Drivhus hagebruk landbruksingeniørteknologi 2022-12-02 17:30 Publisert i Beijing

Utvikling av solcellehus i ikke-dyrkede områder som ørken, Gobi og Sandy Land har effektivt løst motsetningen mellom mat og grønnsaker som konkurrerer om land. Det er en av de avgjørende miljøfaktorene for vekst og utvikling av temperaturavlinger, som ofte bestemmer suksessen eller fiaskoen i drivhusavlingsproduksjonen. Derfor, for å utvikle solenergi i ikke-dyrkede områder, må vi først løse miljøtemperaturproblemet til drivhus. I denne artikkelen er temperaturkontrollmetodene som ble brukt i ikke-dyrkede landdrivhus de siste årene, oppsummert, og de eksisterende problemene og utviklingsretningen til temperatur og miljøvern i ikke-dyrkede landsolshus blir analysert og oppsummert.

Kina har en stor befolkning og mindre tilgjengelige landressurser. Mer enn 85% av landressursene er ikke-dyrkede landressurser, som hovedsakelig er konsentrert i nordvest i Kina. Dokument nr. 1 i sentralkomiteen i 2022 påpekte at utviklingen av anleggslandbruk skulle akselereres, og på grunnlag av å beskytte det økologiske miljøet, bør det utnyttbare ledige landet og ødemarken utforskes for å utvikle jordbruk i anlegget. Nordvest-Kina er rik på ørken, Gobi, Wasteland og andre ikke-dyrkede landressurser og naturlig lys- og varmeressurser, som er egnet for utvikling av jordbruk i anlegget. Derfor er utviklingen og utnyttelsen av ikke-dyrkede landressurser for å utvikle ikke-dyrkede landdrivhus av stor strategisk betydning for å sikre nasjonal matsikkerhet og lindre arealbrukskonflikter.

For tiden er ikke-dyrket solenergi drivhus den viktigste formen for landbruksutvikling med høy effektivitet i ikke-dyrket land. I nordvest i Kina er temperaturforskjellen mellom dag og natt stor, og temperaturen om natten om vinteren er lav, noe som ofte fører til fenomenet at den innendørs minimumstemperaturen er lavere enn temperaturen som kreves for normal vekst og utvikling av avlinger. Temperatur er en av de uunnværlige miljøfaktorene for vekst og utvikling av avlinger. For lav temperatur vil bremse den fysiologiske og biokjemiske reaksjonen av avlinger og bremse veksten og utviklingen. Når temperaturen er lavere enn grensen som avlinger kan bære, vil det til og med føre til iskaldt skade. Derfor er det spesielt viktig å sikre at temperaturen som kreves for normal vekst og utvikling av avlinger. For å opprettholde riktig temperatur på solenergi, er det ikke et eneste tiltak som kan løses. Det må garanteres fra aspektene ved drivhusdesign, konstruksjon, materialvalg, regulering og daglig styring. Derfor vil denne artikkelen oppsummere forskningsstatusen og fremdriften for temperaturkontroll av ikke-dyrkede drivhus i Kina de siste årene fra aspektene ved drivhusdesign og konstruksjon, varmebevaring og oppvarmingstiltak og miljøstyring, for å gi en systematisk referanse for Den rasjonelle utformingen og styringen av ikke-dyrkede drivhus.

Drivhusstruktur og materialer

Det termiske miljøet i drivhuset avhenger hovedsakelig av drivhusets overføring, avskjæring og lagringskapasitet til solstråling, som er relatert til den rimelige utformingen av drivhusorientering, form og materiale av lysoverførende overflate, struktur og materiale av vegg og baktak,, Foundation isolasjon, drivhusstørrelse, nattisolasjonsmodus og materiale av taket osv., Og også angår om konstruksjons- og konstruksjonsprosessen til drivhus kan sikre effektiv realisering av designkrav.

Lysoverføringskapasitet på foran taket

Hovedenergien i drivhuset kommer fra solen. Å øke lysoverføringskapasiteten til fronttaket er gunstig for drivhuset for å få mer varme, og det er også et viktig fundament å sikre temperaturmiljøet i drivhuset om vinteren. For tiden er det tre hovedmetoder for å øke lysoverføringskapasiteten og lysmottakelsestiden for det fremre taket på drivhuset.

01 Design rimelig drivhusorientering og azimut

Orienteringen av drivhuset påvirker lysytelsen til drivhuset og drivhusets oppbevaringskapasitet. Derfor, for å få mer varmelagring i drivhus, står orienteringen av ikke-dyrkede drivhus i Nordvest-Kina mot sør. For den spesifikke azimut av drivhuset, når du velger sør til øst, er det gunstig å "ta tak i solen", og innendørs temperaturen stiger raskt om morgenen; Når sør til vest er valgt, er det gunstig for drivhus å benytte seg av ettermiddagslys. Den sørlige retningen er et kompromiss mellom de to ovennevnte situasjonene. I henhold til kunnskapen om geofysikk, roterer jorden 360 ° på en dag, og solazimut av solen beveger seg omtrent 1 ° hvert fjerde minutt. Derfor, hver gang azimut av drivhuset er forskjellig med 1 °, vil tidspunktet for direkte sollys variere med omtrent 4 minutter, det vil si at azimut av drivhuset påvirker tiden da drivhuset ser lys om morgenen og kvelden.

Når lystimene på morgenen og ettermiddagen er like, og øst eller vest er i samme vinkel, vil drivhuset få de samme lystimene. For området nord for 37 ° nord breddegrad, er temperaturen imidlertid lav om morgenen, og tidspunktet for at dynet avdekker er sent, mens temperaturen er relativt høy på ettermiddagen og kvelden, så det er aktuelt å utsette tiden for Lukker den termiske isolasjonsdyren. Derfor bør disse områdene velge sør til vest og utnytte ettermiddagslyset fullt ut. For områdene med 30 ° 35 ° nord breddegrad, på grunn av de bedre lysforholdene om morgenen, kan også tiden for bevaring av varme og dekke avdekkes. Derfor bør disse områdene velge den sør-mot-østlige retningen for å strebe etter mer solstråling for morgenen for drivhuset. I området 35 ° ~ 37 ° nord breddegrad, er det imidlertid liten forskjell i solstråling om morgenen og ettermiddagen, så det er bedre å velge rett i sør. Enten det er sør-øst eller sør-vest, er avviksvinkelen vanligvis 5 ° ~ 8 °, og maksimum skal ikke overstige 10 °. Nordvest -Kina ligger i området 37 ° ~ 50 ° nord breddegrad, så azimutvinkelen til drivhuset er generelt fra sør til vest. Med tanke på dette har sollys drivhus designet av Zhang Jingshe osv. I Taiyuan -området valgt orienteringen på 5 ° vest for sør, har sollys drivhus bygget av Chang Meimei osv. I Gobi -området i Hexi Corridor har tatt i bruk orienteringen av 5 ° til 10 ° vest for sør, og sollys drivhuset bygget av Ma Zhigui osv. I Nord -Xinjiang har adopterte orienteringen på 8 ° vest i sør.

02 Design Rimelig takform og hellingsvinkel

Formen og tilbøyeligheten til det fremre taket bestemmer solstrålene. Jo mindre hendelsesvinkelen, jo større er overføringen. Sun Juren mener at formen på foran taket hovedsakelig bestemmes av forholdet mellom lengden på hovedbelysningsoverflaten og bakhellingen. Lang fronthelling og kort bakre skråning er gunstig for belysning og varmebevaring av foran taket. Chen Wei-Qian og andre tror at det viktigste belysningstaket av solenergi som brukes i Gobi-området vedtar en sirkulær bue med en radius på 4,5 m, som effektivt kan motstå kulden. Zhang Jingshe, etc. Tenk at det er mer passende å bruke halvsirkulær bue på det fremre taket av drivhuset i alpin og høye breddegradsområder. Når det gjelder hellingsvinkelen på fronttaket, i henhold til lysoverføringsegenskapene til plastfilm, når hendelsesvinkelen er 0 ~ 40 °, er refleksjonsevnen til det fremre taket til sollyset liten, og når det overstiger 40 °, er det foran Refleksjonsevnen øker betydelig. Derfor tas 40 ° som den maksimale hendelsesvinkelen for å beregne hellingsvinkelen på fronttaket, slik at selv i vintersolverv, kan solstrålingen komme inn i drivhuset i maksimal grad. Derfor, når han designer et solenergi som er egnet for ikke-dyrkede områder i Wuhai, indre Mongolia, beregnet han og andre hellingsvinkelen på fronttaket med en hendelsesvinkel på 40 °, og tenkte at så lenge det var større enn 30 °, det kan oppfylle kravene til drivhusbelysning og bevaring av varme. Zhang Caihong og andre tror at når de bygger drivhus i Xinjiangs ikke-dyrkede områder, er hellingsvinkelen på det fremre taket av drivhus i det sørlige Xinjiang 31 °, mens det i Nord-Xinjiang er 32 ° ~ 33,5 °.

03 Velg passende gjennomsiktige dekkmaterialer.

I tillegg til påvirkningen av utendørs solstrålingsforhold, er material- og lysoverføringskarakteristikkene til drivhusfilm også viktige faktorer som påvirker lys- og varmemiljøet i drivhuset. For tiden er lysoverføringen av plastfilmer som PE, PVC, EVA og PO annerledes på grunn av forskjellige materialer og filmtykkelser. Generelt sett kan lysoverføringen av filmer som har blitt brukt i 1-3 år garantert være over 88% i det store og hele, som bør velges i henhold til etterspørselen etter avlinger til lys og temperatur. I tillegg, i tillegg til lysoverføringen i drivhus, er fordelingen av lysmiljø i drivhus også en faktor som folk legger mer og mer oppmerksomhet til. Derfor har de siste årene lysoverføring som dekker materiale med forbedret spredningslys blitt anerkjent av industrien, spesielt i områdene med sterk solstråling i Nordvest -Kina. Påføringen av forbedret spredende lysfilm har redusert skyggeleggingseffekten på toppen og bunnen av avlingsbaldakin, økt lyset i midten og nedre del av avlingsbaldakin, forbedret de fotosyntetiske egenskapene til hele avlingen, og viste en god effekt av å fremme å fremme vekst og økende produksjon.

Rimelig design av drivhusstørrelse

Lengden på drivhuset er for lang eller for kort, noe som vil påvirke innendørs temperaturkontroll. Når drivhusets lengde er for kort, før soloppgang og solnedgang, er området skyggelagt av øst- og vestgablene stort, noe som ikke bidrar til drivhusets oppvarming, og på grunn av det lille volumet vil det påvirke innendørs jord og vegg Absorpsjon og frigjøring av varme. Når lengden er for stor, er det vanskelig å kontrollere innetemperaturen, og det vil påvirke fastheten i drivhusstrukturen og konfigurasjonen av varmebeskyttelsesdyrens rullemekanisme. Høyden og spennet til drivhuset påvirker direkte dagslyset på foran taket, størrelsen på drivhusrommet og isolasjonsforholdet. Når spennet og lengden på drivhuset er fikset, kan du øke høyden på drivhuset øke lysvinkelen på det fremre taket fra lysmiljøperspektivet, noe som bidrar til lysoverføring; Fra synspunktet av termisk miljø øker høyden på veggen, og varvarelagringsområdet på bakveggen øker, noe som er gunstig for varmelagring og varmeutgivelse av bakveggen. Dessuten er plassen stor, varmekapasitetshastigheten er også stor, og drivhusets termiske miljø er mer stabilt. Å øke høyden på drivhuset vil selvfølgelig øke kostnadene for drivhus, noe som trenger omfattende vurdering. Derfor, når vi designer et drivhus, bør vi velge rimelig lengde, spenn og høyde i henhold til lokale forhold. For eksempel tror Zhang Caihong og andre at i Nord -Xinjiang er lengden på drivhuset 50 ~ 80m, spennet er 7m og høyden på drivhus Span er 8m og høyden på drivhuset er 3,6 ~ 4,0 m; Det anses også at spennet med drivhus ikke skal være mindre enn 7 meter, og når spennet er 8 meter, er varmebevaringseffekten den beste. I tillegg tror Chen Weiqian og andre at lengden, spennet og høyden på solenergi drivhuset skal være henholdsvis 80 m, 8 ~ 10m og 3,8 ~ 4,2 m når det er bygget i Gobi -området i Jiuquan, Gansu.

Forbedre varvarelagring og isolasjonskapasitet på veggen

På dagtid akkumulerer veggen varme ved å absorbere solstrålingen og varmen fra en eller annen inneluft. Om natten, når innetemperaturen er lavere enn veggtemperaturen, vil veggen passivt frigjøre varme for å varme opp drivhuset. Som den viktigste varmelagringskroppen til drivhuset, kan veggen forbedre det innendørs nattemperaturmiljøet ved å forbedre varmelagringskapasiteten. Samtidig er veggens termiske isolasjonsfunksjon grunnlaget for stabiliteten i drivhusets termiske miljø. For tiden er det flere metoder for å forbedre varmelagring og isolasjonskapasitet til vegger.

01 Design rimelig veggstruktur

Veggenes funksjon inkluderer hovedsakelig varmelagring og varmebevaring, og samtidig fungerer de fleste av drivhusveggene også som bærende medlemmer for å støtte takstolen. Fra synspunktet om å oppnå et godt termisk miljø, bør en rimelig veggstruktur ha nok varmelagringskapasitet på indre side og nok varmebeskyttelseskapasitet på ytre side, samtidig som de reduserer unødvendige kalde broer. I forskningen av veggvareoppbevaring og isolasjon, designet Bao Encai og andre den størknet sand passive varmelagringsveggen i Wuhai Desert Area, indre Mongolia. Porøs murstein ble brukt som isolasjonslag på utsiden og størknet sand ble brukt som varmelagringslag på innsiden. Testen viste at innendemperaturen kunne nå 13,7 ℃ i solskinnsdager. Ma yuehong etc. designet en hveteskallmørtelblokk komposittvegg i det nordlige Xinjiang, der Quicklime er fylt ut mørtelblokker som et varmelagringslag og slaggposer er stablet utendørs som et isolasjonslag. Den hule blokkeringsveggen designet av Zhao Peng, etc. I Gobi -området i Gansu -provinsen bruker 100 mm tykt benzenbrett som isolasjonslag på utsiden og sand og hul blokk murstein som varmelagringslag på innsiden. Testen viser at gjennomsnittstemperaturen om vinteren er over 10 ℃ om natten, og Chai -regenerering, etc. bruker også sand og grus som isolasjonslag og varmelagringslag på veggen i Gobi -området i Gansu -provinsen. Når det gjelder å redusere kalde broer, Yan Junyue etc. designet en lys og forenklet samlet bakvegg, noe som ikke bare forbedret den termiske motstanden til veggen, men også forbedret tetningsegenskapen til veggen ved å feste polystyrenbrett på utsiden av ryggen vegg; Wu letian etc. Sett armert betongringstråle over grunnlaget for drivhusveggen, og brukte trapesformet mursteinstempel rett over ringstrålen for å støtte baktaket, noe som løste problemet som sprekker og fundamentens innsynkning er lett å oppstå i drivhus i Hotian, Xinjiang, og påvirker dermed den termiske isolasjonen av drivhus.

02 Velg passende varmelagring og isolasjonsmaterialer.

Vegglagrings- og isolasjonseffekten av veggen avhenger først av valg av materialer. I den nordvestlige ørkenen, Gobi, Sandy Land og andre områder, tok forskere ifølge stedets forhold lokale materialer og gjorde dristige forsøk på å designe mange forskjellige typer bakvegger av solenergi. For eksempel, når Zhang Guosen og andre bygde drivhus i sand- og grusfelter i Gansu, ble sand og grus brukt som varmelagring og isolasjonslag med vegger; I henhold til egenskapene til Gobi og Desert i Nordvest -Kina, designet Zhao Peng en slags hul blokkvegg med sandstein og hul blokkering som materialer. Testen viser at den gjennomsnittlige innendørs natttemperaturen er over 10 ℃. Med tanke på mangel på byggematerialer som murstein og leire i Gobi -regionen i Nordvest -Kina, fant Zhou Changji og andre at de lokale drivhusene vanligvis bruker småstein som veggmaterialer når de undersøker solcellehus i Gobi -regionen i Kizilsu Kirgiz, Xinjiang. Med tanke på den termiske ytelsen og den mekaniske styrken til Pebble, har drivhuset bygget med Pebble god ytelse når det gjelder varmebevaring, varmelagring og bærelager. Tilsvarende bruker Zhang Yong, etc. også småstein som hovedmaterialet i veggen, og designet en uavhengig varmelagringsstein i Shanxi og andre steder. Testen viser at varmelagringseffekten er god. Zhang etc. designet en slags sandsteinsvegg i henhold til egenskapene til Nordvest -Gobi -området, som kan øke innetemperaturen med 2,5 ℃. I tillegg testet Ma Yuehong og andre varmelagringskapasiteten til blokkert sandvegg, blokkeringsvegg og murvegg i Hotian, Xinjiang. Resultatene viste at den blokkerte sandveggen hadde den største varmelagringskapasiteten. I tillegg, for å forbedre veggen for varmelagring, utvikler forskere aktivt nye varmelagringsmaterialer og teknologier. For eksempel foreslo Bao Encai et faseendring av herdingsmiddelmateriale, som kan brukes til å forbedre varmelagringskapasiteten til bakveggen til solenergi i nordvest-ikke-dyrkede områder. Som utforsking av lokale materialer, brukes også Haystack, Slag, Benzen Board og halm som veggmaterialer, men disse materialene har vanligvis bare funksjonen til varmebevaring og ingen varmelagringskapasitet. Generelt sett har veggene fylt med grus og blokker god varmelagring og isolasjonskapasitet.

03 Øk veggtykkelsen på riktig måte

Vanligvis er termisk motstand en viktig indeks for å måle den termiske isolasjonsytelsen til veggen, og faktoren som påvirker termisk motstand er tykkelsen på materiallaget foruten materialets termiske ledningsevne. Derfor, på grunnlag av valg av passende termiske isolasjonsmaterialer, kan du øke veggen på veggen på riktig hele drivhuset. For eksempel, i Gansu og andre områder, er den gjennomsnittlige tykkelsen på sandposeveggen i Zhangye City 2,6 meter, mens den for mørtelmurvegg i Jiuquan City er 3,7 meter. Jo tykkere veggen, desto større er dens termiske isolasjon og varmelagringskapasitet. Imidlertid vil for tykke vegger øke land okkupasjonen og kostnadene for drivhusbygging. Derfor, fra perspektivet med å forbedre den termiske isolasjonskapasiteten, bør vi også prioritere å velge høye termiske isolasjonsmaterialer med lav termisk ledningsevne, for eksempel polystyren, polyuretan og andre materialer, og deretter øke tykkelsen på riktig måte.

Rimelig design av baktak

For utforming av baktaket er hovedhensynet ikke å forårsake påvirkning av skyggelegging og forbedre den termiske isolasjonskapasiteten. For å redusere påvirkningen av skyggelegging på baktaket, er innstillingen av skråningsvinkelen hovedsakelig basert på det faktum at det bakre taket kan motta direkte sollys på dagtid når avlinger er plantet og produsert. Derfor er høydevinkelen på det bakre taket generelt valgt for å være bedre enn den lokale solhøydevinkelen til vintersolverv på 7 ° ~ 8 °. For eksempel tror Zhang Caihong og andre at når de bygger solenergi i Gobi og saltvannsalkali i Xinjiang, er den anslåtte lengden på baktaket 1,6 m, så hellingsvinkelen på baktaket er 40 ° i Sør-Xinjiang og 45 ° i Nord -Xinjiang. Chen Wei-Qian og andre mener at det bakre taket på solenergi i Jiuquan Gobi-området skal være skråstilt ved 40 °. For termisk isolasjon av baktaket, bør den termiske isolasjonskapasiteten sikres hovedsakelig i valg av termiske isolasjonsmaterialer, den nødvendige tykkelsesdesignet og den rimelige fangledden av termiske isolasjonsmaterialer under konstruksjon.

Reduser tap av jordvarme

Om vinterkvelden, fordi temperaturen på innendørs jord er høyere enn for utendørs jord, vil varmen fra innendørs jord bli overført til utendørs ved varmeledning, noe som forårsaker tap av drivhusvarme. Det er flere måter å redusere jordvarmetap på.

01 Jordisolasjon

Bakken synker ordentlig, unngår det frosne jordlaget og bruker jorda til varmebevaring. For eksempel ble solcellehuset "1448 tre-Materials-One-Body" solcelleanlegg utviklet av CHAI-regenerering og annet ikke-dyrket land i Hexi-korridoren bygget ved å grave 1 m ned, og effektivt unngå det frosne jordlaget; I følge det faktum at dybden av frossen jord i Turpan -området er 0,8 meter, foreslo Wang Huamin og andre å grave 0,8 meter for å forbedre den termiske isolasjonskapasiteten til drivhuset. Da Zhang Guosen, etc. bygde bakveggen til dobbeltbuen dobbeltfilm som graver solenergi drivhus på ikke-luftig land, var gravedybden 1 m. Eksperimentet viste at den laveste temperaturen om natten ble økt med 2 ~ 3 ℃ sammenlignet med det tradisjonelle andre generasjons solenergi.

02 Foundation kald beskyttelse

Hovedmetoden er å grave en kaldtett grøft langs fundamentdelen av fronttaket, fylle ut termiske isolasjonsmaterialer, eller kontinuerlig begrave termiske isolasjonsmaterialer under jorden langs fundamentveggdelen, som alle tar sikte på å redusere varmetapet forårsaket av Varmeoverføring gjennom jorda ved grensedelen av drivhuset. De termiske isolasjonsmaterialene som brukes er hovedsakelig basert på de lokale forholdene i Nordvest -Kina, og kan fås lokalt, for eksempel høy, slagg, steinull, polystyrenbrett, maisstrå, hestegjødsel, falne blader, ødelagt gress, sagflis, ugress, Strå, etc.

03 Mulch -film

Ved å dekke plastfilmen kan sollys nå jorda gjennom plastfilmen på dagtid, og jorda absorberer solvarmen og varmes opp. Dessuten kan plastfilmen blokkere den langbølge strålingen som reflekteres av jorda, og dermed redusere strålingstapet av jorda og øke varmelagringen av jorda. Om natten kan plastfilm hindre den konvektive varmeutvekslingen mellom jord og inneluft, og dermed redusere varmetapet av jord. Samtidig kan plastfilm også redusere det latente varmetapet forårsaket av fordamping av jordvann. Wei Wenxiang dekket drivhuset med plastfilm i Qinghai -platået, og eksperimentet viste at bakketemperaturen kunne heves med omtrent 1 ℃.

Styrke den termiske isolasjonsytelsen til fronttaket

Det fremre taket på drivhuset er den viktigste varmeavvisningen, og den tapte varmen utgjør mer enn 75% av det totale varmetapet i drivhuset. Derfor kan styrking av varmeisolasjonskapasiteten til det fremre taket på drivhuset effektivt redusere tapet gjennom foran taket og forbedre vintertemperaturmiljøet i drivhuset. For tiden er det tre hovedtiltak for å forbedre den termiske isolasjonskapasiteten til foran taket.

01 Flerlags gjennomsiktig dekke blir vedtatt.

Strukturelt sett kan bruk av dobbeltlagsfilm eller trelagsfilm som den lysoverførende overflaten til drivhuset effektivt forbedre den termiske isolasjonsytelsen til drivhuset. For eksempel tegnet Zhang Guosen og andre en dobbeltbue dobbeltfilm-gravingstype solenergi i Gobi-området i Jiuquan City. Utsiden av det fremre taket på drivhuset er laget av EVA-film, og innsiden av drivhuset er laget av PVC dryppfri anti-aldringsfilm. Eksperimenter viser at sammenlignet med den tradisjonelle andre generasjons solenergi, er den termiske isolasjonseffekten enestående, og den laveste temperaturen om natten stiger med 2 ~ 3 ℃ i gjennomsnitt. Tilsvarende designet Zhang Jingshe, etc. også et solenergi med dobbeltfilm som dekker for de klimatiske egenskapene til høy breddegrad og alvorlige kalde områder, noe som betydelig forbedret den termiske isolasjonen til drivhuset. Sammenlignet med kontrolldrivhuset økte nattetemperaturen med 3 ℃. I tillegg prøvde Wu Letian og andre å bruke tre lag med 0,1 mm tykk EVA -film på forsiden av solenergi -drivhuset designet i Hetian Desert Area, Xinjiang. Flerlagsfilm kan effektivt redusere varmetapet til fronttaket, men fordi lysoverføringen til enkeltsjiktsfilm i utgangspunktet er omtrent 90%, vil flerlagsfilmen naturlig føre til demping av lysoverføring. Derfor, når du velger flerlags lysoverføringsdekning, er det nødvendig å ta hensyn til lysforhold og lysbehov til drivhus.

02 Styrke nattisolasjonen på fronttaket

Plastfilm brukes på taket for å øke lysoverføringen på dagtid, og det blir det svakeste stedet i hele drivhuset om natten. Derfor er det et nødvendig termisk isolasjonsmål for solcellehus. For eksempel i Qinghai Alpine -regionen brukte Liu Yanjie og andre halmgardiner og kraftpapir som termiske isolasjonsdatter for eksperimenter. Testresultatene viste at den laveste innetemperaturen i drivhuset om natten kunne nå over 7,7 ℃. Videre mener Wei Wenxiang at varmetapet av drivhus kan reduseres med mer enn 90% ved å bruke doble gressgardiner eller kraftpapir utenfor gressgardiner for termisk isolasjon i dette området. I tillegg brukte zou ping, etc. resirkulert fibernålfelt termisk isolasjonsdppe i solenergi drivhuset i Gobi -regionen til Xinjiang, og Chang Meimei, etc. brukte termisk isolasjonssandwich bomulls termisk isolasjonsdyr i solenergi drivhuset i Gobi -regionen av Hexi -korridor. For tiden er det mange typer termiske isolasjonsdyrer som brukes i solcellehus, men de fleste av dem er laget av nålet filt, limsprayet bomull, perlebomull, etc., med vanntett eller anti-aging overflatelag på begge sider. I henhold til den termiske isolasjonsmekanismen til termisk isolasjonsdyr, for å forbedre dens termiske isolasjonsytelse, bør vi begynne med å forbedre dens termiske motstand og redusere varmeoverføringskoeffisienten, og de viktigste tiltakene er å redusere den termiske ledningsevnen til materialer, øke tykkelsen på tykkelsen materiallag eller øke antall materiallag osv. flerlags komposittmaterialer. I følge testen kan varmeoverføringskoeffisienten til den termiske isolasjonsdyren med høy termisk isolasjonsytelse for tiden nå 0,5W/(M2 ℃), noe som gir en bedre garanti for den termiske isolasjonen av drivhus i kalde områder om vinteren. Northwest-området er selvfølgelig vind og støvete, og den ultrafiolette strålingen er sterk, så det termiske isolasjonsoverflatelaget skal ha god anti-aldringsytelse.

03 Legg til et internt termisk isolasjonsgardin.

Selv om det fremre taket på sollys drivhuset er dekket med et ytre termisk isolasjonsdyr om natten, så langt som andre strukturer i hele drivhuset er bekymret, er fronttaket fremdeles et svakt sted for hele drivhuset om natten. Derfor designet prosjektgruppen av "Struktur og konstruksjonsteknologi i drivhus i Nordvest-ikke-varbart land" et enkelt internt termisk isolasjonsrullsystem (figur 1), hvis struktur består av et fast internt termisk isolasjonsgardin ved fremre fot og og Et bevegelig indre termisk isolasjonsgardin i det øvre rommet. Den øvre bevegelige termiske isolasjonsgardinen åpnes og brettes ved bakveggen på drivhuset på dagtid, noe som ikke påvirker lyshuset; Den faste termiske isolasjonsdyren nederst spiller rollen som forsegling om natten. Den interne isolasjonsdesignen er ryddig og enkel å betjene, og kan også spille rollen som skyggelegging og kjøling om sommeren.

Aktiv oppvarmingsteknologi

På grunn av den lave temperaturen om vinteren i det nordvest bekymret.

Solenergi -lagrings- og varmeutløsersystem

Det er en viktig grunn til at veggen bærer funksjonene til varmebevaring, varmelagring og lastbæring, noe som fører til den høye konstruksjonskostnaden og lave utnyttelsesgraden for solenergi. Derfor er forenkling og montering av solenergi -drivhus bundet til å være en viktig utviklingsretning i fremtiden. Blant dem er det å forenkle funksjonen til veggen å frigjøre varmelagrings- og frigjøringsfunksjonen til veggen, slik at bakveggen bare bærer varmebevaringsfunksjonen, som er en effektiv måte å forenkle utviklingen på. For eksempel er Fang Huis aktive varmelagrings- og frigjøringssystem (figur 2) mye brukt i ikke-dyrkede områder som Gansu, Ningxia og Xinjiang. Varmekolleksjonsanordningen er hengt på nordveggen. I løpet av dagen lagres varmen som samles inn av varmeinnsamlingsinnretningen i varmelagringskroppen gjennom sirkulasjonen av varmelagringsmediet, og om natten frigjøres varmen og oppvarmet ved sirkulasjonen av varmelagringsmediet, og dermed realiserer Varmeoverføring i tid og rom. Eksperimenter viser at minimumstemperaturen i drivhuset kan heves med 3 ~ 5 ℃ ved å bruke denne enheten. Wang Zhiwei osv. Legg frem et vanngardinvarmesystem for solenergi i det sørlige Xinjiang Desert -området, noe som kan øke temperaturen på drivhuset med 2,1 ℃ om natten.

I tillegg designet Bao Encai etc. et aktivt sirkulasjonssystem for varmelager for nordveggen. På dagtid, gjennom sirkulasjonen av aksiale vifter, strømmer innendørs varmluft gjennom varmeoverføringskanalen som er innebygd i nordveggen, og varmeoverføringskanalutvekslingen varmen med varmelagringslaget inne i veggen, noe som forbedrer varmelagringskapasiteten til varmelagringskapasiteten veggen. I tillegg lagrer solfaseendringens varmelagringssystem designet av Yan Yantao osv. Gjennomsnittstemperatur med 2,0 ℃ om natten. Ovennevnte solenergiutnyttelsesteknologier og utstyr har kjennetegnene på økonomi, energisparing og lite karbon. Etter optimalisering og forbedring, bør de ha et godt anvendelsesutsikt i områdene med rikelig solenergiressurser i Nordvest -Kina.

Andre hjelpeoppvarmingsteknologier

01 Biomasse energioppvarming

Sengetøy, halm, ku møkk, sauemøkk og fjærkre møkk er blandet med biologiske bakterier og begraves i jorda i drivhuset. Mye varme genereres under gjæringsprosessen, og det genereres mange gunstige stammer, organisk materiale og CO2 under gjæringsprosessen. Gunstige stammer kan hemme og drepe en rekke bakterier, og kan redusere forekomsten av klimasykdommer og skadedyr; Organisk materiale kan bli gjødsel for avlinger; Den produserte CO2 kan forbedre fotosyntesen av avlinger. For eksempel begravde Wei Wenxiang varm organisk gjødsel som hestegjødsel, kugjødsel og sauegjødsel i innendørs jord i solskjermhuset i Qinghai -platået, som effektivt løftet bakketemperaturen. I sola drivhus i Gansu ørkenområde ， Zhou Zhilong brukte halm og organisk gjødsel for å gjære mellom avlinger. Testen viste at temperaturen på drivhuset kunne økes med 2 ~ 3 ℃.

02 Kulloppvarming

Det er kunstig komfyr, energisparende varmtvannsbereder og oppvarming. For eksempel, etter undersøkelse i Qinghai -platået, fant Wei Wenxiang at kunstig ovnoppvarming hovedsakelig ble brukt lokalt. Denne oppvarmingsmetoden har fordelene med raskere oppvarming og åpenbar varmeeffekt. Imidlertid vil skadelige gasser som SO2, CO og H2s bli produsert i prosessen med å brenne kull, så det er nødvendig å gjøre en god jobb med å slippe ut skadelige gasser.

03 Elektrisk oppvarming

Bruk elektrisk oppvarmingstråd for å varme opp det fremre taket på drivhuset, eller bruk elektrisk varmeovn. Varmeeffekten er bemerkelsesverdig, bruken er trygg, ingen forurensninger genereres i drivhuset, og varmeutstyret er enkelt å kontrollere. Chen Weiqian og andre mener at problemet med å fryse skader om vinteren i jiuquan -området hindrer utviklingen av lokalt Gobi -landbruk, og elektriske varmeelementer kan brukes til å varme opp drivhuset. På grunn av bruk av elektriske energiressurser av høy kvalitet, er energiforbruket imidlertid høy og kostnadene er høye. Det antydes at det skal brukes som et midlertidig middel for nødvarme i ekstremt kaldt vær.

Miljøstyringstiltak

I prosessen med produksjon og bruk av drivhus, kan fullstendig utstyr og normal drift ikke effektivt sikre at det termiske miljøet oppfyller designkravene. Faktisk spiller bruk og styring av utstyr ofte en nøkkelrolle i dannelsen og vedlikeholdet av det termiske miljøet, hvorav den viktigste er den daglige styringen av termisk isolasjonsdyr og ventilasjon.

Håndtering av termisk isolasjonsdyr

Termisk isolasjonsdyr er nøkkelen til natttermisk isolasjon på foran taket, så det er ekstremt viktig å avgrense dets daglige styring og vedlikehold, spesielt følgende problemer bør være oppmerksom på: ①Choose passende åpnings- og stengetid for termisk isolasjonsdelt. . Åpnings- og stengetid for den termiske isolasjonsdyren påvirker ikke bare lysetiden for drivhuset, men påvirker også varmeprosessen i drivhuset. Åpning og lukking av den termiske isolasjonsdyren for tidlig eller for sent, bidrar ikke til samlingen av varme. Om morgenen, hvis dynen blir avdekket for tidlig, vil innendørs temperaturen falle for mye på grunn av den lave utetemperaturen og svakt lys. Tvert imot, hvis tidspunktet for å avdekke dynen er for sent, vil tiden for å motta lys i drivhuset bli forkortet, og innendørs temperaturstigningstid vil bli forsinket. Om ettermiddagen, hvis den termiske isolasjonsduken er slått av for tidlig, vil eksponeringstiden innendørs forkortes, og varmelagring av innendørs jord og vegger vil bli redusert. Tvert imot, hvis varmebevaring er slått av for sent, vil varmeavledningen av drivhuset økes på grunn av den lave utetemperaturen og svakt lys. Derfor, generelt sett, når den termiske isolasjonsdyren er slått på om morgenen, anbefales det at temperaturen stiger etter 1 ~ 2 ℃ fall, mens når den termiske isolasjonsdyren er slått av, er det tilrådelig for temperaturen å stige Etter 1 ~ 2 ℃ slipp. ② Når du lukker den termiske isolasjonsdyren, må du ta hensyn til å observere om det termiske isolasjonsdyret dekker alle de fremre takene tett, og juster dem i tid hvis det er et gap. ③ Etter at den termiske isolasjonsdyren er helt lagt ned, kan du sjekke om den nedre delen er komprimert, for å forhindre at varmebevaringseffekten blir løftet av vinden om natten. ④ Kontroller og vedlikehold den termiske isolasjonsdyren i tide, spesielt når den termiske isolasjonsdyren er skadet, reparerer eller erstatt den i tide. ⑤ Vær oppmerksom på værforholdene i tide. Når det er regn eller snø, dekker du den termiske isolasjonsdyren i tide og fjerner snø i tide.

Styring av ventilasjonsåpninger

Hensikten med ventilasjon om vinteren er å justere lufttemperaturen for å unngå overdreven temperatur rundt middag; Det andre er å eliminere innendørs fuktighet, redusere luftfuktigheten i drivhuset og kontrollere skadedyr og sykdommer; Den tredje er å øke innendørs CO2 -konsentrasjon og fremme avlingsvekst. Ventilasjon og varmebevaring er imidlertid motstridende. Hvis ventilasjon ikke styres ordentlig, vil det sannsynligvis føre til problemer med lave temperaturer. Derfor, når og hvor lang tid for å åpne ventilasjonsåpningene, må dynamisk justeres i henhold til miljøforholdene i drivhuset når som helst. I de nordvestlige ikke-dyrkede områdene er styring av drivhusventiler hovedsakelig delt på to måter: manuell drift og enkel mekanisk ventilasjon. Imidlertid er åpningstiden og ventilasjonstiden for ventilasjonsåpningene hovedsakelig basert på folks subjektive skjønn, så det kan skje at ventilasjonsåpningene åpnes for tidlig eller for sent. For å løse de ovennevnte problemene, designet Yin Yilei etc. en intelligent ventilasjonsenhet, som kan bestemme åpningstiden og åpnings- og lukkestørrelsen på ventilasjonshull i henhold til endringene i innemiljøet. Med utdyping av forskningen om loven om miljøendring og etterspørsel, samt popularisering og fremgang av teknologier og utstyr som miljøoppfatning, informasjonsinnsamling, analyse og kontroll, bør automatisering av ventilasjonsstyring i solenergi drivhus være en Viktig utviklingsretning i fremtiden.

Andre styringstiltak

I prosessen med å bruke forskjellige typer skurfilmer, vil deres lette overføringskapasitet gradvis svekkes, og svekkelseshastigheten er ikke bare relatert til deres egne fysiske egenskaper, men også relatert til det omgivende miljøet og styringen under bruk. I bruksprosessen er den viktigste faktoren som fører til nedgang i lysoverføringens ytelse forurensning av filmoverflaten. Derfor er det ekstremt viktig å utføre regelmessig rengjøring og rengjøring når forholdene tillater det. I tillegg bør kabinettstrukturen til drivhuset sjekkes regelmessig. Når det er en lekkasje i veggen og taket, bør det repareres i tide for å unngå at drivhuset blir påvirket av kald luftinfiltrasjon.

Eksisterende problemer og utviklingsretning

Forskere har undersøkt og studert varmebeskyttelse og lagringsteknologi, styringsteknologi og oppvarmingsmetoder for drivhus i nordvestlige ikke-dyrkede områder i mange år, som i utgangspunktet innså den overvintrende produksjonen av grønnsaker, forbedret drivhusets evne til å motstå kjøleskade med lav temperatur kraftig. , og innså i utgangspunktet den overvintrende produksjonen av grønnsaker. Det har gitt et historisk bidrag til å lindre motsetningen mellom mat og grønnsaker som konkurrerer om land i Kina. Imidlertid er det fortsatt følgende problemer i temperaturgarantiteknologien i Nordvest -Kina.

Drivhustyper som skal oppgraderes

For tiden er de typer drivhus fremdeles de vanlige som er bygget på slutten av 1900 -tallet og tidlig i århundret, med enkel struktur, urimelig design, dårlig evne til å opprettholde drivhusets termiske miljø og motstå naturkatastrofer og mangel på standardisering. Derfor, i den fremtidige drivhusdesignen, bør form og tilbøyelighet til foran taket, den azimutvinkelen på drivhuset, høyden på bakveggen, den synkende dybden på drivhuset, etc. standardiseres ved å kombinere den lokale geografiske breddegraden fullt ut ved å kombinere den lokale geografiske breddegrad og klimaegenskaper. Samtidig kan bare en avling plantes i et drivhus så langt det er mulig, slik at standardisert drivhusmatching kan utføres i henhold til lys- og temperaturkravene til de plantede avlingene.

Drivhusskala er relativt liten.

Hvis drivhusskalaen er for liten, vil det påvirke stabiliteten i drivhusets termiske miljø og utvikling av mekanisering. Med den gradvise økningen av arbeidskostnadene er mekaniseringsutvikling en viktig retning i fremtiden. Derfor bør vi i fremtiden basere oss på det lokale utviklingsnivået, ta hensyn til behovene for mekaniseringsutvikling, rasjonelt utforme interiørområdet og utformingen av drivhus, fremskynde forskningen og utviklingen av landbruksutstyr som er egnet for lokale områder, og Forbedre mekaniseringshastigheten for drivhusproduksjon. Samtidig, i henhold til behovene til avlinger og dyrkingsmønstre, bør det relevante utstyret matches med standarder, og integrert forskning og utvikling, innovasjon og popularisering av ventilasjon, fuktighetsreduksjon, varmebevaring og varmeutstyr bør fremmes.

Tykkelsen på vegger som sand og hule blokker er fremdeles tykk.

Hvis veggen er for tykk, selv om isolasjonseffekten er god, vil den redusere utnyttelsesgraden på jord, øke kostnadene og vanskeligheten med å konstruere. Derfor, i den fremtidige utviklingen, på den ene siden, kan veggtykkelsen vitenskapelig optimaliseres i henhold til de lokale klimatiske forholdene; På den annen side bør vi fremme den lette og forenklede utviklingen av bakveggen, slik at bakveggen i drivhuset bare beholder funksjonen til varmebevaring, bruker solsamlere og annet utstyr for å erstatte varmelagring og frigjøring av veggen . Solsamlere har kjennetegnene på effektiviteten av høy varmeinnsamling, sterk varmesamlingskapasitet, energisparing, lite karbon og så videre, og de fleste av dem kan realisere aktiv regulering og kontroll, og kan utføre målrettet eksoterm oppvarming i henhold til miljøkravene i drivhuset Om natten, med høyere effektivitet av varmeutnyttelse.

Spesiell termisk isolasjonsdyr må utvikles.

Det fremre taket er hoveddelen av varmeavledning i drivhuset, og den termiske isolasjonsytelsen til termisk isolasjonsdyr påvirker direkte det innendørs termiske miljøet. For tiden er ikke drivhusets temperaturmiljø i noen områder bra, delvis fordi det termiske isolasjonsdyret er for tynt, og den termiske isolasjonsytelsen til materialer er utilstrekkelig. Samtidig har den termiske isolasjonsdyren fortsatt noen problemer, for eksempel dårlig vanntett og skievne, enkel aldring av overflaten og kjernematerialene, etc. Derfor, i fremtiden, bør passende termiske isolasjonsmaterialer velges vitenskapelig i henhold til lokale Klimatiske egenskaper og krav, og spesielle termiske isolasjonsprodukter som er egnet for lokal bruk og popularisering, bør utformes og utvikles.

SLUTT

Sitert informasjon

Luo Ganliang, Cheng Jieyu, Wang Pingzhi, etc. Forskningsstatus for miljømessig temperaturgaranti Teknologi for solenergi i Nordvest-ikke-dyrket land [J]. Agricultural Engineering Technology, 2022,42 (28): 12-20.