Technológia poľnohospodárskeho inžinierstva v skleníku

Vývoj solárnych skleníkov v nekultivovaných oblastiach, ako je púšť, Gobi a Sandy Land, účinne vyriešilo rozpor medzi potravinami a zeleninou konkurenciou o pôdu. Je to jeden z rozhodujúcich environmentálnych faktorov pre rast a rozvoj teplotných plodín, ktoré často určujú úspech alebo zlyhanie výroby skleníkových plodín. Preto, aby sme vyvinuli solárne skleníky v nekultivovaných oblastiach, musíme najprv vyriešiť problém s teplotou prostredia skleníkov. V tomto článku sú zhrnuté metódy regulácie teploty používané v nekultivovaných pozemných skleníkoch v posledných rokoch a analyzujú sa a zhrnú existujúce problémy a smer rozvoja teploty a ochrany životného prostredia v nekultivovaných pozemných skleníkoch.

Čína má veľkú populáciu a menej dostupných zdrojov pôdy. Viac ako 85% pozemkových zdrojov sú nekultivované pozemkové zdroje, ktoré sa sústreďujú hlavne na severozápad od Číny. Dokument č. 1 ústredného výboru v roku 2022 poukázal na to, že rozvoj poľnohospodárstva zariadenia by sa mal urýchliť, a na základe ochrany ekologického prostredia by sa malo preskúmať vykorisťovateľná voľná pôda a pustatina s cieľom rozvíjať poľnohospodárstvo zariadení. Severozápadná Čína je bohatá na púšť, gobi, pustatinu a iné nekultivované pozemné zdroje a prírodné svetlo a tepelné zdroje, ktoré sú vhodné na rozvoj poľnohospodárstva zariadenia. Vývoj a využitie nekultivovaných pozemkových zdrojov na rozvoj nekultivovaných pozemkových skleníkov je preto veľmi strategický význam pre zabezpečenie vnútroštátnej potravinovej bezpečnosti a zmiernenie konfliktov využívania pôdy.

V súčasnosti je nekultivovaný solárny skleník hlavnou formou vysokoúčinného poľnohospodárskeho rozvoja v nekultivovanej pôde. Na severozápade Číny je teplotný rozdiel medzi dňom a nocou veľký a teplota v noci v zime je nízka, čo často vedie k fenoménu, že minimálna teplota v interiéri je nižšia ako teplota potrebná pre normálny rast a vývoj plodiny. Teplota je jedným z nevyhnutných environmentálnych faktorov pre rast a rozvoj plodín. Príliš nízka teplota spomalí fyziologickú a biochemickú reakciu plodín a spomalí ich rast a vývoj. Ak je teplota nižšia ako limit, ktorý môžu plodiny znášať, povedie to dokonca k zraneniu. Preto je obzvlášť dôležité zabezpečiť teplotu potrebnú pre normálny rast a rozvoj plodín. Na udržanie správnej teploty slnečného skleníka nie je možné vyriešiť jediné opatrenie. Musí to byť zaručené z aspektov dizajnu skleníkových plynov, výstavby, výberu materiálov, regulácie a denného riadenia. Preto tento článok v posledných rokoch zhrnie stav výskumu a pokrok kontroly teploty nekultivovaných skleníkov v Číne Racionálny dizajn a riadenie nekultivovaných skleníkov.

Skleníková štruktúra a materiály

Tepelné prostredie skleníka závisí hlavne od prenosu, odpočúvania a skladovacej kapacity skleníka od slnečného žiarenia, ktoré súvisí s primeraným návrhu skleníkovej orientácie, tvaru a materiálu povrchu prenášania svetla, štruktúry a materiálu steny a zadnej strechy, Izolácia zakladania, veľkosť skleníka, nočný izolačný režim a materiál prednej strechy atď. A tiež sa týka toho, či proces výstavby a výstavby skleníka môže zabezpečiť efektívnu realizáciu požiadaviek na konštrukciu.

Kapacita prednej strechy svetla

Hlavná energia v skleníku pochádza zo slnka. Zvýšenie kapacity prenosu svetla prednej strechy je prospešné pre skleník, aby získal viac tepla, a je tiež dôležitým základom na zabezpečenie teplotného prostredia skleníka v zime. V súčasnosti existujú tri hlavné metódy na zvýšenie kapacity prenosu svetla a doby prijímania svetla prednej strechy skleníka.

01 Dizajn primeraná orientácia na skleník a azimut

Orientácia skleníka ovplyvňuje osvetľovací výkon skleníka a kapacitu úložiska tepla skleníka. Preto s cieľom získať viac skladovania tepla v skleníku čelí orientácii nekultivovaných skleníkov v severozápadnej Číne na juh. Pre konkrétny azimut skleníka, pri výbere na juh na východ je prospešné „chytiť slnko“ a teplota vnútornej teploty rýchlo stúpa; Keď je vybraný juh na západ, je prospešné, aby skleník využil popoludňajšie svetlo. Južný smer je kompromisom medzi vyššie uvedenými dvoma situáciami. Podľa poznania geofyziky sa Zem otáča 360 ° za deň a azimut slnka sa pohybuje asi 1 ° každé 4 minúty. Preto sa azimut skleníka líši o 1 °, čas priameho slnečného žiarenia sa bude líšiť asi o 4 minúty, to znamená, že azimut skleníka ovplyvňuje čas, keď skleník vidí svetlo ráno a večer.

Keď sú ranné a popoludňajšie ľahké hodiny rovnaké a východ alebo západ sú v rovnakom uhle, skleník dostane rovnaké ľahké hodiny. Avšak pre oblasť severne od 37 ° severnej zemepisnej šírky je teplota nízka ráno a čas odkrytia prikrývky je neskoro, zatiaľ čo teplota je relatívne vysoká popoludní a večer, takže je vhodné oddialiť čas Uzavretie prikrývky na tepelnú izoláciu. Preto by sa tieto oblasti mali zvoliť na juh na západ a plne využívať popoludňajšie svetlo. Pre oblasti s 30 ° ~ 35 ° severnej zemepisnej šírky, z dôvodu lepších osvetľovacích podmienok ráno je možné pokročiť aj čas ochrany tepla a odhalenia pokrytia. Preto by sa tieto oblasti mali zvoliť smerom na juh po východe, aby sa usilovali o ďalšie ranné slnečné žiarenie pre skleník. Avšak v oblasti 35 ° ~ 37 ° severná zemepisná šírka je malý rozdiel v slnečnom žiarení ráno a popoludní, takže je lepšie zvoliť si južný smer. Či už je to juhovýchodný alebo juhozápad, uhol odchýlky je zvyčajne 5 ° ~ 8 ° a maximum nesmie prekročiť 10 °. Severozápadná Čína spočíva v rozsahu 37 ° ~ 50 ° severnej zemepisnej šírky, takže uhol azimutu v skleníku je zvyčajne od juhu na západ. Vzhľadom na to, skleník slnečného žiarenia navrhnutý Zhang Jingshe atď. V oblasti Taiyuan si vybral orientáciu 5 ° na západ od juhu, skleník slnečného žiarenia, ktorý postavil Chang Meimei atď. V oblasti Gobi v Hexi Corridor prijal orientáciu 5 ° až 10 ° na západ od juhu a skleník slnečného žiarenia postavený Ma Zhigui atď. Orientácia 8 ° na západ od juhu.

02 Dizajn Primeraný tvar prednej strechy a uhol sklonu

Tvar a sklon prednej strechy určujú uhol dopadu slnečných lúčov. Čím menší je uhol dopadu, tým väčšia priepasť. Sun Juren verí, že tvar prednej strechy je určený hlavne pomerom dĺžky hlavného svetelného povrchu a zadného svahu. Dlhý predný svah a krátky zadný svah sú prospešné pre osvetlenie a uchovávanie tepla prednej strechy. Chen Wei-Qian a ďalší si myslia, že hlavná osvetľovacia strecha solárneho skleníka používaného v oblasti Gobi prijíma kruhový oblúk s polomerom 4,5 m, ktorý môže účinne odolať chladu. Zhang Jingshe atď. Myslite si, že je vhodnejšie použiť polkruhový oblúk na prednej streche skleníka v oblastiach vysokohorských a vysokých šírky. Pokiaľ ide o uhol sklonu prednej strechy, podľa charakteristík prenosu svetla plastového filmu, keď je uhol dopadu 0 ~ 40 °, odrazivosť prednej strechy na slnečné svetlo je malá a keď prekračuje 40 °, Odrazivosť sa výrazne zvyšuje. Preto sa 40 ° berie ako maximálny uhol dopadu na výpočet uhol sklonu prednej strechy, takže aj v zimnom slnovrate môže slnečné žiarenie vstúpiť do skleníka v maximálnom rozsahu. Preto pri navrhovaní solárneho skleníka vhodného pre nekultivované oblasti vo Wuhai vo vnútornom Mongolsku a ďalší vypočítali uhol sklonu prednej strechy s incidentom 40 ° a myslel si, že pokiaľ to bolo väčšie ako 30 °, mohla by spĺňať požiadavky skleníkového osvetlenia a konzervácie tepla. Zhang Caihong a iní si myslia, že pri stavbe skleníkov v nekultivovaných oblastiach Xinjiangu je sklon prednej strechy skleníkov v južnom Xinjiangu 31 °, zatiaľ čo v severnom Xinjiangu je 32 ° ~ 33,5 °.

03 Vyberte vhodné priehľadné krycie materiály.

Okrem vplyvu podmienok vonkajšieho slnečného žiarenia sú charakteristiky prenosu materiálu a svetla v skleníkovom filme tiež dôležitými faktormi ovplyvňujúcimi prostredie svetla a tepla skleníka. V súčasnosti je ľahká priepustnosť plastových filmov ako PE, PVC, EVA a PO iná kvôli rôznym materiálom a hrúbkou filmu. Všeobecne možno povedať, že svetlo priepustnosť filmov, ktoré sa používajú po dobu 1 až 3 rokov, je zaručené, že je nad 88% celkovo, čo by sa malo zvoliť podľa dopytu po plodinách pre svetlo a teplotu. Okrem toho, okrem prenosu svetla v skleníku je distribúcia ľahkého prostredia v skleníku tiež faktorom, ktorému ľudia venujú stále viac pozornosti. Preto v posledných rokoch bol priemysel, najmä v oblastiach so silným slnečným žiarením v severozápadnej Číne, vysoko uznávaný materiál na prenos svetla so zvýšeným rozptylom. Aplikácia vylepšeného rozptylového svetla filmu znížila účinok tieňovania na hornú a dolnú časť plodiny, zvýšila svetlo v strednej a dolnej časti vrchlíka plodín, zlepšila fotosyntetické vlastnosti celej plodiny a vykazovala dobrý účinok na podporu podpory rast a zvyšovanie výroby.

Rozumný dizajn veľkosti skleníka

Dĺžka skleníka je príliš dlhá alebo príliš krátka, čo ovplyvní reguláciu teploty v interiéri. Keď je dĺžka skleníka príliš krátka, pred východom slnka a západu slnka, oblasť zatienená východnými a západnými štítmi je veľká, čo nevedie k otepľovaniu skleníka, a vďaka svojmu malému objemu ovplyvní vnútornú pôdu a stenu's Absorpcia a uvoľňovanie tepla. Ak je dĺžka príliš veľká, je ťažké ovládať teplotu vnútorného a bude mať vplyv na pevnosť skleníkovej štruktúry a konfiguráciu mechanizmu valcovania prikrývky tepla. Výška a rozpätie skleníka priamo ovplyvňujú denné svetlo prednej strechy, veľkosť skleníkového priestoru a pomer izolácie. Ak sú rozpätie a dĺžka skleníka pevné, zvýšenie výšky skleníka môže zvýšiť uhol osvetlenia prednej strechy z hľadiska ľahkého prostredia, ktoré vedie k prenosu svetla; Z hľadiska tepelného prostredia sa zvyšuje výška steny a zvyšuje sa oblasť skladovania tepla, ktorá je prospešná pre skladovanie tepla a uvoľňovanie tepla zadnej steny. Okrem toho je priestor veľký, rýchlosť tepla je tiež veľká a tepelné prostredie skleníka je stabilnejšie. Zvýšenie výšky skleníka samozrejme zvýši náklady na skleník, čo si vyžaduje komplexné zváženie. Preto by sme si pri navrhovaní skleníka mali zvoliť primeranú dĺžku, rozpätie a výšku podľa miestnych podmienok. Napríklad Zhang Caihong a ďalší si myslia, že v severnom Xinjiangu je dĺžka skleníka 50 ~ 80 m, rozpätie je 7 m a výška skleníka je 3,9 m, zatiaľ čo v južnom Xinjiangu je dĺžka skleníka 50 ~ 80 m, Rozpätie je 8 metrov a výška skleníka je 3,6 až 4,0 m; Predpokladá sa tiež, že rozpätie skleníka by nemalo byť menšie ako 7 metrov a keď je rozpätie 8 metrov, efekt uchovávania tepla je najlepší. Okrem toho si Chen Weiqian a ďalší myslia, že dĺžka, rozpätie a výška slnečného skleníka by mali byť 80 m, 8 až 10 m a 3,8 ~ 4,2 m, keď je postavený v oblasti Gobi v Jiuquane, Gansu.

Zlepšite skladovanie tepla a izolačná kapacita steny

Počas dňa stena akumuluje teplo absorbovaním slnečného žiarenia a tepla nejakého vnútorného vzduchu. V noci, keď je teplota vnútornej teploty nižšia ako teplota steny, stena pasívne uvoľní teplo na zahrievanie skleníka. Ako hlavné tepelné telo skleníka môže stena výrazne zlepšiť prostredie v interiéri nočnej teploty zlepšením kapacity skladovania tepla. Zároveň je tepelnou izolačnou funkciou steny základom stability tepelného prostredia skleníka. V súčasnosti existuje niekoľko metód na zlepšenie skladovania tepla a izolačnej kapacity stien.

01 Dizajn primeraná štruktúra steny

Funkcia steny zahŕňa hlavne skladovanie tepla a uchovávanie tepla a zároveň väčšina stien skleníkových domov slúži aj ako členovia nosenia na podporu nosníka strechy. Z hľadiska získania dobrého tepelného prostredia by mala mať rozumná štruktúra steny na vnútornej strane dostatočnú kapacitu tepla a dostatočnú kapacitu tepelnej konzervácie na vonkajšej strane, pričom by znížila zbytočné mosty. Vo výskume skladovania tepla a izolácie steny Bao Encai a ďalší navrhli stenu pasívnej pasívnej tepla v púštnej oblasti Wuhai vo vnútornom Mongolsku. Ako izolačná vrstva na vonkajšej strane sa použila pórovitá tehla a vo vnútri sa ako vrstva tepla použila ako vrstva tepla. Test ukázal, že vnútorná teplota by mohla dosiahnuť v slnečných dňoch 13,7 ℃. Ma yuehong atď. Navrhol kompozitnú stenu mínometov pšeničných škrupín v severnom Xinjiangu, v ktorej je QuickLime vyplnený v maltových blokoch ako vrstva úložiska tepla a vrecká na trosky sú naskladané vonku ako izolačná vrstva. Stena dutého bloku navrhnutá spoločnosťou Zhao Peng atď. V oblasti Gobi v provincii Gansu používa ako izolačnú vrstvu na vonkajšej strane dosku s hrúbkou benzénu s hrúbkou 100 mm ako izoláciu na vonkajšej strane a z vrstvy úložného priestoru v piesku a dutých blokoch. Test ukazuje, že priemerná teplota v zime je v noci nad 10 ℃, a regenerácia chai atď. Používa tiež piesok a štrk ako izolačnú vrstvu a vrstvu tepla v stene v oblasti gobi v provincii Gansu. Pokiaľ ide o redukciu studených mostov, Yan Junyue atď stena; Wu letian atď. Sada zosilnený betónový krúžok nad základom steny skleníka a použitá lichobežná tehlová pečiatka tesne nad krúžkovým lúčom na podporu zadnej strechy, ktorá vyriešila problém, že praskliny a pokles základov sa ľahko vyskytujú v skleníkoch v Hotian, Xinjiang, ktorý ovplyvňuje tepelnú izoláciu skleníkov.

02 Vyberte vhodné skladovacie a izolačné materiály.

Tepelné skladovanie a izolačný účinok steny závisí najskôr od výberu materiálov. V severozápadnej púšti, Gobi, piesočnatej pôde a ďalších oblastiach, podľa podmienok lokality, vedci vzali miestne materiály a odvážni pokusy navrhnúť mnoho rôznych druhov zadných stien solárnych skleníkov. Napríklad, keď Zhang Guosen a ďalší postavili skleníky v pieskových a štrkových poliach v Gansu, piesok a štrk sa použili ako tepelné skladovanie a izolačné vrstvy stien; Podľa charakteristík gobi a púšte v severozápadnej Číne, Zhao Peng navrhla ako materiály druh dutej blokovej steny s pieskovcom a dutým blokom. Test ukazuje, že priemerná vnútorná nočná teplota je nad 10 ℃. Vzhľadom na nedostatok stavebných materiálov, ako sú tehly a hlinky v regióne Gobi v severozápadnej Číne, Zhou Changji a ďalšie zistili, že miestne skleníky zvyčajne používajú kamienky ako nástenné materiály pri vyšetrovaní solárnych skleníkov v oblasti Gobi Kigiz, Xinjiang. Vzhľadom na tepelný výkon a mechanickú pevnosť kamienkov má skleník postavený s kamienkom dobrý výkon, pokiaľ ide o uchovávanie tepla, skladovanie tepla a ložisko zaťaženia. Podobne aj Zhang Yong atď. Používa tiež kamienky ako hlavný materiál steny a navrhli nezávislú zadnú stenu kamienkovej kamienky v Shanxi a na iných miestach. Test ukazuje, že efekt skladovania tepla je dobrý. Zhang atď. Navrhol druh pieskovcovej steny podľa charakteristík oblasti severozápadnej oblasti Gobi, ktorá môže zvýšiť vnútornú teplotu o 2,5 ℃. Okrem toho Ma Yuehong a ďalší testovali tepelnú kapacitu piesočnej steny naplnenej blokom, blokovej steny a tehlovej steny v Hottian, Xinjiang. Výsledky ukázali, že piesok naplnená blokom mala najväčšiu kapacitu tepla. Okrem toho, aby sa zlepšil výkon tepla na stene, vedci aktívne vyvíjajú nové materiály a technológie ukladania tepla. Napríklad spoločnosť BAO Endai navrhla materiál na vytvrdzovanie fázovej zmeny, ktorý sa môže použiť na zlepšenie kapacity tepla zadnej steny solárneho skleníka v severozápadných nekultivovaných oblastiach. Ako skúmanie miestnych materiálov sa ako nástenné materiály používajú aj seno, ruka, troska, doska benzénu a slama, ale tieto materiály majú zvyčajne funkciu uchovávania tepla a bez kapacity ukladania tepla. Všeobecne povedané, steny naplnené štrkom a blokmi majú dobré skladovanie tepla a izolačná kapacita.

03 primerane zvýšiť hrúbku steny

Tepelná rezistencia je zvyčajne dôležitým indexom na meranie tepelnej izolačnej výkonnosti steny a faktor, ktorý ovplyvňuje tepelný odpor, je hrúbka materiálovej vrstvy okrem tepelnej vodivosti materiálu. Preto na základe výberu vhodných tepelných izolačných materiálov môže primerané zvýšenie hrúbky steny zvýšiť celkový tepelný odpor steny a znížiť tepelné straty cez stenu, čím sa zvýši tepelná izolácia a kapacita skladovania tepla steny a Celý skleník. Napríklad v Gansu a ďalších oblastiach je priemerná hrúbka steny pieskov v meste Zhangye 2,6 m, zatiaľ čo v meste Mortar Masonry v meste Jiuquan je 3,7 m. Čím hrubšia je stena, tým väčšia je jej tepelná izolácia a kapacita skladovania tepla. Príliš silné steny však zvýšia povolanie pôdy a náklady na výstavbu skleníkových plynov. Z hľadiska zlepšenia tepelnej izolačnej kapacity by sme preto mali mať prioritu aj pri výbere vysokých tepelných izolačných materiálov s nízkou tepelnou vodivosťou, ako je polystyrén, polyuretán a iné materiály, a potom primerane zvýšiť hrúbku.

Primeraný dizajn zadnej strechy

Pri návrhu zadnej strechy nie je hlavnou úvahou spôsobovať vplyv tieňovania a zlepšiť tepelnú izolačnú kapacitu. Aby sa znížil vplyv tieňovania na zadnú strechu, nastavenie jeho sklonu je založené hlavne na skutočnosti, že zadná strecha môže počas dňa, keď sa plodiny vysadia a produkujú, zadná strecha prijíma priame slnečné svetlo. Preto je uhol výšky zadnej strechy vo všeobecnosti zvolený tak, aby bol lepší ako uhol miestnej slnečnej výšky zimného slnovratu 7 ° ~ 8 °. Napríklad Zhang Caihong a ďalší si myslia, že pri stavbe solárnych skleníkov v oblasti Gobi a slaných slaných látok v Xinjiangu je predpokladaná dĺžka zadnej strechy 1,6 m, takže uhol sklonu zadnej strechy je 40 ° v južnom Xinjiangu a je 40 ° v južnom Xinjiangu a je 40 ° v južnom Xinjiangu a je v južnom Xinjiangu a je 1 40 ° v južnom Xinjiangu a je 1,6 m, takže uhol sklon 45 ° v Northern Xinjiang. Chen Wei-Qian a ďalší si myslia, že zadná strecha solárneho skleníka v oblasti Jiuquan Gobi by mala byť naklonená na 40 °. Na tepelnú izoláciu zadnej strechy by sa tepelná izolačná kapacita mala zabezpečiť hlavne pri výbere tepelných izolačných materiálov, nevyhnutnej konštrukcie hrúbky a primeraného kĺbu tepelných izolačných materiálov počas výstavby.

Znížte tepelné straty pôdy

Počas zimnej noci, pretože teplota vnútornej pôdy je vyššia ako teplota vonkajšej pôdy, sa teplo vnútornej pôdy prenesie na vonkajšie vedenie tepla, čo spôsobí stratu skleníkového tepla. Existuje niekoľko spôsobov, ako znížiť tepelné straty pôdy.

01 Izolácia pôdy

Zem sa správne klesá, vyhýba sa zmrznutej vrstve pôdy a používa pôdu na uchovávanie tepla. Napríklad solárny skleník „1448 troch materiálov-One-Body“ vyvinutý regeneráciou Chai a inou nekultivovanou pôdou v Hexi Corridor sa vybudoval vykopávaním 1 m dole, čím sa účinne zabránilo zamrznutej pôdnej vrstve; Podľa skutočnosti, že hĺbka mrazenej pôdy v oblasti Turpan je 0,8 m, Wang Huamin a ďalší navrhli vykopanie 0,8 m na zlepšenie tepelnej izolačnej kapacity skleníka. Keď Zhang Guosen, atď. Postavil zadnú stenu dvojitého dvojmiskového kopania solárneho skleníka na neariabilnej pôde, hĺbka kopania bola 1 m. Experiment ukázal, že najnižšia teplota v noci sa zvýšila o 2 ~ 3 ℃ v porovnaní s tradičným solárnym skleníkom druhej generácie.

02 Nadácia ochrana za studena

Hlavnou metódou je vykopať za studena odolnú priekopu pozdĺž základnej časti prednej strechy, vyplniť tepelné izolačné materiály alebo nepretržite pochovať tepelné izolačné materiály pod zemou pozdĺž časti základnej steny, z ktorých všetky sa zameriavajú na zníženie tepelnej straty spôsobenej tepelnou stratou spôsobenou tepelnou stratou Prenos tepla cez pôdu v hraničnej časti skleníka. Použité tepelné izolačné materiály sú založené hlavne na miestnych podmienkach v severozápadnej Číne a dajú sa získať lokálne, ako je seno, troska, skalná vlna, polystyrénová doska, kukurica, hnoj koní, padlé listy, zlomená tráva, pilina, buriny, slama atď.

03 mulčovací film

Pokrytím plastového filmu sa slnečné svetlo môže počas dňa dostať do pôdy cez plastový film a pôda absorbuje teplo slnka a zahrieva sa. Okrem toho môže plastový film blokovať dlhé vlny žiarenie odrážané pôdou, čím sa znižuje strata žiarenia pôdy a zvyšuje skladovanie tepla pôdy. V noci môže plastový film brániť konvekčnej výmene tepla medzi pôdou a vnútorným vzduchom, čím sa znižuje tepelná strata pôdy. Zároveň môže plastový film tiež znížiť latentné tepelné straty spôsobené odparovaním pôdnej vody. Wei Wenxiang zakrýval skleník plastovým filmom na náhornej plošine Qinghai a experiment ukázal, že teplota zeme by sa mohla zvýšiť asi o 1 ℃.

Posilniť výkon tepelnej izolácie prednej strechy

Predná strecha skleníka je hlavným povrchom rozptylu tepla a stratené teplo predstavuje viac ako 75% celkovej tepelnej straty v skleníku. Preto posilnenie tepelnej izolačnej kapacity prednej strechy skleníka môže účinne znížiť stratu cez prednú strechu a zlepšiť zimné teplotné prostredie skleníka. V súčasnosti existujú tri hlavné opatrenia na zlepšenie tepelnej izolačnej kapacity prednej strechy.

01 je prijatá viacvrstvový priehľadný kryt.

Štrukturálne použitie dvojvrstvového filmu alebo trojvrstvového filmu ako povrchu prenášania svetla v skleníku môže účinne zlepšiť tepelnú izolačnú výkonnosť skleníka. Napríklad Zhang Guosen a ďalší navrhli solárny skleník s dvojitým kopom kopania v oblasti Gobi v meste Jiuquan. Vonkajšia strana prednej strechy skleníka je vyrobená z filmu EVA a vnútorná strana skleníka je vyrobená z filmu proti starnutiu bez PVC. Pokusy ukazujú, že v porovnaní s tradičným solárnym skleníkom druhej generácie je efekt tepelnej izolácie vynikajúci a najnižšia teplota v noci v priemere stúpa o 2 ~ 3 ℃. Podobne aj Zhang Jingshe atď. Navrhol aj solárny skleník s dvojitým filmom pre klimatické charakteristiky vysokých šírky a závažných studených oblastí, čo významne zlepšilo tepelnú izoláciu skleníka. V porovnaní s kontrolným skleníkom sa nočná teplota zvýšila o 3 ℃. Okrem toho sa Wu Letian a ďalší pokúsili použiť tri vrstvy filmu EVA s hrúbkou 0,1 mm na prednej streche solárneho skleníka navrhnutého v oblasti Hetian Desert, Xinjiang. Viacvrstvový film môže účinne znížiť tepelnú stratu prednej strechy, ale pretože svetlo prenos jednosmerného filmu je v podstate asi 90%, viacvrstvový film bude prirodzene viesť k útlmu prenosu svetla. Preto je potrebné pri výbere viacvrstvového prenosu svetla, je potrebné náležite zvážiť podmienky osvetlenia a požiadavky na osvetlenie skleníkov.

02 Posilňujte nočnú izoláciu prednej strechy

Plastový film sa používa na prednej streche na zvýšenie priepustnosti svetla počas dňa a stáva sa v noci najslabším miestom v celom skleníku. Preto je zakrytie vonkajšieho povrchu prednej strechy hustou kompozitnou tepelnou izolačnou prikrývkou nevyhnutnou meraním tepelnej izolácie pre slnečné skleníky. Napríklad v alpskej oblasti Qinghai Liu Yanjie a ďalší používali slamené záclony a papier Kraft ako tepelné izolačné prikrývky na experimenty. Výsledky testov ukázali, že najnižšia vnútorná teplota v skleníku v noci by mohla dosiahnuť nad 7,7 ℃. Wei Wenxiang ďalej verí, že tepelná strata skleníka sa môže znížiť o viac ako 90% použitím dvojitých trávnych záclon alebo kraftového papiera mimo trávnych závesov na tepelnú izoláciu v tejto oblasti. Okrem toho, Zou ping atď. Používa sa recyklovaná vláknina, ktorá nepotrebuje plstenú tepelnú izoláciu v slnečnom skleníku v gobi regióne Xinjiang a Chang Meimei atď. Hexi Corridor. V súčasnosti sa v slnečných sklení používa mnoho druhov tepelných izolačných prikrývok, ale väčšina z nich je vyrobená z plsnej plsti, bavlny, perla, perlovou bavlnou atď., Na oboch stranách s vodotesnou alebo proti starnutím. Podľa mechanizmu tepelnej izolácie tepelnej izolačnej prikrývky, aby sme zlepšili výkonnosť tepelnej izolácie, by sme mali začať zlepšovaním jeho tepelného odporu a znížením koeficientu prenosu tepla a hlavnými opatreniami je zníženie tepelnej vodivosti materiálov, zvýšiť hrúbku hrúbky materiálové vrstvy alebo zvýšenie počtu materiálových vrstiev atď Viacvrstvové kompozitné materiály. Podľa testu môže koeficient prenosu tepla tepelnej izolačnej prikrývky s vysokou tepelnou izolačnou výkonom v súčasnosti dosiahnuť 0,5 W/(m2 ℃), čo poskytuje lepšiu záruku tepelnej izolácie skleníkov v chladných oblastiach v zime. Severozápadná oblasť je samozrejme veterná a prašná a ultrafialové žiarenie je silné, takže povrchová vrstva tepelnej izolácie by mala mať dobrý výkon proti starnutiu.

03 Pridajte internú tepelnú izoláciu.

Aj keď je predná strecha skleníka slnečného žiarenia pokrytá vonkajšou tepelnou izolačnou prikrývkou v noci, pokiaľ ide o iné štruktúry celého skleníka, predná strecha je stále slabým miestom pre celý skleník v noci. Preto projektový tím „Štruktúra a stavebná technológia skleníka v severozápadnej pôde“ navrhol jednoduchý interný systém zavádzania tepelnej izolácie (obrázok 1), ktorého štruktúra pozostáva z pevnej vnútornej izolačnej izolácie na prednej nohe a na prednej nohe a Pohybovaná interná tepelná izolácia záves v hornom priestore. Horná pohyblivá tepelná izolačná opona je otvorená a zložená na zadnej stene skleníka počas dňa, čo nemá vplyv na osvetlenie skleníka; Pevná tepelná izolačná prikrývka na spodnej časti zohráva v noci úlohu tesnenia. Interná izolačná dizajn je elegantný a ľahko ovládateľný a v lete môže tiež zohrávať úlohu tieňovania a chladenia.

Technológia aktívneho otepľovania

Kvôli nízkej teplote v zime v severozápadnej Číne, ak sa spoliehame iba na uchovávanie tepla a skladovanie tepla v skleníkoch, stále nemôžeme splniť požiadavky na výrobu prezimovania plodín v nejakom chladnom počasí, takže sú tiež niektoré aktívne otepľovacie opatrenia znepokojený.

Solárny systém ukladania a uvoľňovania tepla

Je to dôležitý dôvod, prečo stena nesie funkcie uchovávania tepla, skladovania tepla a ložiska zaťaženia, čo vedie k vysokým nákladom na výstavbu a nízkej miere využívania pôdy slnečných sklíčok. Zjednodušenie a montáž slnečných skleníkov preto musia byť v budúcnosti dôležitým smerom vývoja. Medzi nimi je zjednodušenie funkcie steny uvoľniť funkciu ukladania a uvoľňovania tepla, takže zadná stena nesie iba funkciu uchovávania tepla, čo je efektívny spôsob, ako zjednodušiť vývoj. Napríklad aktívny systém ukladania a uvoľňovania tepla spoločnosti Fang Hui (obrázok 2) sa široko používa v nekultivovaných oblastiach, ako sú Gansu, Ningxia a Xinjiang. Jeho zariadenie na zber tepla je zavesené na severnej stene. Počas dňa sa teplo zozbierané zariadením na zber tepla ukladá v tele tepla cez cirkuláciu tepelného ukladacieho média a v noci sa teplo uvoľňuje a zahrieva cirkuláciou média na skladovanie tepla, čím sa realizuje Prenos tepla v čase a priestore. Pokusy ukazujú, že minimálna teplota v skleníku je možné pomocou tohto zariadenia zvýšiť o 3 ~ 5 ℃. Wang Zhiwei atď. Predložte systém vykurovania vody pre solárny skleník v púštnej oblasti Southern Xinjiang, ktorý v noci môže zvýšiť teplotu skleníka o 2,1 °.

Okrem toho spoločnosť Bao Encai atď. Navrhla pre severnú stenu aktívny systém cirkulácie tepla. Počas dňa, cez cirkuláciu axiálnych ventilátorov, preteká horúci vzduch horúcim vzduchom cez kanál prenosu tepla zabudovaný do severnej steny a výmeny potrubia tepla výmenou teploty s vrstvou úložného priestoru vo vnútri steny, čo výrazne zlepšuje kapacitu skladovania tepla stena. Okrem toho, systém tepla solárnej fázy, ktorý navrhol Yan Yantao atď Priemerná teplota o 2,0 ℃ v noci. Vyššie uvedené technológie a vybavenie na využitie solárnej energie majú charakteristiky hospodárstva, úspory energie a nízkeho uhlíka. Po optimalizácii a zlepšení by mali mať dobrú vyhliadku na aplikáciu v oblastiach s bohatými zdrojmi solárnej energie v severozápadnej Číne.

Ostatné pomocné vykurovacie technológie

01 Biomasová energia zahrievanie

Posteľná bielizeň, slama, kravský trus, trus oviec a hydiny sa zmieša s biologickými baktériami a zakopávajú sa v pôde v skleníku. Počas procesu fermentácie sa vytvára veľa tepla a počas procesu fermentácie sa vytvára veľa prospešných kmeňov, organických látok a CO2. Príjemné kmene môžu inhibovať a zabíjať rôzne zárodky a môžu znížiť výskyt chorôb skleníkových plynov a škodcov; Organické látky sa môžu stať hnojivom pre plodiny; Produkovaný CO2 môže vylepšiť fotosyntézu plodín. Napríklad Wei Wenxiang pochoval horúce organické hnojivá, ako je hnoj koní, hnoj krav a ovce vo vnútornej pôde v solárnom skleníku v náhornej plošine Qinghai, ktorá účinne zvýšila teplotu zeme. V slnečnom skleníku v púštnej oblasti Gansu ， Zhou Zhilong použil slamu a organické hnojivo na kvasenie medzi plodinami. Test ukázal, že teplota skleníka by sa mohla zvýšiť o 2 ~ 3 ℃.

02 Zahrievanie uhlia

Existujú umelé sporáky, ohrievač vody na úsporu energie a kúrenie. Napríklad po vyšetrovaní náhornej plošiny Qinghai Wei Wenxiang zistil, že umelé vykurovanie pecí sa používa hlavne lokálne. Táto metóda vykurovania má výhody rýchlejšieho vykurovania a zjavného vykurovacieho efektu. Škodlivé plyny, ako sú SO2, CO a H2S, sa však budú vyrábať v procese spaľovania uhlia, takže je potrebné vykonať dobrú prácu pri prepúšťaní škodlivých plynov.

03 Elektrické kúrenie

Použite elektrický vykurovací drôt na zahrievanie prednej strechy skleníka alebo použite elektrický ohrievač. Efekt zahrievania je pozoruhodný, použitie je bezpečné, v skleníku sa nevytvárajú žiadne znečisťujúce látky a vykurovacie zariadenie sa dá ľahko ovládať. Chen Weiqian a iní si myslia, že problém zmrazenia poškodenia v zime v oblasti Jiuquan bráni rozvoju miestneho poľnohospodárstva Gobi a elektrické vykurovacie prvky možno použiť na zahrievanie skleníka. Avšak v dôsledku využívania vysokokvalitných zdrojov elektrickej energie je spotreba energie vysoká a náklady sú vysoké. Navrhuje sa, že by sa mal používať ako dočasný prostriedok núdzového vykurovania v extrémnom chladnom počasí.

Opatrenia environmentálneho riadenia

V procese výroby a používania skleníka nedokáže kompletné vybavenie a normálna prevádzka účinne zabezpečiť, aby jeho tepelné prostredie spĺňa požiadavky na konštrukciu. V skutočnosti používanie a riadenie zariadení často zohrávajú kľúčovú úlohu pri formovaní a údržbe tepelného prostredia, z ktorých najdôležitejšie je každodenné riadenie prikrývky na tepelnú izoláciu.

Riadenie prikrývky na tepelnú izoláciu

Prikrývka na tepelnú izoláciu je kľúčom k nočnej tepelnej izolácii prednej strechy, takže je nesmierne dôležité vylepšiť jej každodenné riadenie a údržbu, najmä nasledujúce problémy by sa mali venovať pozornosti: „Čas primeraného otvárania a zatvárania tepelnej izolačnej prikrývky by sa mal venovať . Čas otvorenia a zatvárania tepelnej izolačnej prikrývky ovplyvňuje nielen čas osvetlenia skleníka, ale tiež ovplyvňuje proces vykurovania v skleníku. Otvorenie a zatváranie tepelnej izolačnej prikrývky príliš skoro alebo príliš neskoro nevedie k zbierke tepla. Ráno, ak je prikrývka odkrytá príliš skoro, teplota vnútornej strany príliš klesne kvôli nízkej vonkajšej teplote a slabému svetlu. Naopak, ak je čas odhalenia prikrývky príliš neskoro, čas prijímania svetla v skleníku sa skráti a čas nárastu teploty v interiéri sa oneskorí. Popoludní, ak je tepelná izolačná prikrývka vypnutá príliš skoro, čas expozície v interiéri sa skráti a skráti sa tepelné skladovanie vnútornej pôdy a steny. Naopak, ak je zachovanie tepla príliš neskoro, rozptyl tepla skleníka sa zvýši v dôsledku nízkej vonkajšej teploty a slabého svetla. Preto, vo všeobecnosti, keď je tepelná izolačná prikrývka zapnutá ráno, je vhodné, aby teplota po 1 ~ 2 ℃ pokles Po 1 ~ 2 ℃ kvapka. ② Pri zatváraní tepelnej izolačnej prikrývky venujte pozornosť pozornosti, či tepelná izolácia prikrývky pevne pokrýva všetky predné strechy, a upravte ich včas, ak existuje medzera. ③ Po úplnom uložení tepelnej izolačnej prikrývky skontrolujte, či bola spodná časť zhutnená, aby sa zabránilo, aby bol v noci zdvihnutý účinok tepelného konzervácie. ④ Skontrolujte a udržiavajte včas tepelnú izoláciu, najmä ak je poškodená tepelná izolačná prikrývka poškodená, opravte alebo vymeňte včas. ⑤ Venujte pozornosť poveternostným podmienkam včas. Ak je dážď alebo sneh, zakryte tepelnú izoláciu v čase a včas odstráňte sneh.

Riadenie prieduchov

Účelom vetrania v zime je upraviť teplotu vzduchu, aby sa predišlo nadmernej teplote okolo poludnia; Druhým je odstránenie vnútornej vlhkosti, zníženie vlhkosti vzduchu v skleníkových a kontrolných škodcoch a chorobách; Tretím je zvýšenie koncentrácie CO2 v interiéri a podporu rastu plodín. Ventilácia a uchovávanie tepla sú však protichodné. Ak vetranie nie je správne riadené, pravdepodobne to povedie k problémom s nízkym teplotou. Preto, kedy a ako dlho je potrebné otvoriť vetracie otvory, je potrebné kedykoľvek dynamicky upraviť podľa podmienok prostredia skleníka kedykoľvek. V severozápadných nekultivovaných oblastiach je vedenie priechodných prieduchov rozdelené hlavne na dva spôsoby: manuálnu prevádzku a jednoduchú mechanickú ventiláciu. Čas otvárania a vetrania otvorov sa však zakladajú hlavne na subjektívnom úsudku ľudí, takže sa môže stať, že otvory sú otvorené príliš skoro alebo príliš neskoro. Na vyriešenie vyššie uvedených problémov Yin Yilei atď. Navrhlo inteligentné ventilačné zariadenie strechy, ktoré môže určiť čas otvárania a otváraciu a zatváraciu veľkosť vetracích otvorov podľa zmien vnútorného prostredia. Pri prehĺbení výskumu zákona o zmene životného prostredia a dopytu po plodinách, ako aj popularizácie a pokroku v technológiách a zariadeniach, ako je environmentálne vnímanie, zhromažďovanie informácií, analýza a kontrola, mala by byť automatizácia riadenia ventilácie v solárnych skleníkoch a mala by byť Dôležité smerovanie rozvoja v budúcnosti.

Ostatné riadiace opatrenia

V procese používania rôznych druhov filmových filmov sa ich kapacita prenosu svetla postupne oslabuje a rýchlosť oslabenia súvisí nielen s ich vlastnými fyzikálnymi vlastnosťami, ale súvisí aj s okolitým prostredím a manažmentom počas používania. V procese používania je najdôležitejším faktorom, ktorý vedie k poklesu výkonu prenosu svetla, znečistenie povrchu filmu. Preto je mimoriadne dôležité vykonávať pravidelné čistenie a čistenie, keď podmienky povoľujú. Okrem toho by sa mala pravidelne kontrolovať štruktúra krytu skleníka. Ak dôjde k úniku v stene a prednej streche, malo by sa včas opraviť, aby sa zabránilo infiltrácii zo studeného vzduchu.

Existujúce problémy a smer rozvoja

Vedci už mnoho rokov preskúmali a študovali technológiu uchovávania a skladovania tepla, technológiu riadenia a metódy otepľovania skleníkov v severozápadných nekultivovaných oblastiach, ktoré v podstate uvedomovali prekopávku zeleniny, výrazne zlepšila schopnosť skleníka odolávať nízkemu úrazu choroby. , a v podstate si uvedomil, že prezimujúca výroba zeleniny. Historicky prispel k zmierňovaniu rozporu medzi potravinami a zeleninou konkurenciou o pôdu v Číne. V severozápadnej Číne však stále existujú nasledujúce problémy v technológii teplotnej záruky.

Typy skleníkových domov, ktoré sa majú vylepšiť

V súčasnosti sú typy skleníkov stále bežné, ktoré sú postavené na konci 20. storočia a začiatkom tohto storočia, s jednoduchou štruktúrou, neprimeraným dizajnom, zlú schopnosť udržiavať skleníkové tepelné prostredie a odolávať prírodným katastrofám a nedostatok štandardizácie. Preto v budúcom dizajne skleníkových plynov tvar a sklon prednej strechy, azimut uhol skleníka, výška zadnej steny, potopenie hĺbky skleníka atď. Mali by sa štandardizovať úplným kombináciou miestnej geografickej zemepisnej šírky a charakteristiky podnebia. Zároveň môže byť v skleníku v skleníku vysadená iba jedna plodina, takže štandardizované porovnávanie skleníka sa môže vykonávať podľa požiadaviek na svetlo a teplotu vysadených plodín.

Skleníková stupnica je relatívne malá.

Ak je skleníková stupnica príliš malá, ovplyvní to stabilitu tepelného prostredia skleníkových plynov a vývoj mechanizácie. S postupným zvyšovaním nákladov na pracovnú silu je vývoj mechanizácie dôležitým smerom v budúcnosti. Preto by sme sa v budúcnosti mali zakladať na úrovni miestneho rozvoja, brať do úvahy potreby vývoja mechanizácie, racionálne navrhovať vnútorný priestor a usporiadanie skleníkov, urýchliť výskum a rozvoj poľnohospodárskeho zariadenia vhodného pre miestne oblasti a pre miestne oblasti a Zlepšiť mieru mechanizácie výroby skleníkových plynov. Zároveň by sa malo podľa potreby plodín a kultivačných vzorcov porovnávať príslušné vybavenie a malo by sa podporovať integrovaný výskum a vývoj, inovácie a popularizácia ventilácie, znižovania vlhkosti, zachovania tepla a vykurovacích zariadení.

Hrúbka stien, ako je piesok a duté bloky, je stále hrubá.

Ak je stena príliš silná, aj keď je izolačný efekt dobrý, zníži rýchlosť využitia pôdy, zvýši náklady a ťažkosti so výstavbou. Preto v budúcom vývoji môže byť na jednej strane hrúbka steny vedecky optimalizovaná podľa miestnych klimatických podmienok; Na druhej strane by sme mali propagovať svetlo a zjednodušený vývoj zadnej steny, takže zadná stena skleníka si zachováva iba funkciu uchovávania tepla, používať solárne kolektory a ďalšie vybavenie na výmenu skladovania tepla a uvoľňovania steny . Solárne kolektory majú charakteristiky vysokej účinnosti zberu tepla, silnú kapacitu zberu tepla, úspory energie, nízka uhlíka atď. A väčšina z nich si môže uvedomiť aktívnu reguláciu a kontrolu a môže vykonávať cielené exotermické vykurovanie podľa environmentálnych požiadaviek na skleník V noci s vyššou účinnosťou využívania tepla.

Je potrebné vyvinúť špeciálnu tepelnú izoláciu.

Predná strecha je hlavným telom rozptylu tepla v skleníku a tepelná izolačná výkonnosť tepelnej izolačnej prikrývky priamo ovplyvňuje vnútorné tepelné prostredie. V súčasnosti nie je prostredie na teplotu skleníkovej teploty v niektorých oblastiach dobré, čiastočne preto, že tepelná izolačná prikrývka je príliš tenká a tepelná izolačná výkonnosť materiálov je nedostatočná. Zároveň má tepelná izolačná prikrývka stále určité problémy, ako napríklad zlá vodotesná a lyžovacia schopnosť, ľahké starnutie povrchových a základných materiálov, atď Mali by sa navrhnúť a rozvíjať klimatické charakteristiky a požiadavky a špeciálne výrobky na prešívané prikrývky v prešívaní tepelnej izolácie vhodné na miestne použitie a popularizáciu.

Ukončiť

Citované informácie

Luo Ganliang, Cheng Jieyu, Wang Pingzhi, atď. Stav výskumu v oblasti záruky environmentálnej teploty Technológia solárneho skleníka v severozápadnej nekultivovanej pôde [J]. Technológia Agricultural Engineering, 2022,42 (28): 12-20.