Li Jianming, Sun Guotao, lsp.Teknik pertanian hortikultura rumah kaca21-11-2022 17:42 Diterbitake ing Beijing

Ing taun-taun pungkasan, industri omah kaca wis dikembangake kanthi sregep.Pangembangan griya ijo ora mung nambah tingkat pemanfaatan tanah lan tingkat output produk tetanèn, nanging uga ngatasi masalah pasokan woh-wohan lan sayuran ing mangsa sing ora ana.Nanging, omah kaca uga nemoni tantangan sing durung ana sadurunge.Fasilitas asli, metode pemanasan lan bentuk struktural wis ngasilake resistensi kanggo lingkungan lan pangembangan.Bahan anyar lan desain anyar dibutuhake kanthi cepet kanggo ngganti struktur omah kaca, lan sumber energi anyar dibutuhake kanthi cepet kanggo nggayuh tujuan konservasi energi lan perlindungan lingkungan, lan nambah produksi lan penghasilan.

Artikel iki mbahas tema "energi anyar, bahan anyar, desain anyar kanggo mbantu revolusi anyar omah kaca", kalebu riset lan inovasi energi surya, energi biomas, energi panas bumi lan sumber energi anyar liyane ing omah kaca, riset lan aplikasi. saka bahan anyar kanggo panutup, jampel termal, tembok lan peralatan liyane, lan prospek mangsa lan mikir energi anyar, bahan anyar lan desain anyar kanggo bantuan reformasi griya ijo, supaya minangka kanggo nyedhiyani referensi kanggo industri.

Ngembangake fasilitas pertanian minangka syarat politik lan pilihan sing ora bisa ditindakake kanggo ngetrapake semangat instruksi penting lan pamrentah pusat.Ing taun 2020, total area pertanian sing dilindhungi ing China bakal dadi 2.8 yuta hm2, lan nilai output bakal ngluwihi 1 triliun yuan.Iku cara penting kanggo nambah kapasitas produksi omah kaca kanggo nambah cahya omah kaca lan kinerja insulasi termal liwat energi anyar, bahan anyar lan desain omah kaca anyar.Ana akeh kekurangan ing produksi omah kaca tradisional, kayata batu bara, bahan bakar minyak lan sumber energi liyane sing digunakake kanggo pemanasan lan pemanasan ing omah kaca tradisional, nyebabake akeh gas dioksida, sing nyebabake polusi lingkungan, dene gas alam, energi listrik lan sumber energi liyane nambah biaya operasi greenhouses.Bahan panyimpenan panas tradisional kanggo tembok omah kaca biasane lempung lan bata, sing akeh dikonsumsi lan nyebabake karusakan serius kanggo sumber daya tanah.Efisiensi panggunaan lahan saka griya ijo solar tradisional kanthi tembok bumi mung 40% ~ 50%, lan griya ijo biasa nduweni kapasitas panyimpenan panas sing kurang, saengga ora bisa urip ing mangsa kanggo ngasilake sayuran sing anget ing sisih lor China.Mulane, inti promosi owah-owahan omah kaca, utawa riset dhasar dumunung ing desain omah kaca, riset lan pangembangan bahan anyar lan energi anyar.Artikel iki bakal fokus ing riset lan inovasi sumber energi anyar ing omah kaca, ngringkes status riset sumber energi anyar kayata energi solar, energi biomas, energi panas bumi, energi angin lan bahan panutup transparan anyar, bahan insulasi termal lan bahan tembok ing. griya ijo, nganalisa aplikasi saka energi anyar lan bahan anyar ing construction saka griya ijo anyar, lan katon nerusake kanggo peran ing pembangunan mangsa lan transformasi saka griya ijo.

Riset lan Inovasi Rumah Kaca Energi Anyar

Energi anyar ijo kanthi potensial pemanfaatan pertanian paling gedhe kalebu energi surya, energi panas bumi lan energi biomas, utawa pemanfaatan komprehensif saka macem-macem sumber energi anyar, supaya bisa nggunakake energi sing efisien kanthi sinau saka titik-titik sing kuat.

tenaga surya/tenaga surya

Teknologi energi solar minangka mode pasokan energi sing kurang karbon, efisien lan lestari, lan minangka komponen penting ing industri berkembang strategis China.Bakal dadi pilihan sing ora bisa ditindakake kanggo transformasi lan nganyarke struktur energi China ing mangsa ngarep.Saka sudut pandang pemanfaatan energi, omah kaca dhewe minangka struktur fasilitas kanggo pemanfaatan energi surya.Liwat efek omah kaca, energi solar diklumpukake ing jero ruangan, suhu omah kaca mundhak, lan panas sing dibutuhake kanggo tuwuh tanduran diwenehake.Sumber energi utama fotosintesis tanduran omah kaca yaiku sinar matahari langsung, yaiku panggunaan langsung energi surya.

01 Pembangkit listrik fotovoltaik kanggo ngasilake panas

Pembangkit listrik fotovoltaik minangka teknologi sing langsung ngowahi energi cahya dadi energi listrik adhedhasar efek fotovoltaik.Unsur kunci teknologi iki yaiku sel surya.Nalika energi surya sumunar ing susunan panel surya kanthi seri utawa paralel, komponen semikonduktor langsung ngowahi energi radiasi surya dadi energi listrik.Teknologi fotovoltaik bisa langsung ngowahi energi cahya dadi energi listrik, nyimpen listrik liwat baterei, lan panas griya ijo ing wayah wengi, nanging biaya dhuwur mbatesi pembangunan luwih.Klompok riset ngembangake piranti pemanas graphene fotovoltaik, sing kasusun saka panel fotovoltaik fleksibel, mesin kontrol terbalik kabeh-ing-siji, baterei panyimpenan lan rod pemanasan graphene.Miturut dawa garis tanduran, rod pemanasan graphene dikubur ing ngisor tas substrat.Ing wayah awan, panel fotovoltaik nyerep radiasi surya kanggo ngasilake listrik lan nyimpen ing baterei panyimpenan, banjur listrik dibebasake ing wayah wengi kanggo rod pemanasan graphene.Ing pangukuran nyata, mode kontrol suhu diwiwiti ing 17 ℃ lan nutup ing 19 ℃ diadopsi.Mlaku ing wayah wengi (20:00-08:00 ing dina kapindho) kanggo 8 jam, konsumsi energi panas baris siji saka tetanduran punika 1,24 kW·h, lan suhu rata-rata saka tas landasan ing wayah wengi punika 19,2 ℃, yaiku 3,5 ~ 5,3 ℃ luwih dhuwur tinimbang kontrol.Cara pemanasan iki digabungake karo pembangkit listrik fotovoltaik ngatasi masalah konsumsi energi sing dhuwur lan polusi sing dhuwur ing pemanasan omah kaca ing musim dingin.

02 konversi lan panggunaan photothermal

Konversi fototermal surya nuduhake panggunaan permukaan koleksi sinar matahari khusus sing digawe saka bahan konversi fototermal kanggo ngumpulake lan nyerep energi surya sing dipancarake lan diowahi dadi energi panas.Dibandhingake karo aplikasi photovoltaic solar, aplikasi solar photothermal nambah panyerepan saka cedhak-infrared band, supaya nduweni efficiency pemanfaatan energi luwih saka suryo srengenge, biaya murah lan teknologi diwasa, lan cara paling wiyar dipigunakaké kanggo pemanfaatan energi solar.

Teknologi konversi lan pemanfaatan fotothermal sing paling diwasa ing China yaiku kolektor solar, komponen inti yaiku inti piring sing nyerep panas kanthi lapisan panyerepan sing selektif, sing bisa ngowahi energi radiasi surya liwat piring tutup dadi energi panas lan ngirimake. menyang medium kerja sing nyerep panas.Kolektor surya bisa dipérang dadi rong kategori miturut apa ana ruang vakum ing kolektor utawa ora: kolektor surya datar lan kolektor surya tabung vakum;konsentrasi kolektor solar lan kolektor solar non-konsentrasi miturut apa radiasi solar ing port daylighting ngganti arah;lan kolektor surya Cairan lan kolektor solar udhara miturut jinis media kerja transfer panas.

Pemanfaatan energi surya ing omah kaca utamane ditindakake liwat macem-macem jinis kolektor solar.Universitas Ibn Zor ing Maroko wis ngembangake sistem pemanasan energi surya aktif (ASHS) kanggo pemanasan omah kaca, sing bisa nambah total produksi tomat nganti 55% ing musim dingin.China Agricultural University wis dirancang lan ngembangaken pesawat saka lumahing adhem-penggemar ngempalaken lan discharging sistem, karo kapasitas koleksi panas saka 390.6 ~ 693.0 MJ, lan sijine nerusake idea saka misahake proses koleksi panas saka proses panyimpenan panas dening pump panas.Universitas Bari ing Italia wis ngembangake sistem pemanasan poligenerasi omah kaca, sing kasusun saka sistem energi surya lan pompa panas udhara-banyu, lan bisa nambah suhu udhara nganti 3,6% lan suhu lemah nganti 92%.Klompok riset wis ngembangake jinis peralatan koleksi panas solar aktif kanthi sudut inklinasi variabel kanggo omah kaca solar, lan piranti panyimpenan panas sing ndhukung kanggo awak banyu omah kaca ing cuaca.Teknologi koleksi panas solar aktif kanthi inclination variabel ngilangi watesan saka peralatan koleksi panas omah kaca tradisional, kayata kapasitas koleksi panas winates, shading lan pendhudhukan tanah lestarekake.Kanthi nggunakake struktur griya ijo khusus saka griya ijo solar, papan non-nandur griya ijo wis dimanfaatake kanthi lengkap, sing ningkatake efisiensi pemanfaatan ruang griya ijo.Ing kahanan kerja sing cerah, sistem koleksi panas solar aktif kanthi inklinasi variabel tekan 1.9 MJ / (m2h), efisiensi panggunaan energi tekan 85.1% lan tingkat hemat energi yaiku 77%.Ing teknologi panyimpenan panas griya ijo, struktur panyimpenan panas owah-owahan multi-phase disetel, kapasitas panyimpenan panas saka piranti panyimpenan panas tambah, lan release alon saka panas saka piranti wis temen maujud, supaya minangka kanggo éling nggunakake efisien saka panas diklumpukake dening griya ijo peralatan koleksi panas solar.

energi biomassa

Struktur fasilitas anyar dibangun kanthi nggabungake piranti penghasil panas biomas karo griya ijo, lan bahan mentah biomas kayata manure babi, sisa jamur lan jerami digawe kompos kanggo nggawe panas, lan energi panas sing diasilake langsung diwenehake menyang griya ijo [ 5].Dibandhingake karo griya ijo tanpa biomass fermentasi tank dadi panas, ing griya ijo dadi panas bisa èfèktif nambah suhu lemah ing griya ijo lan njaga suhu sing tepat saka werna saka crops lestarekake ing lemah ing iklim normal ing mangsa.Njupuk griya ijo insulasi termal asimetris siji-lapisan kanthi jarak 17m lan dawane 30m minangka conto, nambahake 8m sampah tetanèn (campuran jerami tomat lan kotoran babi) menyang tangki fermentasi njero ruangan kanggo fermentasi alami tanpa ngowahi tumpukan bisa. nambah suhu rata-rata saben dina ing omah kaca kanthi 4,2 ℃ ing mangsa, lan suhu minimal saben dina bisa nganti 4,6 ℃.

Pemanfaatan energi fermentasi sing dikontrol biomas minangka cara fermentasi sing nggunakake instrumen lan peralatan kanggo ngontrol proses fermentasi supaya bisa cepet entuk lan efisien nggunakake energi panas biomas lan pupuk gas CO2, ing antarane yaiku ventilasi lan kelembapan minangka faktor kunci kanggo ngatur panas fermentasi. lan produksi gas biomassa.Ing kahanan berventilasi, mikroorganisme aerobik ing tumpukan fermentasi nggunakake oksigen kanggo aktivitas urip, lan bagean saka energi sing diasilake digunakake kanggo aktivitas urip dhewe, lan bagean saka energi dibebasake menyang lingkungan minangka energi panas, sing migunani kanggo suhu. munggah saka lingkungan.Banyu njupuk bagéyan ing proses fermentasi kabèh, nyediakake gizi larut perlu kanggo aktivitas mikroba, lan ing wektu sing padha ngeculake panas numpuk ing wangun uap liwat banyu, supaya minangka kanggo ngurangi suhu numpuk, prolong umur mikroorganisme lan nambah suhu akeh tumpukan.Nginstal piranti leaching kang dipercoyo ing tank fermentasi bisa nambah suhu njero ruangan dening 3 ~ 5 ℃ ing mangsa, ngiyataken fotosintesis tanduran lan nambah panenan tomat dening 29,6%.

Energi panas bumi

China sugih ing sumber panas bumi.Saiki, cara sing paling umum kanggo fasilitas tetanèn kanggo nggunakke energi panas bumi yaiku nggunakake pompa panas sumber lemah, sing bisa mindhah saka energi panas tingkat rendah menyang energi panas tingkat dhuwur kanthi nglebokake energi panas sing sithik (kayata energi listrik).Beda saka langkah-langkah pemanasan omah kaca tradisional, pemanasan pompa panas sumber lemah ora mung bisa entuk efek pemanasan sing signifikan, nanging uga duwe kemampuan kanggo kelangan omah kaca lan nyuda kelembapan ing omah kaca.Riset aplikasi pompa panas sumber lemah ing bidang konstruksi omah wis diwasa.Sisih inti sing mengaruhi kapasitas dadi panas lan cooling saka lemah-sumber panas pump punika modul exchange panas lemah, kang utamané kalebu pipo disarèkaké, sumur lemah, etc. Cara ngrancang sistem exchange panas lemah karo biaya imbang lan efek tansah dadi fokus riset ing bagean iki.Ing wektu sing padha, owah-owahan suhu lapisan lemah lemah ing aplikasi saka sumber lemah pump panas uga mengaruhi efek nggunakake sistem pump panas.Nggunakake pompa panas sumber lemah kanggo kelangan griya ijo ing mangsa panas lan nyimpen energi panas ing lapisan lemah jero bisa ngenthengake gulung suhu saka lapisan lemah lemah lan nambah efficiency produksi panas saka sumber lemah pump panas ing mangsa.

Saiki, ing riset kinerja lan efisiensi pompa panas sumber lemah, liwat data eksperimen nyata, model numerik ditetepake kanthi piranti lunak kayata TOUGH2 lan TRNSYS, lan disimpulake yen kinerja pemanasan lan koefisien kinerja (COP). ) saka pompa panas sumber lemah bisa tekan 3.0 ~ 4.5, sing nduweni efek pendinginan lan pemanasan sing apik.Ing panaliten babagan strategi operasi sistem pompa panas, Fu Yunzhun lan liya-liyane nemokake yen dibandhingake karo aliran sisih beban, aliran sisih sumber lemah duwe pengaruh sing luwih gedhe ing kinerja unit lan kinerja transfer panas saka pipa sing dikubur. .Ing kondisi setelan aliran, nilai COP maksimum unit bisa tekan 4,17 kanthi nggunakake skema operasi operasi sajrone 2 jam lan mandheg sajrone 2 jam;Shi Huixian et.diadopsi mode operasi intermiten saka sistem cooling panyimpenan banyu.Ing mangsa panas, nalika suhu dhuwur, COP saka kabeh sistem sumber energi bisa tekan 3,80.

Teknologi panyimpenan panas lemah ing omah kaca

Panyimpenan panas lemah ing omah kaca uga diarani "bank panyimpenan panas" ing omah kaca.Kerusakan kadhemen ing mangsa lan suhu dhuwur ing mangsa panas minangka alangan utama kanggo produksi omah kaca.Adhedhasar kapasitas panyimpenan panas sing kuwat saka lemah jero, klompok riset ngrancang piranti panyimpenan panas jero omah kaca.Piranti kasebut minangka pipa transfer panas paralel lapisan kaping pindho sing dikubur ing jerone 1,5 ~ 2,5m ing jero lemah ing omah kaca, kanthi inlet udara ing sisih ndhuwur omah kaca lan outlet udara ing lemah.Nalika suhu ing griya ijo dhuwur, udhara njero ruangan dipompa kanthi paksa menyang lemah dening penggemar kanggo nyadari panyimpenan panas lan nyuda suhu.Nalika suhu griya ijo kurang, panas diekstrak saka lemah kanggo anget griya ijo.Asil produksi lan aplikasi nuduhake yen piranti bisa nambah suhu omah kaca kanthi 2,3 ℃ ing wayah wengi, nyuda suhu njero ruangan kanthi 2,6 ℃ ing mangsa panas, lan nambah panen tomat kanthi 1500kg ing 667 m.².Piranti kasebut kanthi lengkap nggunakake karakteristik "anget ing mangsa lan adhem ing mangsa panas" lan "suhu konstan" saka lemah jero lemah, nyedhiyakake "bank akses energi" kanggo omah kaca, lan terus-terusan ngrampungake fungsi tambahan saka pendinginan lan pemanasan omah kaca. .

Koordinasi multi-energi

Nggunakake loro utawa luwih jinis energi kanggo panas griya ijo bisa èfèktif nggawe kanggo cacat saka jinis energi siji, lan menehi muter efek superposition saka "siji ditambah siji luwih saka loro".Kerjasama pelengkap antarane energi panas bumi lan energi surya minangka titik panas riset babagan pemanfaatan energi anyar ing produksi pertanian ing taun-taun pungkasan.Emmi et.sinau sistem energi multi-sumber (Gambar 1), kang dilengkapi karo kolektor solar hibrida photovoltaic-thermal.Dibandhingake karo sistem pompa panas udhara-banyu umum, efisiensi energi saka sistem energi multi-sumber wis apik dening 16% ~ 25%.Zheng et.ngembangaken jinis anyar saka sistem panyimpenan panas gegandhengan energi solar lan sumber lemah pump panas.Sistem kolektor solar bisa mujudake panyimpenan musiman sing berkualitas tinggi, yaiku, pemanasan berkualitas tinggi ing musim dingin lan pendinginan berkualitas tinggi ing musim panas.Penukar panas tabung sing dikubur lan tank panyimpenan panas intermiten kabeh bisa mlaku kanthi apik ing sistem kasebut, lan nilai COP sistem bisa tekan 6,96.

Digabungake karo energi solar, tujuane kanggo nyuda konsumsi daya komersial lan nambah stabilitas sumber daya solar ing omah kaca.Wan Ya et.sijine nerusake rencana teknologi kontrol cerdas anyar nggabungke generasi daya solar karo daya komersial kanggo dadi panas griya ijo, kang bisa nggawe nggunakake daya photovoltaic nalika ana cahya, lan nguripake menyang daya komersial nalika ora ana cahya, nemen ngurangi kekurangan daya mbukak tarif, lan ngurangi biaya ekonomi tanpa nggunakake baterei.

Energi solar, energi biomas lan energi listrik bisa bebarengan panas greenhouses, kang uga bisa entuk efficiency panas dhuwur.Zhang Liangrui lan liya-liyane nggabungake koleksi panas tabung vakum solar karo tank banyu panyimpenan panas listrik lembah.Sistem pemanasan omah kaca nduweni kenyamanan termal sing apik, lan efisiensi pemanasan rata-rata sistem kasebut yaiku 68,70%.Tangki banyu panyimpenan panas listrik minangka piranti panyimpenan banyu panas biomas kanthi pemanasan listrik.Suhu paling inlet banyu ing mburi dadi panas disetel, lan strategi operasi sistem ditemtokake miturut suhu panyimpenan banyu saka bagean koleksi panas solar lan bagean panyimpenan panas biomas, supaya bisa entuk suhu panas stabil ing pungkasan dadi panas lan ngirit energi listrik lan bahan energi biomas kanthi maksimal.

Riset Inovatif lan Aplikasi saka Material Greenhouse Anyar

Kanthi perluasan area griya ijo, kekurangan aplikasi bahan omah kaca tradisional kayata bata lan lemah saya tambah akeh.Mulane, supaya luwih nambah kinerja termal saka griya ijo lan nyukupi kabutuhan pembangunan griya ijo modern, ana akeh riset lan aplikasi saka bahan panutup transparent anyar, bahan jampel termal lan bahan tembok.

Riset lan aplikasi bahan panutup transparan anyar

Jinis-jinis bahan panutup transparan kanggo omah kaca utamane kalebu film plastik, kaca, panel surya lan panel fotovoltaik, ing antarane film plastik nduweni area aplikasi paling gedhe.Film PE omah kaca tradisional nduweni cacat umur layanan sing cendhak, non-degradasi lan fungsi tunggal.Saiki, macem-macem film fungsional anyar wis dikembangake kanthi nambah reagen fungsional utawa lapisan.

Film konversi cahya:Film konversi cahya ngganti sifat optik film kasebut kanthi nggunakake agen konversi cahya kayata bumi langka lan bahan nano, lan bisa ngowahi wilayah sinar ultraviolet dadi cahya oranye abang lan cahya biru violet sing dibutuhake dening fotosintesis tanduran, saéngga nambah panenan potong lan nyuda. karusakan saka cahya ultraviolet kanggo crops lan film omah kaca ing greenhouses plastik.Contone, film griya ijo ungu-kanggo-abang sudhut karo VTR-660 agen konversi cahya bisa Ngartekno nambah transmitansi infra merah nalika Applied ing griya ijo, lan dibandhingake karo griya ijo kontrol, ngasilaken tomat saben hektar, vitamin C lan lycopene isi. mundhak 25,71%, 11,11% lan 33,04%.Nanging, saiki, urip layanan, degradabilitas lan biaya film konversi cahya anyar isih kudu ditliti.

Kaca sing kasebar: Kaca sing kasebar ing griya ijo minangka pola khusus lan teknologi anti-pantulan ing permukaan kaca, sing bisa nggedhekake sinar srengéngé dadi cahya sing kasebar lan mlebu ing griya ijo, nambah efisiensi fotosintesis saka crops lan nambah panenan potong.Kaca panyebaran ngowahi cahya sing mlebu ing griya ijo dadi cahya sing kasebar liwat pola khusus, lan cahya sing kasebar bisa disinari kanthi luwih merata menyang griya ijo, ngilangi pengaruh bayangan saka balung ing griya ijo.Dibandhingake karo kaca float biasa lan kaca float ultra-putih, standar transmitansi cahya saka kaca scattering 91,5%, lan kaca float biasa 88%.Kanggo saben paningkatan 1% ing transmisi cahya ing njero omah kaca, asil bisa tambah udakara 3%, lan gula larut lan vitamin C ing woh-wohan lan sayuran saya tambah.Kaca scattering ing griya ijo dilapisi pisanan lan banjur tempered, lan tingkat bledosan poto luwih dhuwur tinimbang standar nasional, tekan 2‰.

Riset lan Aplikasi Bahan Insulasi Termal Anyar

Bahan insulasi termal tradisional ing griya ijo utamane kalebu tikar jerami, selimut kertas, selimut insulasi termal sing dirasakake, lan liya-liyane, sing utamane digunakake kanggo insulasi termal internal lan eksternal saka atap, insulasi tembok lan insulasi termal saka sawetara panyimpenan panas lan piranti koleksi panas. .Umume wong duwe cacat ilang kinerja insulasi termal amarga kelembapan internal sawise nggunakake jangka panjang.Mulane, ana akeh aplikasi saka bahan insulasi termal dhuwur sing anyar, ing antarane yaiku selimut insulasi termal anyar, panyimpenan panas lan piranti koleksi panas minangka fokus riset.

Bahan insulasi termal anyar biasane digawe kanthi ngolah lan nyampurake bahan anti banyu lan tahan tuwa kayata film tenunan lan dilapisi felt karo bahan insulasi termal sing alus kayata katun sing dilapisi semprotan, macem-macem kasmir lan katun mutiara.Selimut insulasi termal katun sing dilapisi semprotan film tenunan diuji ing China Timur Laut.Ditemokake yen nambahake 500g katun sing dilapisi semprotan padha karo kinerja insulasi termal 4500g selimut insulasi termal ireng ing pasar.Ing kahanan sing padha, kinerja jampel termal 700g katun dilapisi semprotan wis apik dening 1 ~ 2 ℃ dibandhingake karo 500g katun semprotan-ditutupi selimut jampel termal.Ing wektu sing padha, panaliten liyane uga nemokake yen dibandhingake karo selimut insulasi termal sing umum digunakake ing pasar, efek insulasi termal saka katun sing dilapisi semprotan lan macem-macem selimut insulasi termal kasmir luwih apik, kanthi tingkat insulasi termal 84,0% lan 83,3. %mungguh.Nalika suhu ruangan paling adhem yaiku -24,4 ℃, suhu njero ruangan bisa tekan 5,4 lan 4,2 ℃.Dibandhingake karo selimut insulasi selimut jerami siji, selimut insulasi komposit anyar nduweni kaluwihan bobot entheng, tingkat insulasi sing dhuwur, tahan anti banyu lan tuwa sing kuat, lan bisa digunakake minangka bahan insulasi efisiensi tinggi anyar kanggo omah kaca solar.

Ing wektu sing padha, miturut riset bahan insulasi termal kanggo koleksi panas omah kaca lan piranti panyimpenan, uga ditemokake yen kekandelan padha, bahan insulasi termal komposit multi-lapisan nduweni kinerja insulasi termal sing luwih apik tinimbang bahan tunggal.Tim Profesor Li Jianming saka Universitas A&F Northwest ngrancang lan nyaring 22 jinis bahan insulasi termal piranti panyimpenan banyu omah kaca, kayata papan vakum, airgel lan karet karet, lan ngukur sifat termal.Asil kasebut nuduhake yen lapisan insulasi termal 80mm + aerogel + karet-plastik isolasi termal bahan insulasi katun komposit bisa nyuda boros panas kanthi 0.367MJ saben unit wektu dibandhingake karo katun karet-plastik 80mm, lan koefisien transfer panas yaiku 0.283W/(m2). · k) nalika kekandelan kombinasi insulasi 100mm.

Materi owah-owahan fase minangka salah sawijining titik panas ing riset bahan omah kaca.Northwest A & F University wis ngembangake rong jinis piranti panyimpenan bahan owah-owahan fase: siji yaiku kothak panyimpenan sing digawe saka poliethelin ireng, sing ukurane 50cm × 30cm × 14cm (dawa × dhuwur × kekandelan) lan diisi bahan owah-owahan fase, dadi sing bisa nyimpen panas lan ngeculake panas;Sareh, jinis anyar saka phase-owahan wallboard dikembangaké.Papan tembok owah-owahan fase kasusun saka materi owah-owahan fase, piring aluminium, piring aluminium-plastik lan paduan aluminium.Materi owah-owahan fase dumunung ing posisi paling tengah ing wallboard, lan spesifikasie yaiku 200mm × 200mm × 50mm.Iku padhet bubuk sadurunge lan sawise owah-owahan fase, lan ora ana fenomena leleh utawa mili.Papat tembok saka materi owah-owahan fase yaiku piring aluminium lan piring aluminium-plastik.Piranti iki bisa mujudake fungsi utamane kanggo nyimpen panas ing wayah awan lan utamane ngeculake panas ing wayah wengi.

Mulane, ana sawetara masalah ing aplikasi materi insulasi termal siji, kayata efisiensi insulasi termal sing kurang, mundhut panas sing gedhe, wektu panyimpenan panas sing cendhak, lan liya-liyane. panutup lapisan saka piranti panyimpenan panas bisa èfèktif nambah kinerja jampel termal saka griya ijo, nyuda mundhut panas saka griya ijo, lan kanthi mangkono entuk efek nyimpen energi.

Riset lan Aplikasi Tembok Anyar

Minangka jinis struktur pager, tembok minangka penghalang penting kanggo perlindungan kadhemen lan pengawetan panas ing omah kaca.Miturut bahan tembok lan struktur, pangembangan tembok lor omah kaca bisa dipérang dadi telung jinis: tembok siji-lapisan sing digawe saka lemah, bata, lan liya-liyane, lan tembok lor sing dilapisi digawe saka bata lempung, bata blok, papan polystyrene, etc., karo panyimpenan panas utama lan jampel panas njaba, lan paling tembok iki wektu-akeh lan pegawe-intensif;Mulane, ing taun-taun pungkasan, akeh jinis tembok anyar sing muncul, sing gampang dibangun lan cocok kanggo perakitan cepet.

Munculé tembok anyar-jinis nglumpuk dipun promosiaken pembangunan kanthi cepet saka greenhouses nglumpuk, kalebu anyar-jinis tembok gabungan karo bahan lumahing anti banyu lan anti-tuwa njaba kayata felt, katun mutiara, katun spasi, katun kaca utawa katun daur ulang minangka panas. lapisan jampel, kayata tembok nglumpuk fleksibel saka katun semprotan-ikat ing Xinjiang.Kajaba iku, pasinaon liyane uga wis kacarita tembok lor griya ijo nglumpuk karo lapisan panyimpenan panas, kayata bata-kapenuhan gandum Nihan mortir blok ing Xinjiang.Ing lingkungan njaba sing padha, nalika suhu ruangan paling murah yaiku -20,8 ℃, suhu ing griya ijo solar kanthi tembok komposit mortir cangkang gandum yaiku 7,5 ℃, dene suhu ing griya ijo solar kanthi tembok bata-beton yaiku 3,2 ℃.Wektu panen tomat ing griya ijo bata bisa diterusake nganti 16 dina, lan asil saka omah kaca tunggal bisa ditambah 18,4%.

Tim fasilitas Northwest A & F University sijine nerusake idea desain nggawe kang dipercoyo, lemah, banyu, watu lan bahan owah-owahan phase menyang jampel termal lan modul panyimpenan panas saka amba saka cahya lan desain tembok simplified, kang dipun promosiaken riset aplikasi saka modular nglumpuk. tembok.Contone, dibandhingake karo griya ijo tembok bata biasa, suhu rata-rata ing griya ijo 4.0 ℃ luwih dhuwur ing dina sing cerah.Telung jinis modul semen pangowahan fase anorganik, sing digawe saka bahan pangowahan fase (PCM) lan semen, duwe akumulasi panas 74,5, 88,0 lan 95,1 MJ / m³, lan ngetokake panas 59,8, 67,8 lan 84,2 MJ / m³, mungguh.Padha duwe fungsi "peak puncak" ing wayah awan, "lembah ngisi" ing wayah wengi, nyerep panas ing mangsa panas lan ngeculake panas ing mangsa.

Tembok anyar iki dirakit ing situs, kanthi wektu konstruksi sing cendhak lan umur layanan sing dawa, sing nggawe kahanan kanggo pambangunan cahya, omah kaca prefabrikasi sing disederhanakake lan cepet, lan bisa ningkatake reformasi struktural omah kaca.Nanging, ana sawetara cacat ing tembok kaya iki, kayata tembok selimut jampel termal katun semprotan nduweni kinerja insulasi termal sing apik, nanging ora nduweni kapasitas panyimpenan panas, lan bahan bangunan pangowahan fase duwe masalah biaya panggunaan sing dhuwur.Ing mangsa ngarep, riset aplikasi tembok sing dipasang kudu dikuatake.

Energi anyar, bahan anyar lan desain anyar mbantu owah-owahan struktur omah kaca.

Riset lan inovasi energi anyar lan bahan anyar nyedhiyakake dhasar kanggo inovasi desain omah kaca.griya ijo solar lan arch ngirit energi minangka struktur gudang paling gedhe ing produksi pertanian China, lan nduweni peran penting ing produksi pertanian.Nanging, kanthi pangembangan ekonomi sosial China, kekurangan saka rong jinis struktur fasilitas kasebut tambah akeh.Kaping pisanan, papan struktur fasilitas cilik lan tingkat mekanisasi kurang;Kapindho, griya ijo solar sing hemat energi nduweni insulasi termal sing apik, nanging panggunaan lahan kurang, sing padha karo ngganti energi omah kaca karo tanah.Gudang lengkungan biasa ora mung nduweni ruang cilik, nanging uga nduweni insulasi termal sing kurang.Sanajan griya ijo multi-span nduweni papan sing gedhe, ana insulasi termal sing kurang lan konsumsi energi sing dhuwur.Mulane, penting kanggo riset lan ngembangake struktur omah kaca sing cocog kanggo tingkat sosial lan ekonomi China saiki, lan riset lan pangembangan energi anyar lan bahan anyar bakal mbantu owah-owahan struktur omah kaca lan ngasilake macem-macem model utawa struktur omah kaca sing inovatif.

Riset Inovatif babagan Gedhe-span Asymmetric Water-kontrol Brewing Greenhouse

Rumah kaca pembuatan bir sing dikontrol banyu asimetris gedhe (nomer paten: ZL 201220391214.2) adhedhasar prinsip omah kaca sinar matahari, ngganti struktur simetris saka griya ijo plastik biasa, nambah bentang kidul, nambah area cahya ing atap kidul, nyuda span lor lan ngurangi wilayah boros panas, karo span saka 18 ~ 24m lan dhuwur ridge saka 6 ~ 7m.Liwat inovasi desain, struktur spasial wis tambah akeh.Ing wektu sing padha, masalah panas sing ora cukup ing griya ijo ing mangsa lan insulasi termal sing kurang saka bahan insulasi termal umum ditanggulangi kanthi nggunakake teknologi anyar biomass brewing panas lan bahan insulasi termal.Asil produksi lan riset nuduhake manawa griya ijo sing dikontrol banyu asimetris gedhe, kanthi suhu rata-rata 11.7 ℃ ing dina sing cerah lan 10.8 ℃ ing dina mendhung, bisa nyukupi kabutuhan wutah potong ing musim dingin, lan biaya konstruksi. griya ijo wis suda dening 39,6% lan tingkat pemanfaatan tanah tambah dening luwih saka 30% dibandhingake karo omah kaca tembok bata polystyrene, kang cocok kanggo popularization luwih lan aplikasi ing Yellow Huaihe River Basin China.

Rumah kaca sinar matahari sing dipasang

griya ijo suryo srengenge dirakit njupuk kolom lan balung gendheng minangka struktur mbukak-prewangan, lan materi tembok utamané panas insulasi pager, tinimbang prewangan lan panyimpenan panas pasif lan release.Utamané: (1) jinis anyar saka tembok nglumpuk kawangun dening nggabungke macem-macem bahan kayata film ditutupi utawa werna piring baja, pemblokiran kang dipercoyo, fleksibel termal jampel selimut, blok mortir, etc. (2) Papan tembok gabungan digawe saka Papan semen prefabricated - Papan semen polystyrene;(3) Tipe bahan insulasi termal sing entheng lan prasaja kanthi panyimpenan panas aktif lan sistem pelepasan lan sistem dehumidification, kayata panyimpenan panas ember plastik lan panyimpenan panas pipa.Nggunakake bahan insulasi panas anyar sing beda lan bahan panyimpenan panas tinimbang tembok bumi tradisional kanggo mbangun griya ijo solar nduweni papan gedhe lan teknik sipil cilik.Asil eksperimen nuduhake yen suhu griya ijo ing wayah wengi ing mangsa iku 4,5 ℃ luwih dhuwur tinimbang griya ijo tembok bata tradisional, lan kekandelan tembok mburi yaiku 166mm.Dibandhingake karo griya ijo tembok bata sing kandel 600mm, area tembok sing dikuwasani dikurangi 72%, lan biaya saben meter persegi yaiku 334,5 yuan, yaiku 157,2 yuan luwih murah tinimbang griya ijo tembok bata, lan biaya konstruksi. wis mudhun sacara signifikan.Mulane, griya ijo nglumpuk nduweni kaluwihan saka karusakan lemah kurang lestarekake, nyimpen tanah, kacepetan construction cepet lan umur layanan dawa, lan iku arah tombol kanggo inovasi lan pangembangan greenhouses solar ing saiki lan ing mangsa.

Sliding suryo srengenge griya ijo

Griya surya hemat energi sing dirakit skateboard sing dikembangake dening Universitas Pertanian Shenyang nggunakake tembok mburi omah kaca solar kanggo mbentuk sistem panyimpenan panas tembok sirkulasi banyu kanggo nyimpen panas lan ngunggahake suhu, sing utamane dumadi saka blumbang (32m).³), piring pengumpul cahya (360m²), pompa banyu, pipa banyu lan pengontrol.Selimut insulasi termal sing fleksibel diganti karo materi piring baja warna wol rock entheng anyar ing sisih ndhuwur.Riset nuduhake yen desain iki èfèktif solves masalah gables Watesan cahya, lan nambah area entri cahya saka griya ijo.Sudut cahya ing griya ijo yaiku 41,5 °, sing meh 16 ° luwih dhuwur tinimbang omah kaca kontrol, saéngga ningkatake tingkat pencahayaan.Distribusi suhu njero ruangan seragam, lan tanduran tuwuh kanthi rapi.Rumah kaca nduweni kaluwihan kanggo ningkatake efisiensi panggunaan lahan, kanthi fleksibel ngrancang ukuran omah kaca lan nyepetake wektu konstruksi, sing penting banget kanggo nglindhungi sumber daya tanah lan lingkungan sing diolah.

griya ijo fotovoltaik

Griya pertanian minangka griya ijo sing nggabungake pembangkit listrik fotovoltaik surya, kontrol suhu sing cerdas lan penanaman teknologi dhuwur modern.Iku nganggo pigura balung baja lan dijamin karo modul photovoltaic solar kanggo mesthekake syarat cahya saka modul generasi daya photovoltaic lan syarat cahya saka kabèh griya ijo.Arus langsung sing diasilake dening energi solar langsung nambah cahya omah kaca pertanian, langsung ndhukung operasi normal peralatan omah kaca, nyurung irigasi sumber banyu, nambah suhu omah kaca lan ningkatake panenan kanthi cepet.Modul photovoltaic kanthi cara iki bakal mengaruhi efisiensi cahya saka gendheng griya ijo, lan banjur mengaruhi wutah normal saka sayuran griya ijo.Mulane, tata letak panel fotovoltaik sing rasional ing atap omah kaca dadi titik utama aplikasi.Rumah kaca pertanian minangka produk gabungan organik saka tetanèn nyawang lan ngolah fasilitas, lan minangka industri pertanian inovatif sing nggabungake pembangkit listrik fotovoltaik, wisata pertanian, tetanèn, teknologi pertanian, lanskap lan pangembangan budaya.

Desain inovatif klompok omah kaca kanthi interaksi energi ing antarane macem-macem jinis omah kaca

Guo Wenzhong, peneliti ing Akademi Ilmu Pertanian lan Kehutanan Beijing, nggunakake metode pemanasan transfer energi antarane omah kaca kanggo ngumpulake energi panas sing isih ana ing siji utawa luwih omah kaca kanggo nggawe omah kaca liyane utawa luwih.Cara pemanasan iki nyadari transfer energi omah kaca ing wektu lan papan, nambah efisiensi panggunaan energi saka energi panas omah kaca sing isih ana, lan nyuda konsumsi energi pemanasan total.Rong jinis griya ijo kasebut bisa dadi jinis griya ijo sing beda utawa jinis griya ijo sing padha kanggo nandur macem-macem palawija, kayata selada lan griya ijo tomat.Cara pengumpulan panas utamane kalebu ngekstrak panas udara njero ruangan lan langsung nyegat radiasi kedadeyan.Liwat koleksi energi surya, konveksi paksa dening penukar panas lan ekstraksi paksa kanthi pompa panas, keluwihan panas ing griya ijo energi dhuwur diekstrak kanggo pemanasan omah kaca.

ngringkes

Griya ijo solar anyar iki duwe kaluwihan saka perakitan cepet, wektu konstruksi sing disingkat lan tingkat panggunaan tanah sing luwih apik.Mulane, perlu luwih njelajah kinerja omah kaca anyar iki ing macem-macem wilayah, lan nyedhiyakake kemungkinan kanggo popularisasi skala gedhe lan aplikasi omah kaca anyar.Ing wektu sing padha, perlu terus-terusan nguatake aplikasi energi anyar lan bahan anyar ing omah kaca, supaya bisa nyedhiyakake daya kanggo reformasi struktural omah kaca.

Prospek lan pamikiran masa depan

Rumah kaca tradisional asring duwe sawetara kekurangan, kayata konsumsi energi sing dhuwur, tingkat pemanfaatan lahan sing sithik, wektu sing akeh lan akeh tenaga kerja, kinerja sing ora apik, lan liya-liyane, sing ora bisa nyukupi kabutuhan produksi pertanian modern, lan mesthi bakal bertahap. diilangi.Mula, dadi tren pangembangan nggunakake sumber energi anyar kayata energi solar, energi biomas, energi panas bumi lan energi angin, bahan aplikasi omah kaca anyar lan desain anyar kanggo ningkatake owah-owahan struktur omah kaca.Kaping pisanan, griya ijo anyar sing didorong dening energi anyar lan bahan anyar ora mung nyukupi kabutuhan operasi mekanis, nanging uga ngirit energi, tanah lan biaya.Kapindho, perlu terus-terusan njelajah kinerja omah kaca anyar ing macem-macem wilayah, supaya bisa nyedhiyakake kahanan kanggo popularisasi omah kaca kanthi skala gedhe.Ing mangsa ngarep, kita kudu luwih nelusuri energi anyar lan bahan anyar cocok kanggo aplikasi griya ijo, lan golek kombinasi paling apik saka energi anyar, bahan anyar lan griya ijo, supaya minangka kanggo nggawe iku bisa kanggo mbangun griya ijo anyar karo kurang biaya, construction cendhak. wektu, konsumsi energi kurang lan kinerja banget, mbantu owah-owahan struktur griya ijo lan ningkataké pembangunan modernisasi saka greenhouses ing China.

Sanajan aplikasi energi anyar, bahan anyar lan desain anyar ing konstruksi omah kaca minangka tren sing ora bisa dihindari, nanging isih akeh masalah sing kudu ditliti lan ditanggulangi: (1) Biaya konstruksi mundhak.Dibandhingake karo pemanasan tradisional karo batu bara, gas alam utawa lenga, aplikasi saka energi anyar lan bahan anyar iku lingkungan loropaken lan polusi-free, nanging biaya construction Ngartekno tambah, kang wis impact tartamtu ing Recovery investasi saka produksi lan operasi. .Dibandhingake karo panggunaan energi, biaya bahan anyar bakal tambah akeh.(2) Pemanfaatan energi panas sing ora stabil.Kauntungan paling gedhe saka panggunaan energi anyar yaiku biaya operasi sing murah lan emisi karbon dioksida sing sithik, nanging pasokan energi lan panas ora stabil, lan dina mendhung dadi faktor watesan paling gedhe ing panggunaan energi solar.Ing proses produksi panas biomas kanthi fermentasi, panggunaan energi sing efektif diwatesi dening masalah energi panas fermentasi sing kurang, manajemen lan kontrol sing angel, lan papan panyimpenan gedhe kanggo transportasi bahan mentah.(3) Kedewasaan teknologi.Teknologi sing digunakake dening energi anyar lan bahan anyar minangka riset lan prestasi teknologi maju, lan area aplikasi lan ruang lingkup isih cukup winates.Padha ora liwati kaping pirang-pirang, akeh situs lan verifikasi praktik skala gedhe, lan mesthi ana sawetara kekurangan lan konten teknis sing kudu ditambahake ing aplikasi.Pangguna asring nolak kemajuan teknologi amarga kekurangan cilik.(4) Tingkat penetrasi teknologi kurang.Aplikasi saka prestasi ilmiah lan teknologi sing akeh mbutuhake popularitas tartamtu.Saiki, energi anyar, teknologi anyar lan teknologi desain griya ijo anyar kabeh ana ing tim pusat riset ilmiah ing universitas kanthi kemampuan inovasi tartamtu, lan umume panjaluk teknis utawa desainer isih ora ngerti;Ing wektu sing padha, popularisasi lan aplikasi teknologi anyar isih cukup winates amarga peralatan inti teknologi anyar wis paten.(5) Integrasi energi anyar, bahan anyar lan desain struktur omah kaca kudu luwih dikuatake.Amarga energi, bahan lan desain struktur omah kaca kalebu telung disiplin sing beda-beda, bakat kanthi pengalaman desain omah kaca asring kurang riset babagan energi lan bahan sing gegandhengan karo omah kaca, lan kosok balene;Mulane, peneliti related kanggo energi lan riset bahan perlu kanggo ngiyataken diselidiki lan pangerten saka kabutuhan nyata pembangunan industri omah kaca, lan desainer struktural uga kudu sinau bahan anyar lan energi anyar kanggo ningkataké integrasi jero saka telung sesambetan, supaya minangka kanggo entuk. tujuan teknologi riset griya ijo praktis, biaya konstruksi sing murah lan efek panggunaan sing apik.Adhedhasar masalah ing ndhuwur, disaranake yen negara, pemerintah daerah lan pusat riset ilmiah kudu nggedhekake riset teknis, nindakake riset bareng kanthi jero, nguatake publisitas prestasi ilmiah lan teknologi, ningkatake popularitas prestasi, lan kanthi cepet nyadari. Tujuan energi anyar lan bahan anyar kanggo mbantu pangembangan industri omah kaca.

Informasi sing dikutip

Li Jianming, Sun Guotao, Li Haojie, Li Rui, Hu Yixin.Energi anyar, bahan anyar lan desain anyar mbantu revolusi anyar omah kaca [J].Sayuran, 2022, (10):1-8.