Li Jianming, Sun Guotao, ktp.Forceja hortikultura agrikultura inĝenierartoteknologio2022-11-21 17:42 Eldonita en Pekino

En la lastaj jaroj vigle disvolviĝis la forceja industrio.La disvolviĝo de forcejo ne nur plibonigas la teran utiligan indicon kaj la produktokvanton de agrikulturaj produktoj, sed ankaŭ solvas la provizan problemon de fruktoj kaj legomoj en ekstersezono.Tamen, la forcejo ankaŭ renkontis senprecedencajn defiojn.La originaj instalaĵoj, hejtmetodoj kaj strukturaj formoj produktis reziston al la medio kaj evoluo.Novaj materialoj kaj novaj dezajnoj estas urĝe bezonataj por ŝanĝi la forcejan strukturon, kaj novaj energifontoj estas urĝe necesaj por atingi la celojn de energiŝparo kaj mediprotektado, kaj pliigi produktadon kaj enspezon.

Ĉi tiu artikolo diskutas la temon de "nova energio, novaj materialoj, nova dezajno por helpi la novan revolucion de forcejo", inkluzive de la esplorado kaj novigo de suna energio, biomasa energio, geoterma energio kaj aliaj novaj energifontoj en forcejo, la esplorado kaj apliko. de novaj materialoj por kovrado, termika izolado, muroj kaj aliaj ekipaĵoj, kaj la estonta perspektivo kaj pensado pri nova energio, novaj materialoj kaj nova dezajno por helpi la forcejan reformon, por provizi referencon por la industrio.

Disvolvado de instalaĵa agrikulturo estas la politika postulo kaj neevitebla elekto por efektivigi la spiriton de la gravaj instrukcioj kaj la decidofaradon de la centra registaro.En 2020, la totala areo de protektita agrikulturo en Ĉinio estos 2,8 milionoj da hm2, kaj la produktovaloro superos 1 duilionon da juanoj.Ĝi estas grava maniero plibonigi forcejan produktadkapaciton por plibonigi forcejan lumigadon kaj termizolan rendimenton per nova energio, novaj materialoj kaj nova forceja dezajno.Estas multaj malavantaĝoj en la tradicia forceja produktado, kiel karbo, mazuto kaj aliaj energifontoj uzataj por hejtado kaj hejtado en tradiciaj forcejoj, kio rezultas en granda kvanto da dioksida gaso, kiu serioze malpurigas la medion, dum natura gaso, elektra energio kaj aliaj energifontoj pliigas la funkcian koston de forcejoj.Tradiciaj varmostokaj materialoj por forcejmuroj estas plejparte argilo kaj brikoj, kiuj multe konsumas kaj kaŭzas gravan damaĝon al terresursoj.La efikeco de la tero-uzo de tradicia suna forcejo kun tera muro estas nur 40% ~ 50%, kaj la ordinara forcejo havas malbonan varmecan stokkapablon, do ĝi ne povas vivi tra la vintro por produkti varmajn legomojn en norda Ĉinio.Tial, la kerno de promocio de forceja ŝanĝo, aŭ baza esploro kuŝas en la forceja dezajno, esplorado kaj disvolviĝo de novaj materialoj kaj nova energio.Ĉi tiu artikolo fokusiĝos pri la esplorado kaj novigado de novaj energifontoj en forcejo, resumos la esploran staton de novaj energifontoj kiel ekzemple suna energio, biomasa energio, geoterma energio, ventoenergio kaj novaj travideblaj kovraj materialoj, termoizolaj materialoj kaj murmaterialoj en forcejo, analizu la aplikon de nova energio kaj novaj materialoj en la konstruado de nova forcejo, kaj antaŭĝojas ilian rolon en la estonta disvolviĝo kaj transformo de forcejo.

Esplorado kaj Novigado de New Energy Forcejo

La verda nova energio kun la plej granda agrikultura utiliga potencialo inkluzivas sunan energion, geoterman energion kaj biomasan energion, aŭ ampleksan utiligon de diversaj novaj energifontoj, por atingi efikan uzadon de energio per lernado de unu la alian fortaj punktoj.

suna energio/energio

Sunenergia teknologio estas malaltkarbona, efika kaj daŭrigebla energiproviza reĝimo, kaj ĝi estas grava ero de la strategiaj emerĝantaj industrioj de Ĉinio.Ĝi fariĝos neevitebla elekto por la transformo kaj altgradigo de la energiostrukturo de Ĉinio en la estonteco.El la vidpunkto de energia utiligo, la forcejo mem estas instalaĵa strukturo por sunenergio utiligo.Per la forceja efiko, la suna energio estas kolektita endome, la temperaturo de la forcejo estas altigita, kaj la bezonata varmego por kultivado kreskas.La ĉefa energifonto de fotosintezo de forcejaj plantoj estas rekta sunlumo, kiu estas la rekta utiligo de suna energio.

01 Fotovoltaa elektroproduktado por generi varmegon

Fotovoltaa elektroproduktado estas teknologio kiu rekte konvertas luma energio en elektran energion bazitan sur fotovoltaeca efiko.La ŝlosila elemento de ĉi tiu teknologio estas sunĉelo.Kiam sunenergio brilas sur la aro de sunpaneloj en serio aŭ paralele, duonkonduktaĵoj rekte konvertas sunradian energion en elektran energion.Fotovoltaa teknologio povas rekte konverti lumenergion en elektran energion, stoki elektron per baterioj, kaj varmigi la forcejon nokte, sed ĝia alta kosto limigas ĝian pluan disvolviĝon.La esplorgrupo evoluigis fotovoltaecan grafenan varmigan aparaton, kiu konsistas el flekseblaj fotovoltaikaj paneloj, tute-en-unu inversa maŝino, stoka kuirilaro kaj grafena varmilo.Laŭ la longo de la planta linio, la grafena hejtstango estas entombigita sub la substrata sako.Tage, la fotovoltaikaj paneloj sorbas sunradiadon por generi elektron kaj stoki ĝin en la stoka kuirilaro, kaj tiam la elektro estas liberigita nokte por la grafena varmilo.En la efektiva mezurado, la reĝimo de temperaturkontrolo komenci je 17℃ kaj fermi je 19℃ estas adoptita.Kurante nokte (20:00-08:00 en la dua tago) dum 8 horoj, la energikonsumo de hejtado de ununura vico da plantoj estas 1,24 kW·h, kaj la averaĝa temperaturo de la substrata sako nokte estas 19,2 ℃, kiu estas 3.5 ~ 5.3℃ pli alta ol tiu de la kontrolo.Ĉi tiu hejta metodo kombinita kun fotovoltaeca elektroproduktado solvas la problemojn de alta energikonsumo kaj alta poluado en forceja hejtado vintre.

02 fototermika konvertiĝo kaj utiligo

Suna fototerma konvertiĝo rilatas al la uzo de speciala sunluma kolektosurfaco farita el fototermikaj konvertaj materialoj por kolekti kaj absorbi tiom da sunenergio radiata sur ĝi kiel eble kaj konverti ĝin en varmenergio.Kompare kun sunaj fotovoltaikaj aplikoj, sunaj fototermaj aplikoj pliigas la sorbadon de preskaŭ-infraruĝa bando, do ĝi havas pli altan energian utiligan efikecon de sunlumo, pli malaltan koston kaj maturan teknologion, kaj estas la plej vaste uzata maniero de sunenergio utiligo.

La plej matura teknologio de fototerma konvertiĝo kaj utiligo en Ĉinio estas la suna kolektilo, kies kerna komponanto estas la varmosorba plato-kerno kun selektema absorba tegaĵo, kiu povas konverti la sunradian energion trairantan la kovrilon en varmoenergion kaj transdoni. ĝin al la varmosorbanta labormedio.Sunkolektiloj povas esti dividitaj en du kategoriojn laŭ ĉu estas vakua spaco en la kolektilo aŭ ne: plataj sunaj kolektantoj kaj vakutubaj sunaj kolektantoj;koncentraj sunkolektiloj kaj nekoncentraj sunkolektiloj laŭ ĉu la suna radiado ĉe la tagluma haveno ŝanĝas direkton;kaj likvaj sunaj kolektantoj kaj aero sunaj kolektantoj laŭ la tipo de varmotransigo laboranta medio.

Sunenergio utiligo en forcejo estas ĉefe efektivigita per diversaj specoj de sunaj kolektantoj.Universitato Ibn Zor en Maroko evoluigis aktivan sunenergian hejtsistemon (ASHS) por forceja varmiĝo, kiu povas pliigi la totalan tomatan produktadon je 55% vintre.Ĉina Agrikultura Universitato desegnis kaj evoluigis aron de surfaca malvarmiga ventumila kolektado kaj elŝuta sistemo, kun varmokolekta kapacito de 390.6~693.0 MJ, kaj prezentis la ideon apartigi la varmokolektan procezon de la varmostokado per varmopumpilo.La Universitato de Bari en Italio evoluigis forcejan poligeneradan hejtsistemon, kiu konsistas el sunenergia sistemo kaj aero-akva varmopumpilo, kaj povas pliigi la aertemperaturon je 3,6% kaj la grunda temperaturo je 92%.La esplorgrupo evoluigis specon de aktiva suna varmokolekta ekipaĵo kun ŝanĝiĝema kliniĝa angulo por suna forcejo, kaj apogan varmostokan aparaton por forceja akvokorpo trans la vetero.Aktiva suna varmokolekta teknologio kun varia inklino trarompas la limojn de tradicia forceja varmokolekta ekipaĵo, kiel limigita varmokolekta kapablo, ombrado kaj okupado de kultivita tero.Uzante la specialan forcejan strukturon de suna forcejo, la ne-planta spaco de forcejo estas plene utiligita, kio multe plibonigas la utiligan efikecon de forceja spaco.Sub tipaj sunaj laborkondiĉoj, la aktiva suna varmokolekta sistemo kun ŝanĝiĝema deklivo atingas 1,9 MJ/(m2h), la energia utiliga efikeco atingas 85,1% kaj la energiŝpara indico estas 77%.En la varmega stokado-teknologio de forceja varmo, la plurfaza ŝanĝa varmostoka strukturo estas starigita, la varmostoka kapablo de la varmostoka aparato estas pliigita, kaj la malrapida ellaso de varmo de la aparato realiĝas, por realigi la efikan uzon de la varmego kolektita de la forceja suna varmokolekta ekipaĵo.

biomasa energio

Nova instalaĵstrukturo estas konstruita kombinante la biomasan varmoproduktantan aparaton kun la forcejo, kaj la biomasaj krudmaterialoj kiel ekzemple porksterko, fungorestaĵo kaj pajlo estas kompoŝtitaj por fari varmecon, kaj la generita varmoenergio estas rekte liverita al la forcejo [ 5].Kompare kun la forcejo sen biomasa fermentada hejta tanko, la hejta forcejo povas efike pliigi la grundan temperaturon en la forcejo kaj konservi la taŭgan temperaturon de la radikoj de kultivaĵoj kultivitaj en la grundo en la normala klimato vintre.Prenante unutavolan nesimetrian termizolan forcejon kun interspaco de 17m kaj longo de 30m kiel ekzemplo, aldonante 8m da agrikultura rubo (tomata pajlo kaj porka sterko miksita) en la endoman fermentadtankon por natura fermentado sen renversi la stakon. pliigu la mezan ĉiutagan temperaturon de la forcejo je 4,2℃ vintre, kaj la averaĝa ĉiutaga minimuma temperaturo povas atingi 4,6℃.

Energia uzado de biomasa kontrolita fermentado estas fermenta metodo, kiu uzas instrumentojn kaj ekipaĵojn por kontroli la fermentadprocezon por rapide akiri kaj efike uzi biomasan varmoenergion kaj CO2-gasan sterkon, inter kiuj ventolado kaj malsekeco estas la ŝlosilaj faktoroj por reguligi la fermentan varmon. kaj gasproduktado de biomaso.Sub ventolitaj kondiĉoj, aerobaj mikroorganismoj en la fermenta amaso uzas oksigenon por vivaj aktivecoj, kaj parto de la generita energio estas uzata por siaj propraj vivaj agadoj, kaj parto de la energio estas liberigita en la medion kiel varmoenergio, kio estas utila al la temperaturo. pliiĝo de la medio.Akvo partoprenas en la tuta fermentadprocezo, provizante necesajn solveblajn nutraĵojn por mikrobaj agadoj, kaj samtempe liberigante la varmegon de la amaso en formo de vaporo tra akvo, por redukti la temperaturon de la amaso, plilongigi la vivon de la amaso. mikroorganismoj kaj pliigas la plej grandan temperaturon de la amaso.Instalado de pajla lesiva aparato en fermentadtanko povas pliigi endoman temperaturon je 3 ~ 5℃ vintre, plifortigi plantan fotosintezon kaj pliigi tomatan rendimenton je 29,6%.

Geoterma energio

Ĉinio estas riĉa je geotermaj rimedoj.Nuntempe, la plej ofta maniero por agrikulturaj instalaĵoj por utiligi geoterman energion estas uzi grundfontan varmopumpilon, kiu povas transdoni de malaltkvalita varmoenergio al altkvalita varmoenergio enmetante malgrandan kvanton da altkvalita energio (kiel ekzemple elektra energio).Malsama al la tradiciaj forcejhejtaj mezuroj, terfonta varmopumpila hejtado ne nur povas atingi signifan hejtan efikon, sed ankaŭ havas la kapablon malvarmigi la forcejon kaj redukti la humidon en la forcejo.La aplika esplorado de terfonta varmopumpilo en la kampo de loĝkonstruado estas matura.La kerna parto, kiu influas la hejt- kaj malvarmigan kapaciton de terfonta varmopumpilo, estas la subtera varmo-interŝanĝa modulo, kiu ĉefe inkluzivas entombigitajn tubojn, subterajn putojn, ktp. Kiel desegni subteran varmo-interŝanĝan sistemon kun ekvilibra kosto kaj efiko ĉiam havas. estis la esplorfokuso de ĉi tiu parto.Samtempe, la ŝanĝo de la temperaturo de subtera grunda tavolo en la apliko de terfonta varmopumpilo ankaŭ influas la uzan efikon de varmopumpila sistemo.Uzado de la terfonta varmopumpilo por malvarmigi la forcejon somere kaj stoki la varmegan energion en la profunda grunda tavolo povas mildigi la temperaturfalon de la subtera grunda tavolo kaj plibonigi la varmoproduktan efikecon de la terfonta varmopumpilo vintre.

Nuntempe, en la esplorado de la rendimento kaj efikeco de terfonta varmopumpilo, per la realaj eksperimentaj datumoj, nombra modelo estas establita kun programaro kiel TOUGH2 kaj TRNSYS, kaj oni konkludas, ke la hejta rendimento kaj koeficiento de rendimento (COP). ) de terfonta varmopumpilo povas atingi 3.0 ~ 4.5, kiu havas bonan malvarmigon kaj hejtan efikon.En la esplorado de la operacio-strategio de la varmopumpila sistemo, Fu Yunzhun kaj aliaj trovis, ke kompare kun la ŝarĝa flanka fluo, la grunda fonta flanka fluo havas pli grandan efikon al la rendimento de la unuo kaj la varmotransiga rendimento de la entombigita tubo. .Sub la kondiĉo de flua agordo, la maksimuma COP-valoro de la unuo povas atingi 4,17 adoptante la operacian skemon funkcii dum 2 horoj kaj ĉesante dum 2 horoj;Shi Huixian et.adoptis intermitan operacian reĝimon de akvo-stokado-malvarmigsistemo.Somere, kiam la temperaturo estas alta, la COP de la tuta energiproviza sistemo povas atingi 3,80.

Profunda grunda varmo-stokado-teknologio en forcejo

Profunda grunda varmostokado en forcejo ankaŭ estas nomita "varmostoka banko" en forcejo.Malvarma damaĝo vintre kaj alta temperaturo somere estas la ĉefaj obstakloj al forceja produktado.Surbaze de la forta varmostoka kapablo de profunda grundo, la esplorgrupo dizajnis forcejan subteran profundan varmegan stokan aparaton.La aparato estas duobla tavola paralela varmotransiga dukto enterigita je la profundo de 1.5~2.5m subtere en la forcejo, kun aerenirejo ĉe la supro de la forcejo kaj aerelirejo sur la tero.Kiam la temperaturo en la forcejo estas alta, la endoma aero estas perforte pumpita en la teron per ventolilo por realigi varmegon kaj temperaturredukton.Kiam la temperaturo de la forcejo estas malalta, varmo estas ĉerpita el la grundo por varmigi la forcejon.La rezultoj de produktado kaj aplikado montras, ke la aparato povas pliigi la forcejan temperaturon je 2,3℃ en vintra nokto, redukti la endoman temperaturon je 2,6℃ en somera tago kaj pliigi la tomatan rendimenton je 1500kg en 667 m.².La aparato plene uzas la trajtojn de "varma vintre kaj malvarmeta somere" kaj "konstanta temperaturo" de profunda subtera grundo, provizas "energian alirbankon" por la forcejo kaj kontinue kompletigas la helpajn funkciojn de forceja malvarmigo kaj hejtado. .

Multenergia kunordigo

Uzado de du aŭ pli da energispecoj por varmigi la forcejon povas efike kompensi la malavantaĝojn de ununura energispeco, kaj doni ludon al la supermetita efiko de "unu plus unu estas pli granda ol du".La komplementa kunlaboro inter geoterma energio kaj sunenergio estas esplorpunkto de nova energiuzado en agrikultura produktado en la lastaj jaroj.Emmi et.studis multfontan energisistemon (Figuro 1), kiu estas ekipita per fotovoltaeca-termika hibrida suna kolektilo.Kompare kun la komuna aero-akva varmopumpila sistemo, la energia efikeco de la multfonta energisistemo estas plibonigita je 16% ~ 25%.Zheng et.evoluigis novan specon de kunligita varmostokadosistemo de sunenergio kaj terfonta varmopumpilo.La sunkolekta sistemo povas realigi altkvalitan sezonan stokadon de hejtado, tio estas altkvalita hejtado vintre kaj altkvalita malvarmigo en somero.La entombigita tuba varmointerŝanĝilo kaj intermita varmo-stoka tanko ĉiuj povas funkcii bone en la sistemo, kaj la COP-valoro de la sistemo povas atingi 6,96.

Kombinita kun suna energio, ĝi celas redukti la konsumon de komerca potenco kaj plibonigi la stabilecon de suna elektroprovizo en forcejo.Wan Ya et.prezentis novan inteligentan kontrolteknologian skemon de kombini sunenergioproduktadon kun komerca potenco por forceja hejtado, kiu povas uzi fotovoltaecan potencon kiam estas lumo, kaj igi ĝin komerca potenco kiam ne estas lumo, multe reduktante la ŝarĝan potencon mankon. kurzo, kaj reduktante la ekonomian koston sen uzi bateriojn.

Sunenergio, biomasa energio kaj elektra energio povas kune varmigi forcejojn, kiuj ankaŭ povas atingi altan hejta efikecon.Zhang Liangrui kaj aliaj kombinis suna vakutuba varmokolekto kun vala elektro-varmo stoka akvocisterno.La forceja hejta sistemo havas bonan termikan komforton, kaj la averaĝa hejta efikeco de la sistemo estas 68,70%.La elektra varmostoka akvocisterno estas biomasa hejta akvostoka aparato kun elektra hejtado.La plej malalta temperaturo de akva enirejo ĉe la hejta fino estas fiksita, kaj la operacio-strategio de la sistemo estas determinita laŭ la akva stokado de la suna varmokolekta parto kaj la biomasa varmostokado, por atingi stabilan hejtan temperaturon ĉe la. hejtado finiĝas kaj ŝparu elektran energion kaj biomasajn energimaterialojn en la maksimuma mezuro.

Noviga Esplorado kaj Apliko de Novaj Forcejaj Materialoj

Kun la ekspansio de forceja areo, la aplikaj malavantaĝoj de tradiciaj forcejaj materialoj kiel brikoj kaj grundo estas ĉiam pli malkaŝitaj.Tial, por plu plibonigi la termikan agadon de forcejo kaj renkonti la evoluajn bezonojn de moderna forcejo, ekzistas multaj esploroj kaj aplikoj de novaj travideblaj kovraj materialoj, termoizolaj materialoj kaj murmaterialoj.

Esplorado kaj apliko de novaj travideblaj kovraj materialoj

La specoj de travideblaj kovraj materialoj por forcejo ĉefe inkluzivas plastan filmon, vitron, sunpanelon kaj fotovoltaecan panelon, inter kiuj plasta filmo havas la plej grandan aplikan areon.La tradicia forceja PE-filmo havas la difektojn de mallonga servodaŭro, ne-degradiĝo kaj ununura funkcio.Nuntempe, diversaj novaj funkciaj filmoj estis evoluigitaj per aldonado de funkciaj reakciiloj aŭ tegaĵoj.

Malpeza konverta filmo:La lumkonverta filmo ŝanĝas la optikajn trajtojn de la filmo uzante lumkonvertajn agentojn kiel ekzemple rara tero kaj nanomaterialoj, kaj povas konverti la ultraviola lumregiono en ruĝan oranĝan lumon kaj bluan violan lumon postulataj de planta fotosintezo, tiel pliigante kultivaĵrendimenton kaj reduktante. la damaĝo de transviola lumo al kultivaĵoj kaj forcejaj filmoj en plastaj forcejoj.Ekzemple, la larĝa bando purpura-al-ruĝa forceja filmo kun VTR-660 lumkonverta agento povas signife plibonigi la transruĝan transmitance kiam aplikata en forcejo, kaj kompare kun la kontrola forcejo, la tomato-rendimento por hektaro, vitamino C kaj likopeno enhavo. estas signife pliigitaj je 25,71%, 11,11% kaj 33,04% respektive.Tamen, nuntempe, la funkcidaŭro, degradableco kaj kosto de la nova lumkonverta filmo ankoraŭ devas esti studitaj.

Disigita vitro: Disigita vitro en forcejo estas speciala ŝablono kaj kontraŭ-reflekta teknologio sur la surfaco de vitro, kiu povas maksimumigi la sunlumon en disan lumon kaj eniri la forcejon, plibonigi la fotosintezan efikecon de kultivaĵoj kaj pliigi la rikolton-rendimenton.Disvastigo de vitro igas la lumon enirantan la forcejon en disigitan lumon per specialaj ŝablonoj, kaj la disigita lumo povas esti pli egale surradiita en la forcejon, forigante la ombron influon de la skeleto sur la forcejo.Kompare kun ordinara flosvitro kaj ultrablanka flosvitro, la normo de lumtransmisio de disvastiga vitro estas 91,5%, kaj tiu de ordinara flosvitro estas 88%.Por ĉiu 1% pliigo de lumtransmisio ene de la forcejo, la rendimento povas esti pliigita je ĉirkaŭ 3%, kaj la solvebla sukero kaj vitamino C en fruktoj kaj legomoj pliiĝis.Disvastigita vitro en forcejo estas kovrita unue kaj poste hardita, kaj la mem-eksploda indico estas pli alta ol la nacia normo, atingante 2‰.

Esplorado kaj Apliko de Novaj Termizolaj Materialoj

La tradiciaj termoizolaj materialoj en forcejo ĉefe inkluzivas pajlan maton, paperan litkovrilon, kudritan feltan termizolan litkovrilon, ktp., kiuj estas ĉefe uzataj por interna kaj ekstera termika izolado de tegmentoj, murizolado kaj termika izolado de iuj varmegaj kaj varmokolektaj aparatoj. .Plej multaj el ili havas la difekton perdi la rendimenton de termika izolado pro interna humideco post longdaŭra uzo.Tial, ekzistas multaj aplikoj de novaj altaj termoizolaj materialoj, inter kiuj la nova termizola kovrilo, varmostokado kaj varmokolektaj aparatoj estas la esplora fokuso.

Novaj termoizolaj materialoj estas kutime faritaj per prilaborado kaj kunmetado de surfacaj akvorezistaj kaj maljuniĝantaj materialoj kiel teksita filmo kaj tegita felto per lanugaj termoizolaj materialoj kiel ŝpruckovrita kotono, diversaj kaŝmiro kaj perla kotono.Teksita filmo ŝpruckovrita kotona termizola kovrilo estis testita en Nordorienta Ĉinio.Oni trovis, ke aldoni 500g ŝpruckovritan kotonon ekvivalentas al la termoizola agado de 4500g nigra felto termika izolaj kovriloj en la merkato.En la samaj kondiĉoj, la termoizola rendimento de 700g ŝpruckovrita kotono estis plibonigita je 1~2℃ kompare kun tiu de 500g ŝpruckovrita kotono termoizola kovrilo.Samtempe, aliaj studoj ankaŭ trovis, ke kompare kun la komune uzataj termizolaj kovriloj en la merkato, la termizola efiko de ŝpruckovrita kotono kaj diversaj kaŝmiraj termizolaj kovriloj estas pli bona, kun la termoizolaj tarifoj de 84,0% kaj 83,3. % respektive.Kiam la plej malvarma subĉiela temperaturo estas -24,4℃, la endoma temperaturo povas atingi respektive 5,4 kaj 4,2℃.Kompare kun la sola pajla kovrilo izola kovrilo, la nova komponita izola kovrilo havas la avantaĝojn de malpeza pezo, alta izola indico, forta akvorezista kaj maljuniĝanta rezisto, kaj povas esti uzata kiel nova tipo de alt-efikeca izola materialo por sunaj forcejoj.

Samtempe, laŭ la esplorado de termoizolaj materialoj por forcejaj varmo-kolektado kaj stokado de aparatoj, oni ankaŭ trovas, ke kiam la dikeco estas la sama, plurtavolaj kunmetitaj termoizolaj materialoj havas pli bonan termizolan rendimenton ol unuopaj materialoj.La teamo de profesoro Li Jianming de Northwest A&F University desegnis kaj ekzamenis 22 specojn de termoizolaj materialoj de forcejaj akvaj stokaj aparatoj, kiel vakuotabulo, aeroĝelo kaj kaŭĉuka kotono, kaj mezuris iliajn termigajn ecojn.La rezultoj montris, ke 80mm termizola tegaĵo + aeroĝelo + kaŭĉuka-plasta termizola izolaj kotono-kompona izola materialo povus redukti la varmodissipadon je 0,367MJ po unuopa tempo kompare kun 80mm kaŭĉuka-plasta kotono, kaj ĝia varmotransiga koeficiento estis 0,283W/(m2). ·k) kiam la dikeco de la izola kombinaĵo estis 100mm.

Fazŝanĝa materialo estas unu el la varmaj punktoj en forcejaj materialaj esploroj.Northwest A&F University evoluigis du specojn de fazŝanĝaj materialaj stokaj aparatoj: unu estas stoka skatolo el nigra polietileno, kiu havas grandecon de 50cm×30cm×14cm (longo×alto×dikeco) kaj estas plenigita per fazŝanĝaj materialoj, do ke ĝi povas stoki varmon kaj liberigi varmon;Due, nova speco de fazŝanĝa murotabulo estas evoluigita.La fazŝanĝa murtabulo konsistas el fazŝanĝa materialo, aluminia plato, alumini-plasta plato kaj aluminia alojo.La fazŝanĝa materialo situas ĉe la plej centra pozicio de la murotabulo, kaj ĝia specifo estas 200mm×200mm×50mm.Ĝi estas pulvora solido antaŭ kaj post fazoŝanĝo, kaj ne ekzistas fenomeno de fandado aŭ fluado.La kvar muroj de la fazŝanĝa materialo estas aluminia plato kaj alumini-plasta plato, respektive.Ĉi tiu aparato povas realigi la funkciojn ĉefe stoki varmegon tage kaj ĉefe liberigi varmegon nokte.

Sekve, ekzistas iuj problemoj en la aplikado de ununura termoizola materialo, kiel malalta termika izola efikeco, granda varmoperdo, mallonga varmega stokado, ktp. Sekve, uzante komponitan termizolan materialon kiel termizolan tavolon kaj endoman kaj subĉielan termizolan. kovranta tavolo de varmega stokado-aparato povas efike plibonigi la termoizolan agadon de forcejo, redukti la varmoperdon de forcejo, kaj tiel atingi la efikon de ŝparado de energio.

Esplorado kaj Apliko de Nova Muro

Kiel speco de fermita strukturo, la muro estas grava baro por la malvarma protekto kaj varmokonservado de forcejo.Laŭ la murmaterialoj kaj strukturoj, la disvolviĝo de la norda muro de forcejo povas esti dividita en tri tipojn: la unutavola muro farita el grundo, brikoj ktp., kaj la tavoligita norda muro el argilaj brikoj, blokbrikoj, polistirenaj tabuloj, ktp., kun interna varmo-stokado kaj ekstera varmo-izolado, kaj la plej multaj el ĉi tiuj muroj estas tempopostulaj kaj laborintensaj;Tial en la lastaj jaroj aperis multaj novaj specoj de muroj, kiuj estas facile konstrueblaj kaj taŭgaj por rapida muntado.

La apero de novtipaj kunmetitaj muroj antaŭenigas la rapidan evoluon de kunmetitaj forcejoj, inkluzive de novtipaj kunmetitaj muroj kun eksteraj akvorezistaj kaj kontraŭmaljuniĝaj surfacaj materialoj kaj materialoj kiel felto, perla kotono, spaca kotono, vitra kotono aŭ reciklita kotono kiel varmego. izolaj tavoloj, kiel flekseblaj kunmetitaj muroj de ŝprucaĵo-ligita kotono en Xinjiang.Krome, aliaj studoj ankaŭ raportis la nordan muron de kunvenita forcejo kun varmega stoka tavolo, kiel brikoplena tritika ŝelo-mortero bloko en Xinjiang.Sub la sama ekstera medio, kiam la plej malalta subĉiela temperaturo estas -20,8 ℃, la temperaturo en la suna forcejo kun tritika ŝelo pistujo kunmetita muro estas 7,5 ℃, dum la temperaturo en la suna forcejo kun brika betona muro estas 3,2 ℃.La rikolta tempo de tomato en brika forcejo povas esti antaŭenigita je 16 tagoj, kaj la rendimento de ununura forcejo povas esti pliigita je 18,4%.

La instalaĵteamo de Northwest A&F University prezentis la projektan ideon fari pajlon, grundon, akvon, ŝtonon kaj fazŝanĝajn materialojn en modulojn de termika izolado kaj varmostokado el la angulo de lumo kaj simpligita murdezajno, kiu antaŭenigis la aplikan esploradon de modulaj kunmetitaj. muro.Ekzemple, kompare kun ordinara brika muro forcejo, la averaĝa temperaturo en la forcejo estas 4.0℃ pli alta en tipa suna tago.Tri specoj de neorganikaj fazŝanĝaj cementomoduloj, kiuj estas faritaj el fazŝanĝa materialo (PCM) kaj cemento, amasigis varmecon de 74,5, 88,0 kaj 95,1 MJ/m³, kaj liberigis varmecon de 59.8, 67.8 kaj 84.2 MJ/m³, respektive.Ili havas la funkciojn de "pinta tranĉado" tage, "valplenigo" nokte, sorbas varmegon somere kaj liberigante varmegon vintre.

Ĉi tiuj novaj muroj estas kunmetitaj surloke, kun mallonga konstruperiodo kaj longa servodaŭro, kiuj kreas kondiĉojn por konstruado de malpezaj, simpligitaj kaj rapide kunvenitaj antaŭfabrikitaj forcejoj, kaj povas multe antaŭenigi la strukturan reformon de forcejoj.Tamen, estas iuj difektoj en ĉi tiu speco de muro, kiel la ŝprucaĵo-ligita kotono termika izolado kovrilo muro havas bonegan termika izolado agado, sed mankas varmo stokado kapablo, kaj la fazo ŝanĝo konstrumaterialo havas la problemon de alta uzo kosto.En la estonteco, la aplika esplorado de kunmetita muro devas esti plifortigita.

Nova energio, novaj materialoj kaj novaj dezajnoj helpas al la forceja strukturo ŝanĝiĝi.

La esplorado kaj novigado de nova energio kaj novaj materialoj provizas la fundamenton por la desegna novigado de forcejo.Energiŝparaj suna forcejo kaj arka ŝedo estas la plej grandaj ŝedaj strukturoj en la agrikultura produktado de Ĉinio, kaj ili ludas gravan rolon en agrikultura produktado.Tamen, kun la disvolviĝo de la socia ekonomio de Ĉinio, la mankoj de la du specoj de instalaĵoj estas ĉiam pli prezentitaj.Unue, la spaco de instalaĵstrukturoj estas malgranda kaj la grado de mekanizado estas malalta;Due, la energiŝpara suna forcejo havas bonan termoizolon, sed la teruzo estas malalta, kio egalas al anstataŭigo de la forceja energio per tero.Ordinara arkŝedo ne nur havas malgrandan spacon, sed ankaŭ havas malbonan termika izolado.Kvankam la plur-interspaca forcejo havas grandan spacon, ĝi havas malbonan termoizoladon kaj altan energikonsumon.Tial necesas esplori kaj disvolvi la forcejan strukturon taŭgan por la nuna socia kaj ekonomia nivelo de Ĉinio, kaj la esplorado kaj disvolviĝo de novaj energioj kaj novaj materialoj helpos al la forceja strukturo ŝanĝiĝi kaj produkti diversajn novigajn forcejajn modelojn aŭ strukturojn.

Noviga Esplorado pri Granda Interspaco Malsimetria Akvo-kontrolita Bierofarado

La grand-interspaco nesimetria akvo-kontrolita bierofara forcejo (patentnumero: ZL 201220391214.2) baziĝas sur la principo de sunluma forcejo, ŝanĝante la simetrian strukturon de ordinara plasta forcejo, pliigante la sudan interspacon, pliigante la luman areon de la suda tegmento, reduktante. la norda interspaco kaj reduktanta la varmegan disipan areon, kun interspaco de 18~24m kaj kresta alteco de 6~7m.Tra dezajnnovigado, la spaca strukturo estis signife pliigita.Samtempe, la problemoj de nesufiĉa varmo en forcejo vintre kaj malbona termoizolado de komunaj termoizolaj materialoj estas solvitaj per uzado de nova teknologio de biomasa varmego kaj termoizolaj materialoj.La produktad- kaj esplorrezultoj montras, ke la granda nesimetria akvoregata bierfara forcejo, kun averaĝa temperaturo de 11,7 ℃ en sunaj tagoj kaj 10,8 ℃ en nubaj tagoj, povas kontentigi la postulon de kresko de kultivaĵoj vintre, kaj la konstrukosto de la forcejo malpliiĝas je 39,6% kaj la tera utiligo plialtiĝas je pli ol 30% kompare kun tiu de la forcejo de polistirena brika muro, kiu taŭgas por plua popularigo kaj aplikado en la Flava Rivero Huaihe de Ĉinio.

Kunvenita sunluma forcejo

Kunvenita sunluma forcejo prenas kolumnojn kaj tegmentan skeleton kiel ŝarĝan strukturon, kaj ĝia murmaterialo estas ĉefe varmega izolado-fermaĵo, anstataŭ portanta kaj pasiva varmo-stokado kaj liberigo.Ĉefe: (1) nova speco de kunmetita muro estas formita per kombinado de diversaj materialoj kiel tegita filmo aŭ kolora ŝtala plato, pajlobloko, fleksebla termizola kovrilo, pistujo-bloko ktp. (2) komponita murtabulo farita el prefabrikita cementa tabulo -tabulo de polistireno-tabulo de cemento;(3) Malpeza kaj simpla asembleo tipo de termoizolaj materialoj kun aktiva varmo-stokado kaj liberiga sistemo kaj malhumidiga sistemo, kiel plasta kvadrata sitelo varmo-stokado kaj dukto-varmo-stokado.Uzante malsamajn novajn termoizolaj materialoj kaj varmegajn materialojn anstataŭ tradician teran muron por konstrui sunan forcejon havas grandan spacon kaj malgrandan civilan inĝenieradon.La eksperimentaj rezultoj montras, ke la temperaturo de la forcejo nokte vintre estas 4,5℃ pli alta ol tiu de la tradicia brika muro forcejo, kaj la dikeco de la malantaŭa muro estas 166mm.Kompare kun la 600 mm dika brika muro forcejo, la okupata areo de la muro estas reduktita je 72%, kaj la kosto por kvadrata metro estas 334,5 juanoj, kio estas 157,2 juanoj pli malalta ol tiu de la brika muro forcejo, kaj la konstrukosto. grave malpliiĝis.Sekve, la kunvenita forcejo havas la avantaĝojn de malpli kultivita tero-detruo, tero-ŝparado, rapida konstrurapideco kaj longa servodaŭro, kaj ĝi estas ŝlosila direkto por la novigo kaj disvolviĝo de sunaj forcejoj nuntempe kaj en la estonteco.

Glitanta sunluma forcejo

La skateboard-kunmetita energiŝpara suna forcejo evoluigita de Shenyang Agrikultura Universitato uzas la malantaŭan muron de la suna forcejo por formi akvon cirkulantan murvarmstokan sistemon por stoki varmon kaj altigi temperaturon, kiu estas ĉefe kunmetita de naĝejo (32m).³), malpeza kolekta plato (360m²), akvopumpilo, akvotubo kaj regilo.La fleksebla termizola kovrilo estas anstataŭigita per nova malpeza roka lana kolora ŝtala plato materialo ĉe la supro.La esploro montras, ke ĉi tiu dezajno efike solvas la problemon de gabloj blokantaj lumon, kaj pliigas la luman eniran areon de la forcejo.La lumiga angulo de la forcejo estas 41,5°, kiu estas preskaŭ 16° pli alta ol tiu de la kontrol forcejo, tiel plibonigante la lumrapidecon.La distribuo de endoma temperaturo estas unuforma, kaj la plantoj kreskas bonorde.La forcejo havas la avantaĝojn plibonigi teran uzadon, flekseble desegni forcejan grandecon kaj mallongigi konstruperiodon, kio estas de granda signifo por protekti kultivatajn terresursojn kaj medion.

Fotovoltaika forcejo

Agrikultura forcejo estas forcejo, kiu integras sunan fotovoltaecan elektroproduktadon, inteligentan temperaturkontrolon kaj modernan altteknologian plantadon.Ĝi adoptas ŝtalan ostan kadron kaj estas kovrita per sunaj fotovoltaikaj moduloj por certigi la lumajn postulojn de fotovoltaaj elektroproduktaj moduloj kaj la lumpostulojn de la tuta forcejo.La rekta kurento generita de suna energio rekte kompletigas la lumon de agrikulturaj forcejoj, rekte subtenas la normalan funkciadon de forcejaj ekipaĵoj, kondukas la akvumadon de akvoresursoj, pliigas la forcejan temperaturon kaj antaŭenigas la rapidan kreskon de kultivaĵoj.Fotovoltaikaj moduloj tiamaniere influos la luman efikecon de forceja tegmento, kaj poste influos la normalan kreskon de forcejaj legomoj.Tial, la racia aranĝo de fotovoltaikaj paneloj sur la tegmento de forcejo fariĝas la ŝlosila punkto de apliko.Agrikultura forcejo estas la produkto de la organika kombinaĵo de turisma agrikulturo kaj instalaĵa ĝardenado, kaj ĝi estas noviga agrikultura industrio integranta fotovoltaecan elektroproduktadon, agrikulturan vidindaĵon, agrikulturajn kultivaĵojn, agrikulturan teknologion, pejzaĝon kaj kulturan disvolviĝon.

Noviga dezajno de forceja grupo kun energia interago inter malsamaj specoj de forcejoj

Guo Wenzhong, esploristo de Pekina Akademio de Agrikulturaj kaj Forstaj Sciencoj, uzas la hejtmetodon de energitransigo inter forcejoj por kolekti la restantan varmoenergion en unu aŭ pluraj forcejoj por varmigi alian aŭ pli da forcejoj.Ĉi tiu hejtado-metodo realigas la translokigon de forceja energio en tempo kaj spaco, plibonigas la energian utiligan efikecon de la restanta forceja varmoenergio kaj reduktas la totalan hejtan energikonsumon.La du specoj de forcejoj povas esti malsamaj forcejspecoj aŭ la sama forcejspeco por plantado de diversaj kultivaĵoj, kiel laktuko kaj tomato forcejoj.Varmokolektaj metodoj ĉefe inkluzivas ĉerpi endoman aervarmon kaj rekte kapti okazantan radiadon.Per sunenergiokolekto, deviga konvekcio per varmointerŝanĝilo kaj trudita eltiro per varmopumpilo, la superflua varmo en altenergia forcejo estis ĉerpita por hejtado de forcejo.

resumi

Ĉi tiuj novaj sunaj forcejoj havas la avantaĝojn de rapida muntado, mallongigita konstruperiodo kaj plibonigita tera utiliga indico.Tial, necesas plu esplori la agadon de ĉi tiuj novaj forcejoj en malsamaj areoj, kaj disponigi la eblecon por la grandskala popularigo kaj apliko de novaj forcejoj.Samtempe, necesas senĉese plifortigi la aplikon de nova energio kaj novaj materialoj en forcejoj, por provizi potencon por la struktura reformo de forcejoj.

Estonta perspektivo kaj pensado

Tradiciaj forcejoj ofte havas iujn malavantaĝojn, kiel altan energikonsumon, malaltan utiligan indicon, temporaba kaj laborkonsuma, malbona agado ktp., kiuj ne plu povas kontentigi la produktadbezonojn de moderna agrikulturo, kaj nepre estos iom post iom. eliminita.Tial estas evolua tendenco uzi novajn energifontojn kiel sunenergion, biomasan energion, geoterman energion kaj ventenergion, novajn forcejajn aplikajn materialojn kaj novajn dezajnojn por antaŭenigi la strukturan ŝanĝon de forcejo.Antaŭ ĉio, la nova forcejo movita de nova energio kaj novaj materialoj devus ne nur kontentigi la bezonojn de mekanizita funkciado, sed ankaŭ ŝpari energion, teron kaj koston.Due, necesas konstante esplori la agadon de novaj forcejoj en malsamaj areoj, por provizi kondiĉojn por grandskala popularigo de forcejoj.En la estonteco, ni devus plu serĉi novan energion kaj novajn materialojn taŭgajn por forceja aplikado, kaj trovi la plej bonan kombinaĵon de nova energio, novaj materialoj kaj forcejo, por ebligi konstrui novan forcejon kun malalta kosto, mallonga konstruo. periodo, malalta energikonsumo kaj bonega rendimento, helpas ŝanĝi la strukturon de forcejo kaj antaŭenigi la modernigan disvolviĝon de forcejoj en Ĉinio.

Kvankam la aplikado de nova energio, novaj materialoj kaj novaj dezajnoj en forceja konstruado estas neevitebla tendenco, estas ankoraŭ multaj problemoj por studi kaj venki: (1) La konstrukosto pliiĝas.Kompare kun la tradicia hejtado per karbo, natura gaso aŭ oleo, la aplikado de nova energio kaj novaj materialoj estas ekologie amika kaj senpoluo, sed la konstrukosto estas signife pliigita, kio havas certan efikon al la investa reakiro de produktado kaj funkciado. .Kompare kun energia utiligo, la kosto de novaj materialoj estos signife pliigita.(2) Malstabila utiligo de varmoenergio.La plej granda avantaĝo de nova energia utiligo estas malalta operacia kosto kaj malalta karbondioksida ellaso, sed la liverado de energio kaj varmo estas malstabila, kaj nubaj tagoj fariĝas la plej granda limiga faktoro en sunenergio utiligo.En la procezo de biomasa varmoproduktado per fermentado, la efika utiligo de ĉi tiu energio estas limigita de la problemoj de malalta fermentada varmoenergio, malfacila administrado kaj kontrolo, kaj granda stoka spaco por krudmaterialo transportado.(3) Teknologia matureco.Ĉi tiuj teknologioj uzataj de nova energio kaj novaj materialoj estas altnivelaj esploroj kaj teknologiaj atingoj, kaj ilia aplika areo kaj amplekso estas ankoraŭ sufiĉe limigitaj.Ili ne pasis multajn fojojn, multajn retejojn kaj grandskalan praktikan kontroladon, kaj estas neeviteble iuj mankoj kaj teknikaj enhavoj, kiuj devas esti plibonigitaj en apliko.Uzantoj ofte neas la progreson de teknologio pro la negravaj mankoj.(4) La teknologia penetra indico estas malalta.La ampleksa aplikado de scienca kaj teknologia atingo postulas certan popularecon.Nuntempe, nova energio, nova teknologio kaj nova forceja dezajnoteknologio estas ĉiuj en la teamo de sciencaj esplorcentroj en universitatoj kun certa noviga kapablo, kaj la plej multaj teknikaj postulantoj aŭ projektistoj ankoraŭ ne scias;Samtempe, la popularigo kaj aplikado de novaj teknologioj estas ankoraŭ sufiĉe limigitaj ĉar la kerna ekipaĵo de novaj teknologioj estas patentitaj.(5) La integriĝo de nova energio, novaj materialoj kaj forceja strukturo-dezajno devas esti plifortigita.Ĉar energio, materialoj kaj forceja strukturo-dezajno apartenas al tri malsamaj disciplinoj, talentoj kun forceja projekt-sperto ofte malhavas esploron pri forcej-rilataj energio kaj materialoj, kaj inverse;Tial esploristoj rilataj al esploro pri energio kaj materialo bezonas plifortigi la esploron kaj komprenon de la realaj bezonoj de la disvolvo de forceja industrio, kaj strukturaj projektistoj ankaŭ devas studi novajn materialojn kaj novan energion por antaŭenigi la profundan integriĝon de la tri rilatoj, por atingi. la celo de praktika forceja esplorteknologio, malalta konstrukosto kaj bona uzo efiko.Surbaze de ĉi-supraj problemoj, oni sugestas, ke la ŝtato, lokaj registaroj kaj sciencaj esplorcentroj intensigu teknikajn esplorojn, profunde realigu komunajn esplorojn, plifortigu la diskonigon de sciencaj kaj teknologiaj atingoj, plibonigu la popularigon de atingoj kaj rapide realigi la celo de nova energio kaj novaj materialoj por helpi la novan disvolviĝon de forceja industrio.

Cititaj informoj

Li Jianming, Sun Guotao, Li Haojie, Li Rui, Hu Yixin.Nova energio, novaj materialoj kaj nova dezajno helpas la novan revolucion de forcejo [J].Legomoj, 2022,(10):1-8.