin dezake eta neguan lur-iturriaren bero-ponparen bero-ekoizteko eraginkortasuna hobetu daiteke.

Gaur egun, lur-iturriaren bero-ponparen errendimenduaren eta eraginkortasunaren ikerketan, benetako datu esperimentalen bidez, TOUGH2 eta TRNSYS bezalako softwarearekin eredu numeriko bat ezartzen da, eta ondorioztatzen da berokuntza-errendimendua eta errendimendu-koefizientea (COP). ) lur-iturriaren bero-ponpak 3,0 ~ 4,5 izatera irits daitezke, eta horrek hozte eta berotze efektu ona du.Bero ponpa sistemaren funtzionamendu estrategiaren ikerketan, Fu Yunzhun eta beste batzuek aurkitu zuten kargaren alboko fluxuarekin alderatuta, lur-iturriaren alboko fluxuak eragin handiagoa duela unitatearen errendimenduan eta lurperatutako hodiaren bero-transferentziaren errendimenduan. .Fluxuaren ezarpenaren baldintzapean, unitatearen COP balio maximoa 4,17ra irits daiteke 2 orduz funtzionatzeko eta 2 orduz gelditzeko funtzionamendu-eskema onartuz;Shi Huixian et.ura biltegiratzeko hozte sistemaren etengabeko funtzionamendu modua hartu zuen.Udan, tenperatura altua denean, energia hornidura sistema osoaren COP 3,80ra irits daiteke.

Lurzoruaren beroa biltegiratzeko teknologia sakona berotegietan

Negutegian lurzoruaren bero biltegiratze sakona "bero biltegiratze bankua" ere deitzen zaio negutegian.Hotzak kalteak neguan eta tenperatura altua udan dira berotegi-efektua ekoizteko oztopo nagusiak.Lur sakonaren beroa gordetzeko gaitasun handian oinarrituta, ikerketa taldeak berotegi sakoneko lurpeko bero biltegiratze gailua diseinatu zuen.Gailua negutegian 1,5~2,5 m-ko sakoneran lurperatuta dagoen bero-transferentzia paraleloko geruza bikoitzeko hodi bat da, berotegiaren goiko aldean aire-sarrera batekin eta lurrean aire-irteera batekin.Berotegiko tenperatura altua denean, barruko airea haizagailu batek lurrera indarrez ponpatzen du beroa gordetzeko eta tenperatura murrizteko.Negutegiaren tenperatura baxua denean, beroa ateratzen da lurzorutik negutegia berotzeko.Ekoizpen eta aplikazioaren emaitzek erakusten dute gailuak negutegiko tenperatura 2,3 ℃ handitu dezakeela neguko gauean, barruko tenperatura 2,6 ℃ murriztu dezake udako egunean eta tomatearen errendimendua 1500 kg handitu dezake 667 m-tan.².Gailuak lurpeko sakoneko lurzoruaren "epela eta freskoa udan" eta "tenperatura etengabea" ezaugarriak guztiz erabiltzen ditu, berotegirako "energiarako sarbide-bankua" eskaintzen du eta etengabe betetzen ditu berotegiak hozteko eta berotzeko funtzio osagarriak. .

Energia anitzeko koordinazioa

Negutegia berotzeko bi energia-mota edo gehiago erabiltzeak energia-mota bakarraren desabantailak modu eraginkorrean konpon ditzake, eta "bat gehi bat bi baino handiagoa da" gainjartze efektuari erreparatu.Energia geotermikoaren eta eguzki-energiaren arteko lankidetza osagarria azken urteotan nekazaritza-ekoizpenean energia berrien erabileraren ikerketa-gune bat da.Emmi et.iturri anitzeko energia-sistema bat aztertu zuen (1. irudia), eguzki-kolektore hibrido fotovoltaiko-termiko batez hornitua.Aire-ur bero-ponpa sistema arruntarekin alderatuta, iturri anitzeko energia-sistemaren energia-eraginkortasuna %16 ~%25 hobetzen da.Zheng et.eguzki-energiaren eta lur-iturriaren bero-ponpa akoplatuaren beroa biltegiratzeko sistema mota berri bat garatu zuen.Eguzki-kolektore-sistemak kalitate handiko berogailuaren sasoiko biltegiratzea lor dezake, hau da, kalitate handiko berogailua neguan eta kalitate handiko hoztea udan.Lurperatutako tutu bero-trukagailua eta etenkako beroa biltegiratzeko depositua ondo funtziona dezakete sisteman, eta sistemaren COP balioa 6,96ra irits daiteke.

Eguzki energiarekin konbinatuta, energia komertzialen kontsumoa murriztea eta berotegiko eguzki energia horniduraren egonkortasuna hobetzea du helburu.Wan Ya et.kontrol teknologia adimendunaren eskema berri bat aurkeztu du, eguzki-energia sortzea negutegiko berokuntzarako potentzia komertzialarekin konbinatzeko, argia dagoenean potentzia fotovoltaikoa erabil dezakeena eta argirik ez dagoenean potentzia komertziala bihurtzeko, karga-potentzia eskasia asko murriztuz. tasa, eta kostu ekonomikoa murriztea bateriarik erabili gabe.

Eguzki-energiak, biomasa-energiak eta energia elektrikoak elkarrekin berotu ditzakete negutegiak, eta berokuntza-eraginkortasun handia ere lor dezakete.Zhang Liangrui-k eta beste batzuek eguzki-hutseko hodiaren bero bilketa konbinatu zuten haraneko elektrizitate-bero biltegiratze ur deposituarekin.Berotegiko berokuntza-sistemak erosotasun termiko ona du, eta sistemaren batez besteko berokuntza-eraginkortasuna %68,70koa da.Bero elektrikoa biltegiratzeko ur depositua biomasa berotzeko ura biltegiratzeko gailu bat da, berogailu elektrikoarekin.Berokuntza-muturrean uraren sarrerako tenperatura baxuena ezartzen da, eta sistemaren funtzionamendu-estrategia eguzki-beroa biltzeko zatiaren ur biltegiratze-tenperaturaren eta biomasa-beroa biltegiratzeko zatiaren arabera zehazten da, berogailu-tenperatura egonkorra lortzeko. berotzea amaitzen da eta energia elektrikoa eta biomasa energia-materialak ahalik eta gehien aurreztu.

Berotegiko Material Berrien Ikerketa eta Aplikazio Berritzailea

Berotegi-eremuaren hedapenarekin, negutegiko materialen ohiko aplikazioen desabantailak, hala nola, adreilua eta lurra, gero eta gehiago agerian daude.Hori dela eta, berotegiaren errendimendu termikoa are gehiago hobetzeko eta negutegi modernoaren garapen beharrak asetzeko, estaldura-material garden berrien, isolamendu termikoko materialen eta horma-materialen ikerketa eta aplikazio ugari daude.

Estaldura-material garden berrien ikerketa eta aplikazioa

Negutegietarako estaldura gardeneko material motak batez ere plastikozko filma, beira, eguzki panela eta panel fotovoltaikoa dira, eta horien artean plastikozko filmak du aplikazio eremu handiena.Berotegi-efektuko PE film tradizionalak zerbitzu-bizitza laburra, degradaziorik gabekoa eta funtzio bakarreko akatsak ditu.Gaur egun, hainbat film funtzional berri garatu dira erreaktibo edo estaldura funtzionalak gehituz.

Argi bihurtzeko filma:Argi bihurtzeko filmak pelikularen propietate optikoak aldatzen ditu argi bihurtze-agenteak erabiliz, hala nola lur arraroak eta nano materialak, eta argi ultramorearen eskualdea landareen fotosintesiak behar duen argi laranja gorria eta argi bioleta urdin bihur dezake, horrela laborearen errendimendua handitu eta murrizten. plastikozko negutegietako laboreetan eta negutegi-filmetan argi ultramorearen kaltea.Esate baterako, VTR-660 argi bihurtze-agentearekin banda zabaleko morea eta gorria den negutegiko filmak berotegietan aplikatzen denean infragorrien transmisioa nabarmen hobetu dezake, eta kontroleko negutegiarekin alderatuta, hektareako tomatearen errendimendua, C bitamina eta likopenoaren edukia. nabarmen handitu dira %25,71, %11,11 eta %33,04 hurrenez hurren.Hala ere, gaur egun, argi bihurtzeko film berriaren zerbitzu-bizitza, degradagarritasuna eta kostua oraindik aztertu behar dira.

Sakabanatuta dagoen beira: Negutegian sakabanatuta dagoen beira eredu berezi bat eta kristalaren gainazaleko islaren aurkako teknologia da, eguzki-argia argi sakabanatuta eta negutegian sar daitekeena, laboreen fotosintesiaren eraginkortasuna hobetu eta laborearen etekina handitu dezake.Beira sakabanatzeak negutegian sartzen den argia sakabanatuta dagoen argi bihurtzen du eredu berezien bidez, eta sakabanatutako argia uniformeki irradiatu daiteke negutegira, hezurdurak negutegiaren gainean duen itzalaren eragina ezabatuz.Beira flotagarri arruntarekin eta beira float ultra zuriarekin alderatuta, sakabanatzeko beiraren argi-transmisioaren estandarra % 91,5 da, eta beira flotagarri arruntarena % 88koa da.Negutegi barruko argiaren transmisioaren % 1 handitzen den bakoitzean, errendimendua % 3 inguru handitu daiteke, eta fruta eta barazkietan azukre disolbagarriak eta C bitaminak handitu egin dira.Negutegiko beira sakabanatuta dago lehenengo estali eta gero tenplatuta, eta auto-leherketa-tasa estandarra nazionala baino handiagoa da, 2‰-ra iristen da.

Isolamendu Termikoko Material Berrien Ikerketa eta Aplikazioa

Berotegiko isolamendu termikoko material tradizionalak, batez ere, lastozko mat, paperezko edredoia, orratzdun feltrozko isolamendu termikoko edredoia eta abar dira, batez ere teilatuen barneko eta kanpoko isolamendu termikorako, hormetako isolamendurako eta bero biltegiratze eta beroa biltzeko gailu batzuen isolamendu termikorako erabiltzen direnak. .Gehienek isolamendu termikoaren errendimendua galtzearen akatsa dute barne hezetasunaren ondorioz epe luzera erabili ondoren.Hori dela eta, isolamendu termiko handiko material berrien aplikazio ugari daude, eta horien artean isolamendu termikoko edredoi berriak, beroa biltegiratzeko eta beroa biltzeko gailuak dira ikerketaren ardatza.

Isolamendu termikoko material berriak gainazaleko iragazgaitzak eta zahartzearen aurkako materialak prozesatu eta konbinatuz egin ohi dira, hala nola ehundutako filma eta estalitako feltroa, isolamendu termiko leunak diren materialekin, hala nola spray-estalturiko kotoia, hainbat kaxmir eta perla kotoia.Ipar-ekialdeko kotoizko isolamendu termikoko edredoia ehundutako film bat probatu zen.500 g-ko kotoia ihinztatuta gehitzea merkatuan 4500 g-ko feltro beltzeko isolamendu termikoko edredoiaren isolamendu termikoaren errendimenduaren baliokidea zela ikusi zen.Baldintza berdinetan, 700 g-ko kotoiaren isolamendu termikoko errendimendua 1 ~ 2 ℃ hobetu zen 500 g-ko kotoi-isolamendu termikoko edredoiarekin alderatuta.Aldi berean, beste ikerketek ere aurkitu dute merkatuan erabili ohi diren isolamendu termikoko edredoiekin alderatuta, ihinztatutako kotoiaren eta hainbat kaxmirezko isolamendu termikoko edredoien isolamendu termikoen efektua hobea dela, % 84,0 eta 83,3ko isolamendu termiko tasekin. %hurrenez hurren.Kanpoko tenperatura hotzena -24,4 ℃ denean, barruko tenperatura 5,4 eta 4,2 ℃ irits daiteke hurrenez hurren.Lastozko manta bakarreko isolamendu edredoiarekin alderatuta, isolamendu edredoi konposatu berriak pisu arina, isolamendu-tasa handia, iragazgaitza eta zahartzearen erresistentzia sendoa ditu eta eguzki-negutegietarako eraginkortasun handiko isolamendu-material mota berri gisa erabil daiteke.

Aldi berean, berotegi-efektuko beroa biltzeko eta biltegiratzeko gailuetarako isolamendu termikoko materialen ikerketen arabera, lodiera berdina denean, geruza anitzeko isolamendu termiko konposatuen materialek isolamendu termikoko errendimendu hobea dute material bakarrek baino.Li Jianming irakaslearen Northwest A&F Unibertsitateko taldeak berotegi-efektuko ura biltegiratzeko gailuen isolamendu termikoko 22 material mota diseinatu eta aztertu zituen, hala nola, huts-ohola, aerogela eta gomazko kotoia, eta haien propietate termikoak neurtu zituen.Emaitzek erakutsi zuten 80 mm-ko isolamendu termikoko estaldura + aerogel + kautxu-plastikozko isolamendu termikoko kotoi konposatu isolamendu materialak 0,367 MJ-ko denbora-unitateko beroaren xahupena murriztu dezakeela 80 mm-ko kautxu-plastikozko kotoiarekin alderatuta, eta bere bero-transferentzia koefizientea 0,283 W/(m2) zen. ·k) isolamendu-konbinazioaren lodiera 100 mm-koa denean.

Fase-aldaketako materiala berotegiko materialen ikerketaren puntu beroetako bat da.Northwest A&F Unibertsitateak bi motatako fase-aldaketako materialak biltegiratzeko gailu garatu ditu: bata polietileno beltzez egindako biltegiratze-kutxa bat da, 50cm × 30cm × 14cm-ko tamaina duena (luzera × altuera × lodiera) eta fase-aldaketako materialez beteta dagoena, beraz. beroa gorde eta beroa askatu dezakeela;Bigarrenik, fase-aldaketako horma-ohol mota berri bat garatzen da.Fase-aldaketako horma-ohola fase-aldaketako materiala, aluminiozko plaka, aluminio-plastikozko plaka eta aluminio-aleazioz osatuta dago.Fase-aldaketako materiala horma-oholaren posizio zentralenean kokatzen da, eta bere zehaztapena 200 mm × 200 mm × 50 mm da.Fase aldaketa aurretik eta ondoren solido hauts bat da, eta ez dago urtze edo isurtze fenomenorik.Fase-aldaketako materialaren lau hormak aluminiozko plaka eta aluminio-plastikozko plaka dira, hurrenez hurren.Gailu honek egunean zehar beroa gordetzeko eta gauez batez ere beroa askatzeko funtzioak gauzatu ditzake.

Hori dela eta, isolamendu termikoko material bakarra aplikatzean arazo batzuk daude, hala nola isolamendu termikoen eraginkortasun baxua, bero-galera handia, beroa biltegiratzeko denbora laburra, etab. Hori dela eta, isolamendu termikoko material konposatua isolamendu termiko geruza gisa eta barruko eta kanpoko isolamendu termiko gisa erabiltzea. Bero biltegiratzeko gailuaren estaldura-geruzak berotegiaren isolamendu termikoaren errendimendua hobetu dezake, berotegiaren bero-galera murrizten du eta, horrela, energia aurrezteko efektua lor dezake.

Harresi Berriaren Ikerketa eta Aplikazioa

Itxitura-egitura moduko gisa, horma oztopo garrantzitsua da negutegiaren hotza babesteko eta beroa kontserbatzeko.Hormako materialen eta egituren arabera, berotegiaren iparraldeko hormaren garapena hiru motatan bana daiteke: lurrez, adreiluz eta abarrez egindako geruza bakarreko horma eta buztinezko adreiluz, blokez egindako ipar horma geruzatua. poliestirenozko oholak, etab., barneko beroa biltegiratzeko eta kanpoko bero-isolamenduarekin, eta horma horietako gehienak denbora asko eta eskulan handia izaten dute;Hori dela eta, azken urteotan, horma mota berri asko agertu dira, eraikitzeko errazak eta azkar muntatzeko egokiak.

Mota berriko muntatutako hormen agerpenak muntatutako negutegien garapen azkarra sustatzen du, mota berriko horma konposatuak barne, kanpoko iragazgaitza eta zahartzearen aurkako gainazaleko materialak eta materialak, hala nola feltroa, kotoia perla, espazio-kotoia, beira-kotoia edo kotoia birziklatua bero gisa. isolamendu-geruzak, hala nola, Xinjiang-en spray-lotutako kotoizko horma malguak.Horrez gain, beste ikerketek ere beroa biltegiratzeko geruza duen negutegiaren iparraldeko hormaren berri eman dute, hala nola Xinjiang-en adreiluz betetako gari-oskolaren mortero blokea.Kanpoko ingurune berean, kanpoko tenperatura baxuena -20,8 ℃ denean, gari-maskorraren mortero blokeko horma konposatuarekin eguzki-berotegiaren tenperatura 7,5 ℃ da, eta adreilu-hormigoizko horma duen eguzki-berotegiaren tenperatura 3,2 ℃ da.Adreiluzko negutegiko tomatearen uzta 16 egunez aurreratu daiteke eta negutegi bakarreko errendimendua % 18,4 handitu daiteke.

Northwest A&F Unibertsitateko instalazio-taldeak lastoa, lurzorua, ura, harria eta fase-aldaketako materialak isolamendu termiko eta beroa biltegiratzeko moduluetan egiteko diseinuaren ideia aurkeztu zuen, argiaren eta hormaren diseinu sinplifikatuaren angelutik, muntatutako modularen aplikazio ikerketa sustatu zuena. horma.Adibidez, adreiluzko hormako negutegi arruntarekin alderatuta, berotegiko batez besteko tenperatura 4,0 ℃ handiagoa da egun eguzkitsu arrunt batean.Fase aldaketa inorganikoko zementuzko hiru modulu motak, fase aldaketako materialez (PCM) eta zementuz eginak, 74,5, 88,0 eta 95,1 MJ/m-ko beroa metatu dute.³, eta 59,8, 67,8 eta 84,2 MJ/m-ko beroa askatu zuen³, hurrenez hurren.Egunez "gailurra mozteko" funtzioak dituzte, gauez "harana betetzea", udan beroa xurgatzea eta neguan beroa askatzea.

Horma berri hauek tokian bertan muntatzen dira, eraikuntza epe laburra eta bizitza luzea dutenak, negutegi aurrefabrikatuak arinak, sinplifikatuak eta azkar muntatuak egiteko baldintzak sortzen dituztenak, eta negutegien egitura-erreforma asko susta dezakete.Hala ere, horma-mota honetan akats batzuk daude, hala nola, spray-lotutako kotoizko isolamendu termikoko edredoiaren hormak isolamendu termikoen errendimendu bikaina du, baina beroa biltegiratzeko ahalmen falta du eta fase-aldaketaren eraikuntza-materialak erabilera kostu handiko arazoa du.Etorkizunean, muntatutako hormaren aplikazio ikerketa indartu beharko litzateke.

Energia berriek, material berriek eta diseinu berriek negutegiaren egitura aldatzen laguntzen dute.

Energia berrien eta material berrien ikerketak eta berrikuntzak berotegiaren diseinuaren berrikuntzaren oinarria eskaintzen dute.Energia aurrezteko eguzki-negutegia eta arku-estalpea Txinako nekazaritza-ekoizpeneko estalpe-egiturarik handienak dira, eta nekazaritza-ekoizpenean zeregin garrantzitsua dute.Hala ere, Txinako ekonomia sozialaren garapenarekin batera, bi instalazio-egituren moten gabeziak gero eta gehiago aurkezten dira.Lehenik eta behin, instalazioen egituren espazioa txikia da eta mekanizazio-maila txikia;Bigarrenik, energia aurrezteko eguzki-berotegiak isolamendu termiko ona du, baina lurzoruaren erabilera baxua da, hau da, berotegiko energia lurraz ordezkatzearen parekoa da.Arku-etxe arruntak espazio txikia izateaz gain, isolamendu termiko eskasa ere badu.Espazio anitzeko berotegiak espazio handia badu ere, isolamendu termiko eskasa eta energia-kontsumo handia du.Hori dela eta, ezinbestekoa da Txinako egungo gizarte eta ekonomia mailarako egokia den berotegi-egitura ikertzea eta garatzea, eta energia berrien eta material berrien ikerketa eta garapenak berotegi-egitura aldatzen lagunduko du eta berotegi-eredu edo egitura berritzaile ugari sortzen lagunduko du.

Ikerketa berritzailea Ur-kontrolatuta dagoen ur-berotegi asimetrikoari buruz

Ura kontrolatutako berotegi asimetriko zabala (patente zenbakia: ZL 201220391214.2) eguzki-argiaren berotegiaren printzipioan oinarritzen da, plastikozko negutegi arruntaren egitura simetrikoa aldatuz, hegoaldeko tartea handituz, hegoaldeko teilatuaren argiztapen-eremua handituz, murrizten. iparraldeko tartea eta beroa xahutzeko eremua murriztea, 18~24m-ko tartearekin eta 6~7m-ko gailur altuera duena.Diseinuaren berrikuntzaren bitartez, egitura espaziala nabarmen handitu da.Aldi berean, negutegian bero eskasaren arazoak eta isolamendu termiko arrunteko materialen isolamendu termiko eskasaren arazoak konpontzen dira biomasa prestatzeko beroaren eta isolamendu termikoko materialen teknologia berriak erabiliz.Ekoizpenaren eta ikerketaren emaitzek erakusten dute urez kontrolatutako berotegi asimetriko zabalak, egun eguzkitsuetan 11,7 ℃ batez besteko tenperaturarekin eta egun hodeitsuetan 10,8 ℃rekin, neguan laboreen hazkundearen eskaria eta eraikuntza kostua ase dezakeela. negutegia % 39,6 murrizten da eta lurzoruaren erabilera-tasa % 30 baino gehiago handitzen da poliestirenozko adreiluzko hormako berotegiarekin alderatuta, hau da, Txinako Huaihe ibaiaren arroan gehiago zabaltzeko eta aplikatzeko egokia dena.

Eguzki-argia muntatutako negutegia

Eguzki-argia muntatutako negutegiak zutabeak eta teilatuaren hezurdura hartzen ditu karga-egitura gisa, eta bere hormako materiala batez ere bero-isolamendu itxitura da, bero-bero biltegiratze eta askapen pasiboaren ordez.Batez ere: (1) muntatutako horma mota berri bat osatzen da hainbat material konbinatuz, hala nola film estaliak edo kolorezko altzairuzko plaka, lasto blokea, isolamendu termikoko edredoia malgua, mortero blokea, etab. (2) zementuzko taula aurrefabrikatuz egindako horma-ohol konposatua. -poliestirenozko ohola-zementuzko ohola;(3) Isolamendu termikoko materialen muntaketa arina eta sinplea, bero biltegiratze eta askatzeko sistema aktiboarekin eta deshumidifikazio sistemarekin, hala nola plastikozko ontzi karratuaren bero biltegiratze eta kanalizazioen bero biltegiratzearekin.Eguzki-berotegiak eraikitzeko lur-horma tradizionalaren ordez, bero-isolamendu material berriak eta beroa biltegiratzeko materialak erabiltzeak espazio handia eta ingeniaritza zibil txikia ditu.Emaitza esperimentalek erakusten dute negutegiaren tenperatura gaueko negutegiaren tenperatura adreiluzko hormetako negutegi tradizionala baino 4,5 ℃ handiagoa dela eta atzeko hormaren lodiera 166 mm-koa dela.600 mm-ko lodiera duen adreilu-hormako negutegiarekin alderatuta, hormaren azalera okupatua % 72 murrizten da, eta metro koadroko kostua 334,5 yuanekoa da, hau da, adreilu-hormetako negutegiarena baino 157,2 yuan txikiagoa, eta eraikuntza kostua. nabarmen jaitsi da.Hori dela eta, negutegiak muntatutako negutegiak lur gutxien suntsitzea, lurra aurreztea, eraikuntza-abiadura azkarra eta bizitza luzea izatearen abantailak ditu, eta gaur egun eta etorkizunean eguzki-negutegien berrikuntza eta garapenerako funtsezko norabidea da.

Eguzki-argiaren berotegi irristakorra

Shenyang Nekazaritza Unibertsitateak garatutako monopatinetean muntatutako energia aurrezteko eguzki berotegiak eguzki negutegiaren atzeko horma erabiltzen du ura zirkulatzen duen hormaren beroa biltegiratzeko sistema osatzeko, beroa gordetzeko eta tenperatura igotzeko, batez ere igerileku batez osatuta dagoena (32 m).³), plaka biltzaile arina (360 m²), ur-ponpa bat, ur-hodi bat eta kontrolagailu bat.Isolamendu termikoko edredoi malgua goialdean arroka artile koloreko altzairuzko plaka arin berri batek ordezkatzen du.Ikerketak erakusten du diseinu honek argia blokeatzen duen gabelen arazoa modu eraginkorrean konpontzen duela eta negutegiko argia sartzeko eremua handitzen duela.Negutegiaren argiztapen-angelua 41,5°-koa da, hau da, kontrol-negutegiarena baino ia 16° altuagoa da, horrela argiztapen-tasa hobetuz.Barruko tenperaturaren banaketa uniformea ​​da, eta landareak txukun hazten dira.Negutegiak lurzoruaren erabileraren eraginkortasuna hobetzeko abantailak ditu, negutegiaren tamaina malgutasunez diseinatzea eta eraikuntza epea laburtzea, eta horrek garrantzi handia du landutako lur baliabideak eta ingurumena babesteko.

Negutegi fotovoltaikoa

Nekazaritza negutegia eguzki-energia fotovoltaikoa, tenperatura-kontrol adimenduna eta goi-teknologiako landaketa modernoa integratzen dituen negutegia da.Altzairuzko hezur-markoa hartzen du eta eguzki-modulu fotovoltaikoz estalita dago energia fotovoltaikoko energia sortzeko moduluen argiztapen-eskakizunak eta berotegi osoaren argi-eskakizunak bermatzeko.Eguzki-energiak sortzen duen korronte zuzenak nekazaritza negutegietako argia zuzenean osatzen du, berotegiko ekipamenduen funtzionamendu normala zuzenean onartzen du, ur-baliabideen ureztatzea bultzatzen du, negutegiko tenperatura handitzen du eta laboreen hazkunde azkarra sustatzen du.Modu honetan modulu fotovoltaikoek berotegiko teilatuaren argiztapen-eraginkortasunean eragingo dute, eta gero berotegiko barazkien hazkunde normalari eragingo diote.Hori dela eta, berotegiko teilatuan panel fotovoltaikoen diseinu arrazionala aplikazioaren funtsezko puntua bihurtzen da.Nekazaritza negutegia nekazaritza nekazaritza eta lorategiaren konbinazio organikoaren produktua da, eta nekazaritza industria berritzailea da energia fotovoltaikoa, nekazaritza bisitak, nekazaritza laboreak, nekazaritza teknologia, paisaia eta kultura garapena integratzen dituena.

Berotegi-taldearen diseinu berritzailea berotegi mota ezberdinen arteko energia-elkarrekintzarekin

Guo Wenzhong-ek, Pekingo Nekazaritza eta Basogintza Zientzietako Akademiako ikertzaileak, berotegien arteko energia transferitzeko metodoa erabiltzen du berotegi batean edo gehiagotan geratzen den bero-energia biltzeko, beste berotegi bat edo gehiago berotzeko.Berokuntza-metodo honek berotegi-efektuko energia denboran eta espazioan transferitzea lortzen du, berotegi-efektuko gainerako bero-energiaren energia-erabilera eraginkortasuna hobetzen du eta berokuntza-energia-kontsumo osoa murrizten du.Bi berotegi motak negutegi mota desberdinak edo berotegi mota berdinak izan daitezke hainbat labore landatzeko, adibidez, letxuga eta tomate negutegiak.Beroa biltzeko metodoak barneko airearen beroa ateratzea eta erradiazioa zuzenean atzematea barne hartzen ditu.Eguzki-energia bilketaren bidez, bero-trukagailuaren bidezko konbekzio behartua eta bero-ponparen bidezko erauzketa behartua, energia handiko negutegiko bero-soberakina ateratzen zen negutegia berotzeko.

laburbildu

Eguzki-negutegi berri hauek muntaketa azkarraren abantailak dituzte, eraikuntza-aldia laburtzea eta lurzoruaren erabilera tasa hobetzea.Hori dela eta, beharrezkoa da negutegi berri hauen errendimendua eremu ezberdinetan sakontzea, eta negutegi berriak eskala handian hedatzeko eta aplikatzeko aukera ematea.Aldi berean, beharrezkoa da energia eta material berrien aplikazioa etengabe indartzea negutegietan, berotegien egitura-erreformarako potentzia emateko.

Etorkizuneko ikuspegia eta pentsamendua

Negutegi tradizionalek desabantaila batzuk izan ohi dituzte, hala nola, energia-kontsumo handia, lurzoruaren aprobetxamendu-tasa baxua, denbora eta lan-kontsumoa, errendimendu eskasa, etab., nekazaritza modernoaren produkzio-beharrak bete ezin dituztenak eta pixkanaka-pixkanaka joango direla. ezabatuta.Hori dela eta, garapen-joera da energia-iturri berriak erabiltzea, hala nola eguzki-energia, biomasa-energia, energia geotermikoa eta energia eolikoa, berotegi-efektua aplikatzeko material berriak eta diseinu berriak negutegiaren egitura-aldaketa sustatzeko.Lehenik eta behin, energia eta material berriek bultzatutako negutegi berriak funtzionamendu mekanizatuaren beharrak asetzeaz gain, energia, lurra eta kostua aurreztu behar ditu.Bigarrenik, beharrezkoa da negutegi berrien errendimendua etengabe aztertzea eremu ezberdinetan, berotegiak eskala handian zabaltzeko baldintzak eskaintzeko.Etorkizunean, gehiago bilatu beharko genituzke negutegiak aplikatzeko egokiak diren energia eta material berriak, eta energia berrien, material berrien eta negutegiaren konbinazio onena aurkitu beharko genuke, kostu baxuko eta eraikuntza laburreko berotegi berri bat eraikitzeko. aldian, energia-kontsumo baxua eta errendimendu bikaina, berotegi-egitura aldatzen laguntzen dute eta Txinan negutegien modernizazio garapena sustatzen dute.

Negutegien eraikuntzan energia berrien, material berrien eta diseinu berrien aplikazioa saihestezina den joera bada ere, oraindik arazo asko daude aztertu eta gainditzeko: (1) Eraikuntzaren kostua handitzen da.Ikatz, gas natural edo petrolioaren berokuntza tradizionalarekin alderatuta, energia berrien eta material berrien aplikazioa ingurumena errespetatzen du eta kutsadurarik gabekoa da, baina eraikuntza kostua nabarmen handitzen da, eta horrek nolabaiteko eragina du ekoizpenaren eta funtzionamenduaren inbertsioa berreskuratzeko. .Energiaren erabilerarekin alderatuta, material berrien kostua nabarmen handituko da.(2) Bero-energiaren erabilera ezegonkorra.Energia berriaren erabileraren abantailarik handiena funtzionamendu-kostu baxua eta karbono dioxidoaren emisio baxua da, baina energia- eta bero-hornidura ezegonkorra da, eta egun hodeitsuak eguzki-energiaren erabileraren mugatzaile handiena bihurtzen dira.Hartzidura bidezko biomasa beroa ekoizteko prozesuan, energia horren erabilera eraginkorra hartzidura baxuko bero-energiaren arazoek, kudeaketa eta kontrol zailak eta lehengaiak garraiatzeko biltegiratze-espazio handiek mugatzen dute.(3) Teknologiaren heldutasuna.Energia berriek eta material berriek erabiltzen dituzten teknologia hauek ikerketa eta lorpen teknologiko aurreratuak dira, eta haien aplikazio eremua eta esparrua nahiko mugatuak dira oraindik.Ez dira askotan gainditu, gune asko eta eskala handiko praktiken egiaztapena, eta ezinbestean daude aplikazioan hobetu beharreko gabezia eta eduki tekniko batzuk.Erabiltzaileek askotan ukatzen dute teknologiaren aurrerapena, gabezia txikiak direla eta.(4) Teknologiaren sartze-tasa baxua da.Lorpen zientifiko eta teknologiko baten aplikazio zabalak nolabaiteko ospea eskatzen du.Gaur egun, energia berriak, teknologia berriak eta berotegi-efektua diseinatzeko teknologia berriak berrikuntza-gaitasun jakin bat duten unibertsitateetako ikerketa zientifikoko zentroen taldean daude, eta eskatzaile edo diseinatzaile tekniko gehienek oraindik ez dakite;Aldi berean, teknologia berrien dibulgazioa eta aplikazioa nahiko mugatuta daude oraindik, teknologia berrien oinarrizko ekipamenduak patentatzen direlako.(5) Energia berrien, material berrien eta berotegi-egituraren diseinuaren integrazioa gehiago indartu behar da.Energia, materialak eta berotegi-egituraren diseinua hiru diziplina desberdinetakoak direnez, berotegien diseinuan esperientzia duten talentuek sarritan ez dute berotegiarekin lotutako energia eta materialei buruzko ikerketarik, eta alderantziz;Hori dela eta, energia eta materialen ikerketarekin zerikusia duten ikertzaileek berotegi-industriaren garapenaren benetako beharrak ikertu eta ulertzea indartu behar dute, eta egitura-diseinatzaileek material berriak eta energia berriak ere aztertu behar dituzte hiru harremanen integrazio sakona sustatzeko, horrela lortzeko. berotegi-efektuko ikerketa teknologia praktikoaren helburua, eraikuntza-kostu baxua eta erabilera onaren efektua.Aipatutako arazoetan oinarrituta, estatuak, tokiko gobernuek eta ikerketa zientifikoko zentroek ikerketa teknikoa areagotu behar dutela iradokitzen da, elkarrekin ikerketa sakona egin behar dutela, lorpen zientifiko eta teknologikoen publizitatea indartu, lorpenen dibulgazioa hobetu eta azkar konturatu behar direla. energia eta material berrien helburua berotegi-industriaren garapen berriari laguntzeko.

Aipatu informazioa

Li Jianming, Sun Guotao, Li Haojie, Li Rui, Hu Yixin.Energia berriak, material berriak eta diseinu berriak negutegiaren iraultza berriari laguntzen diote [J].Barazkiak, 2022,(10):1-8.