Üvegházhatású kertészeti mezőgazdasági mérnöki technológia 2022-12-02 17:30 Megjelent Pekingben

A nem művelt területeken, mint például a sivatagban, a góbiban és a homokos területeken napelemes üvegházak fejlesztése hatékonyan oldotta meg az élelmiszerek és a zöldségek közötti ellentmondást a földért versengő területeken.A hőmérsékleti növények növekedésének és fejlődésének egyik meghatározó környezeti tényezője, amely gyakran meghatározza az üvegházi növénytermesztés sikerét vagy kudarcát.Ezért ahhoz, hogy szoláris üvegházakat fejleszthessünk a nem művelt területeken, először meg kell oldanunk az üvegházak környezeti hőmérsékleti problémáját.Ebben a cikkben összefoglaljuk a nem művelt földterületű üvegházakban az elmúlt években alkalmazott hőmérsékletszabályozási módszereket, valamint elemezzük és összefoglaljuk a nem művelt földterületű szoláris üvegházakban a hőmérséklet- és környezetvédelem meglévő problémáit, fejlődési irányát.

Kínának nagy a lakossága és kevesebb a rendelkezésre álló földkészlet.A földkészletek több mint 85%-a nem megművelt földterület, amely főleg Kína északnyugati részén koncentrálódik.A KB 2022. évi 1. számú dokumentuma rámutatott, hogy fel kell gyorsítani a létesítményi mezőgazdaság fejlesztését, és az ökológiai környezet megóvása alapján fel kell tárni a hasznosítható üres területeket és pusztaságokat a létesítményi mezőgazdaság fejlesztése érdekében.Északnyugat-Kína gazdag sivatagban, Góbiban, pusztaságban és más nem megművelt földi erőforrásokban, valamint természetes fény- és hőforrásokban, amelyek alkalmasak a létesítményi mezőgazdaság fejlesztésére.Ezért a nem megművelt földterületek fejlesztése és hasznosítása nem művelt földterületű üvegházak kialakítására nagy stratégiai jelentőséggel bír a nemzeti élelmezésbiztonság biztosításában és a földhasználati konfliktusok enyhítésében.

Jelenleg a nem művelt szoláris üvegház a nagy hatékonyságú mezőgazdasági fejlesztés fő formája a nem művelt területeken.Kína északnyugati részén nagy a nappali és éjszakai hőmérséklet-különbség, télen az éjszakai hőmérséklet alacsony, ami gyakran vezet ahhoz a jelenséghez, hogy a beltéri minimum hőmérséklet alacsonyabb, mint a normál növekedéshez és fejlődéshez szükséges hőmérséklet. termények.A hőmérséklet az egyik nélkülözhetetlen környezeti tényező a növények növekedéséhez és fejlődéséhez.A túl alacsony hőmérséklet lelassítja a növények élettani és biokémiai reakcióit, valamint lassítja növekedésüket és fejlődésüket.Ha a hőmérséklet alacsonyabb, mint a termény elviselhető határértéke, az még fagyos sérülésekhez is vezethet.Ezért különösen fontos a növények normál növekedéséhez és fejlődéséhez szükséges hőmérséklet biztosítása.A szoláris üvegház megfelelő hőmérsékletének fenntartása nem egyetlen intézkedés megoldható.Ezt garantálni kell az üvegháztervezés, építés, anyagválasztás, szabályozás és napi gazdálkodás szempontjából.Ezért ez a cikk összefoglalja Kínában a nem művelt üvegházak hőmérséklet-szabályozásának kutatási állását és előrehaladását az elmúlt években az üvegházak tervezése és kivitelezése, a hőmegőrzési és -melegítési intézkedések, valamint a környezetgazdálkodás szempontjai alapján, hogy szisztematikus referenciaként szolgáljon a nem művelt üvegházak ésszerű tervezése és kezelése.

Az üvegház szerkezete és anyagai

Az üvegház termikus környezete főként az üvegház napsugárzásra való átvitelétől, elfogásától és tárolási képességétől függ, ami az üvegházi tájolás ésszerű kialakításához, a fényáteresztő felület alakjához és anyagához, a fal és a hátsó tető szerkezetéhez és anyagához kapcsolódik, az alapszigetelés, az üvegház mérete, az éjszakai szigetelés módja és az elülső tető anyaga stb., valamint arra is vonatkozik, hogy az üvegház építési és kivitelezési folyamata biztosítani tudja-e a tervezési követelmények hatékony megvalósítását.

Az elülső tető fényáteresztő képessége

Az üvegházban a fő energia a napból származik.A homlokzati tető fényáteresztő képességének növelése előnyös az üvegház számára, hogy több hőt nyerjen, és fontos alapja az üvegház téli hőmérsékleti környezetének biztosításának.Jelenleg három fő módszer létezik az üvegház elülső tetőjének fényáteresztő képességének és fényvételi idejének növelésére.

01 tervezzen ésszerű üvegházi tájolást és irányszöget

Az üvegház tájolása befolyásolja az üvegház világítási teljesítményét és az üvegház hőtároló képességét.Ezért annak érdekében, hogy több hőt lehessen tárolni az üvegházban, az északnyugat-kínai nem művelt üvegházak tájolása dél felé nézzen.Az üvegház fajlagos irányszögéhez, ha délről keletre választunk, előnyös „megragadni a napot”, és reggelre gyorsan emelkedik a belső hőmérséklet;Ha délről nyugatra választjuk, az üvegházak számára előnyös a délutáni fényt kihasználni.A déli irány kompromisszum a fenti két helyzet között.A geofizika ismeretei szerint a Föld egy nap alatt 360°-kal megfordul, a Nap azimutja pedig 4 percenként körülbelül 1°-ot mozdul el.Ezért minden alkalommal, amikor az üvegház irányszöge 1°-kal eltér, a közvetlen napsugárzás ideje körülbelül 4 perccel eltér, vagyis az üvegház irányszöge befolyásolja azt az időt, amikor az üvegház reggel és este fényt lát.

Ha a reggeli és a délutáni fényórák egyenlőek, és a keleti vagy nyugati szög azonos, az üvegház ugyanazt a fényórát kapja.Az északi szélesség 37°-tól északra eső területen azonban a délelőtti hőmérséklet alacsony, a paplanfeltárás időpontja késői, míg a délutáni és esti órákban viszonylag magas a hőmérséklet, ezért célszerű az időpontot elhalasztani. a hőszigetelő paplan lezárása.Ezért ezeknek a területeknek délről nyugatra kell választaniuk, és teljes mértékben ki kell használniuk a délutáni fényt.Az északi szélesség 30°-35°-os területein a jobb hajnali fényviszonyok miatt a hőmegőrzés és a burkolatfeltárás ideje is előretolható.Ezért ezeknek a területeknek a dél-keleti irányt kell választaniuk, hogy több reggeli napsugárzásra törekedjenek az üvegház számára.Az északi szélesség 35°~37°-án azonban kicsi a különbség a délelőtti és délutáni napsugárzásban, ezért érdemes a déli irányt választani.Legyen szó délkeletről vagy délnyugatról, az eltérési szög általában 5° ~ 8°, a maximum pedig nem haladhatja meg a 10°-ot.Északnyugat-Kína az északi szélesség 37°-50° tartományában fekszik, így az üvegház irányszöge általában délről nyugatra esik.Ennek fényében a Zhang Jingshe stb. által Taiyuan körzetében tervezett napfényes üvegház a déltől nyugatra 5°-os tájolást választotta, a Chang Meimei stb. által a Hexi folyosó Gobi területén épített napfényes üvegház pedig ezt a tájolást választotta. 5°-tól 10°-ig délnyugatra, és a Ma Zhigui stb. által Hszincsiang északi részén épített napfényes üvegház 8°-os tájolást fogadott el délről nyugatra.

02 Tervezze meg ésszerű elülső tetőformát és dőlésszöget

Az elülső tető alakja és dőlésszöge határozza meg a napsugarak beesési szögét.Minél kisebb a beesési szög, annál nagyobb az áteresztőképesség.A hosszú első és a rövid hátsó lejtő előnyös az első tető megvilágítása és hőmegőrzése szempontjából.Therefore, when designing a solar greenhouse suitable for non-cultivated areas in Wuhai, Inner Mongolia, He Bin and others calculated the inclination angle of the front roof with an incident angle of 40°, and thought that as long as it was greater than 30 °, megfelelhet az üvegházvilágítás és a hőmegőrzés követelményeinek.

03 Válasszon megfelelő átlátszó fedőanyagokat.

A kültéri napsugárzási viszonyok befolyása mellett az üvegházhatást okozó fólia anyaga és fényáteresztő képessége is fontos tényező az üvegház fény- és hőkörnyezetére.Jelenleg a műanyag fóliák, mint például a PE, PVC, EVA és PO fényáteresztő képessége eltérő a különböző anyagok és filmvastagságok miatt.Általánosságban elmondható, hogy az 1-3 éve használt fóliák fényáteresztő képessége összességében 88% feletti lehet, amit a növények fény- és hőmérsékletigénye szerint kell kiválasztani.Emellett az üvegházi fényáteresztés mellett az üvegházi fénykörnyezet eloszlása ​​is olyan tényező, amelyre az emberek egyre jobban odafigyelnek.Ezért az elmúlt években a fokozott szórással rendelkező fényáteresztő burkolóanyag nagy elismerést kapott az iparban, különösen az erős napsugárzásnak kitett területeken Északnyugat-Kínában.A fokozott szóródó fényfilm alkalmazása csökkentette az árnyékoló hatást a lombkorona tetején és alján, növelte a fényt a lombkorona középső és alsó részén, javította a teljes termény fotoszintetikus jellemzőit, és jó elősegítő hatást mutatott. növekedés és a termelés növelése.

Az üvegház méretű ésszerű kialakítása

Az üvegház túl hosszú vagy túl rövid, ami befolyásolja a beltéri hőmérséklet szabályozást.Ha az üvegház hossza túl rövid, napkelte és napnyugta előtt a keleti és nyugati oromzat által árnyékolt terület nagy, ami nem kedvez az üvegház felmelegedésének, kis térfogata miatt pedig hatással lesz a beltéri talajra és a falakra. hő elnyelése és leadása.Ha a hosszúság túl nagy, nehéz szabályozni a beltéri hőmérsékletet, és ez befolyásolja az üvegházszerkezet szilárdságát és a hőmegőrző paplan gördülő mechanizmusának konfigurációját.Az üvegház magassága és fesztávja közvetlenül befolyásolja az elülső tető nappali megvilágítását, az üvegháztér méretét és a szigetelési arányt.Ha az üvegház fesztávja és hossza rögzített, az üvegház magasságának növelése növelheti az elülső tető megvilágítási szögét a fénykörnyezet szempontjából, ami elősegíti a fényáteresztést;A hőkörnyezet szempontjából a fal magassága nő, a hátsó fal hőtároló felülete megnő, ami előnyös a hátfal hőtárolása és hőleadása szempontjából.Ráadásul a tér nagy, a hőkapacitás mértéke is nagy, és az üvegház termikus környezete stabilabb.Természetesen az üvegházmagasság növelése növeli az üvegház költségeit, ami átfogó mérlegelést igényel.Ezért az üvegház tervezésénél a helyi viszonyoknak megfelelően ésszerű hosszúságot, fesztávot és magasságot válasszunk.Például Zhang Caihong és mások úgy gondolják, hogy Észak-Hszincsiangban az üvegház hossza 50-80 m, fesztávolsága 7 m és az üvegház magassága 3,9 m, míg Dél-Hszincsiangban az üvegház hossza 50-80 m. fesztávolsága 8 m, az üvegház magassága 3,6-4,0 m;Azt is figyelembe veszik, hogy az üvegház fesztávja nem lehet kevesebb 7 méternél, és ha a fesztáv 8 m, akkor a legjobb hőmegtartó hatás.Ezen kívül Chen Weiqian és mások úgy gondolják, hogy a szoláris üvegház hosszának, fesztávjának és magasságának 80 méternek, 8-10 m-nek és 3,8-4,2 m-nek kell lennie, ha a Gansu állambeli Jiuquan Góbi területén építik.

Javítsa a fal hőtároló képességét és szigetelőképességét

Napközben a fal hőt halmoz fel a napsugárzás és a beltéri levegő egy részének hőjének elnyelésével.Éjszaka, amikor a belső hőmérséklet alacsonyabb, mint a fal hőmérséklete, a fal passzív hőt bocsát ki az üvegház fűtésére.Az üvegház fő hőtároló testeként a fal jelentősen javíthatja a beltéri éjszakai hőmérsékleti környezetet a hőtároló képességének javításával.A fal hőszigetelő funkciója ugyanakkor az üvegházi hőkörnyezet stabilitásának alapja.Jelenleg számos módszer létezik a falak hőtároló- és szigetelőképességének javítására.

01 tervezés ésszerű falszerkezet

A fal funkciója elsősorban a hőtárolást és a hőmegőrzést foglalja magában, ugyanakkor az üvegházi falak nagy része teherhordó elemként is szolgál a tetőrács alátámasztására.A jó hőkörnyezet elérése szempontjából egy ésszerű falszerkezetnek belső oldalon kellő hőtároló képességgel, külső oldalon kellő hőtároló képességgel kell rendelkeznie, miközben csökkenti a felesleges hideghidakat.A fali hőtárolás és szigetelés kutatása során Bao Encai és mások megtervezték a megszilárdult homokos passzív hőtároló falat Wuhai sivatagi területén, Belső-Mongóliában.Kívül szigetelőrétegként porózus téglát, belül hőtároló rétegként megszilárdult homokot használtak.A teszt azt mutatta, hogy a beltéri hőmérséklet napsütéses időben elérheti a 13,7 ℃-ot.Ma Yuehong stb. egy búzahéjból készült habarcsblokk-kompozit falat tervezett Hszincsiang északi részén, amelyben az égetett meszet habarcstömbökbe töltik hőtároló rétegként, a salakzsákokat pedig a szabadban szigetelőrétegként rakják egymásra.Az üreges blokkfal, amelyet Zhao Peng stb. tervezett Gansu tartomány Góbi területén, kívül 100 mm vastag benzollemezt használ szigetelőrétegként, belül pedig homokot és üreges blokktéglát hőtároló rétegként.A teszt azt mutatja, hogy a téli átlaghőmérséklet éjszaka 10 ℃ felett van, és a Chai Regeneration stb. is homokot és kavicsot használ szigetelőrétegként és hőtároló rétegként a falon Gansu tartomány Góbi területén.A hideghidak csökkentése érdekében Yan Junyue stb. egy könnyű és leegyszerűsített összeszerelt hátsó falat tervezett, amely nemcsak a fal hőállóságát javította, hanem a fal tömítő tulajdonságait is javította azáltal, hogy polisztirol lemezt ragasztott a hátoldal külső oldalára. fal;Wu Letian stb. vasbeton gyűrűs gerendát állított az üvegház falának alapja fölé, és trapéz alakú téglabélyegzést használt közvetlenül a gyűrűs gerenda fölé a hátsó tető alátámasztására, ami megoldotta azt a problémát, hogy a Hotian-i üvegházakban könnyen előfordulhatnak repedések és alapsüllyedések, Xinjiang, így befolyásolja az üvegházak hőszigetelését.

02 Válasszon megfelelő hőtároló és szigetelő anyagokat.

A fal hőtároló és szigetelő hatása elsősorban az anyagválasztástól függ.Az északnyugati sivatagban, Góbiban, a homokos földön és más területeken a helyszíni körülményeknek megfelelően a kutatók helyi anyagokat vettek át, és merész kísérleteket tettek napelemes üvegházak sokféle hátsó falának tervezésére.Például amikor Zhang Guosen és mások üvegházakat építettek Gansu homok- és kavicsföldein, a homokot és a kavicsot hőtárolóként és falak szigetelőrétegeként használták;Az északnyugat-kínai Góbi és a sivatag jellegzetességei szerint Zhao Peng egyfajta üreges blokkfalat tervezett homokkővel és üreges blokkokkal.A teszt azt mutatja, hogy az átlagos éjszakai beltéri hőmérséklet 10 ℃ felett van.Tekintettel az építőanyagok – például tégla és agyag – szűkösségére az északnyugat-kínai Góbi régióban, Zhou Changji és mások azt találták, hogy a helyi üvegházak általában kavicsot használnak falanyagként, amikor a hszincsiangi Kizilsu Kirgiz Góbi régiójában található napenergia-üvegházakat vizsgálják.A kavics hőteljesítményére és mechanikai szilárdságára tekintettel a kavicsból épült üvegház jó hőmegőrzési, hőtárolási és teherbíró képességgel rendelkezik.Hasonlóképpen, Zhang Yong stb. is kavicsot használ a fal fő anyagaként, és önálló hőtároló kavicsos hátsó falat tervezett Shanxiban és más helyeken.A teszt azt mutatja, hogy a hőtároló hatás jó.Zhang stb. egyfajta homokkőfalat terveztek az északnyugati Góbi terület jellemzőinek megfelelően, amely 2,5 ℃-kal emelheti a beltéri hőmérsékletet.Ezenkívül Ma Yuehong és mások tesztelték a tömbbel töltött homokfalak, blokkfalak és téglafalak hőtároló képességét a hszincsiangi Hotianban.Az eredmények azt mutatták, hogy a tömbös homokfalnak volt a legnagyobb hőtároló képessége.Emellett a fal hőtároló képességének javítása érdekében a kutatók aktívan fejlesztenek új hőtároló anyagokat és technológiákat.Például Bao Encai egy fázisváltós térhálósító anyagot javasolt, amely felhasználható a szoláris üvegház hátsó falának hőtároló képességének javítására északnyugati, nem művelt területeken.A helyi anyagok feltárásaként falanyagként szénakazalt, salakot, benzollemezt és szalmát is használnak, de ezeknek az anyagoknak általában csak hőmegőrző funkciójuk van, hőtároló képességük nincs.Általánosságban elmondható, hogy a kaviccsal és tömbökkel feltöltött falak jó hőtároló és szigetelő képességgel rendelkeznek.

Általában a hőellenállás fontos mutató a fal hőszigetelő képességének mérésére, a hőellenállást befolyásoló tényező pedig az anyag hővezető képessége mellett az anyagréteg vastagsága.Ezért a megfelelő hőszigetelő anyagok megválasztása alapján a fal vastagságának megfelelő növelése növelheti a fal általános hőellenállását és csökkentheti a falon keresztüli hőveszteséget, ezáltal növelhető a fal hőszigetelése és hőtároló képessége, ill. az egész üvegházat.Például Gansuban és más területeken a homokzsákfal átlagos vastagsága Zhangye városában 2,6 méter, míg Jiuquan városában a habarcsfalazaté 3,7 méter.Minél vastagabb a fal, annál nagyobb a hőszigetelő és hőtároló képessége.A túl vastag falak azonban növelik a földhasználatot és az üvegházépítés költségeit.Ezért a hőszigetelő képesség javítása szempontjából is előnyben kell részesíteni a nagy hőszigetelő anyagok, alacsony hővezetőképességű anyagok, mint például a polisztirol, poliuretán és egyéb anyagok kiválasztását, majd a vastagság megfelelő növelését.

A hátsó tető ésszerű kialakítása

A hátsó tető kialakításánál a fő szempont az, hogy ne okozzon árnyékolást és javítsa a hőszigetelő képességet.A hátsó tetőre gyakorolt ​​árnyékolás hatásának csökkentése érdekében a dőlésszög beállítása elsősorban azon a tényen alapul, hogy a hátsó tető napközben közvetlen napfényt kaphat, amikor a növényeket vetik és termesztik.Ezért a hátsó tető emelkedési szögét általában úgy választják meg, hogy jobb legyen, mint a téli napforduló 7°-8°-os helyi szoláris magassági szöge.Például Zhang Caihong és mások úgy gondolják, hogy amikor napelemes üvegházakat építenek Góbiban és sós-lúgos területeken Hszincsiangban, a hátsó tető tervezett hossza 1,6 m, tehát a hátsó tető dőlésszöge 40° Dél-Hszincsiangban és 45° Hszincsiang északi részén.Chen Wei-Qian és mások úgy gondolják, hogy a Jiuquan Gobi területén található szoláris üvegház hátsó tetejét 40°-ban kell megdönteni.A hátsó tető hőszigetelésénél a hőszigetelő képességet elsősorban a hőszigetelő anyagok megválasztásában, a szükséges vastagságtervezésben és a építés során a hőszigetelő anyagok ésszerű átlapolásában kell biztosítani.

Csökkentse a talaj hőveszteségét

01 talajszigetelés

A talaj megfelelően lesüllyed, elkerülve a fagyos talajréteget, és a talajt hőmegőrzésre használva.Például a Chai Regeneration által kifejlesztett „1448 három anyag-egy test” szoláris üvegház és a Hexi folyosó más, nem művelt területe 1 méter mély ásással épült, hatékonyan elkerülve a fagyos talajréteget;Tekintettel arra, hogy Turpan területén a fagyott talaj mélysége 0,8 méter, Wang Huamin és mások 0,8 méteres ásást javasoltak az üvegházak hőszigetelő képességének javítása érdekében.Amikor Zhang Guosen stb. nem szántóföldön építette a duplaíves, duplafilmes ásós napkollektoros üvegház hátsó falát, az ásási mélység 1 m volt.A kísérlet kimutatta, hogy a legalacsonyabb éjszakai hőmérséklet 2-3°C-kal nőtt a hagyományos, második generációs szoláris üvegházhoz képest.

02 alapozó hidegvédelem

A fő módszer a homlokzati tető alapozási részének mentén hidegálló árok ásása, hőszigetelő anyagok kitöltése, vagy az alapfalrész mentén folyamatosan hőszigetelő anyagok föld alá temetése, mindezek célja az, hogy csökkentsék a hőveszteséget. hőátadás a talajon keresztül az üvegház határrészénél.A felhasznált hőszigetelő anyagok elsősorban az északnyugat-kínai helyi viszonyokon alapulnak, helyben beszerezhetőek, mint például széna, salak, kőzetgyapot, polisztirol lemez, kukoricaszalma, lótrágya, lehullott levelek, törött fű, fűrészpor, gyom, szalma stb.

03 mulcsfólia

A műanyag fólia letakarásával a napfény napközben a műanyag fólián keresztül juthat a talajba, a talaj pedig felveszi a nap melegét és felmelegszik.Sőt, a műanyag fólia blokkolni tudja a talajról visszavert hosszúhullámú sugárzást, így csökkenti a talaj sugárzásveszteségét és növeli a talaj hőtárolását.Éjszaka a műanyag fólia akadályozhatja a konvektív hőcserét a talaj és a belső levegő között, így csökkentve a talaj hőveszteségét.Ugyanakkor a műanyag fólia csökkentheti a talajvíz párolgása által okozott látens hőveszteséget is.Wei Wenxiang műanyag fóliával borította be az üvegházat a Qinghai-fennsíkon, és a kísérlet kimutatta, hogy a talaj hőmérséklete körülbelül 1 °C-kal növelhető.

Erősítse meg az elülső tető hőszigetelő képességét

Az üvegház elülső tetője a fő hőleadó felület, és az elveszett hő az üvegház teljes hőveszteségének több mint 75%-át teszi ki.Ezért az üvegház elülső tetőjének hőszigetelő képességének megerősítése hatékonyan csökkentheti az elülső tetőn keresztüli veszteséget, és javíthatja az üvegház téli hőmérsékleti környezetét.Jelenleg három fő intézkedés létezik az elülső tető hőszigetelő képességének javítására.

01 Többrétegű átlátszó burkolat került alkalmazásra.

Szerkezetileg a kétrétegű fólia vagy háromrétegű fólia használata az üvegház fényáteresztő felületeként hatékonyan javíthatja az üvegház hőszigetelési teljesítményét.Például Zhang Guosen és mások egy kettős ívű, kettős filmásás típusú szoláris üvegházat terveztek Jiuquan város Gobi területén.Az üvegház elülső teteje kívülről EVA fóliából, az üvegház belseje PVC cseppmentes öregedésgátló fóliából készült.A kísérletek azt mutatják, hogy a hagyományos, második generációs szoláris üvegházzal összehasonlítva a hőszigetelő hatás kiemelkedő, a legalacsonyabb éjszakai hőmérséklet átlagosan 2-3°C-kal emelkedik.Hasonlóképpen, Zhang Jingshe stb. is tervezett egy dupla fóliaborítású szoláris üvegházat a magas szélességi fokok és a súlyos hideg területek éghajlati jellemzőihez, ami jelentősen javította az üvegház hőszigetelését.A kontroll üvegházzal összehasonlítva az éjszakai hőmérséklet 3℃-kal emelkedett.Ezenkívül Wu Letian és mások megpróbáltak három réteg 0,1 mm vastag EVA fóliát használni a szoláris üvegház elülső tetején, amelyet Hszincsiang Hetian sivatagi területén terveztek.A többrétegű fólia hatékonyan csökkentheti az elülső tető hőveszteségét, de mivel az egyrétegű fólia fényáteresztő képessége alapvetően körülbelül 90%, a többrétegű fólia természetesen a fényáteresztő képesség gyengüléséhez vezet.Ezért a többrétegű fényáteresztő burkolat kiválasztásakor kellően figyelembe kell venni a fényviszonyokat és az üvegházak világítási követelményeit.

02 Erősítse meg az első tető éjszakai szigetelését

Az elülső tetőn műanyag fóliát használnak a fényáteresztés növelésére nappal, és éjszaka ez lesz a leggyengébb hely az egész üvegházban.Ezért az elülső tető külső felületének vastag kompozit hőszigetelő paplannal való lefedése elengedhetetlen hőszigetelési intézkedés a szoláris üvegházaknál.Például a Qinghai alpesi régióban Liu Yanjie és mások szalmafüggönyöket és nátronpapírt használtak hőszigetelő paplanként kísérletekhez.A vizsgálati eredmények azt mutatták, hogy az üvegházban a legalacsonyabb éjszakai beltéri hőmérséklet 7,7 ℃ fölé is emelkedhet.Továbbá Wei Wenxiang úgy véli, hogy az üvegházak hővesztesége több mint 90%-kal csökkenthető, ha dupla fűfüggönyöket vagy nátronpapírt használnak a fűfüggönyön kívül a hőszigetelésre ezen a területen.Ezenkívül Zou Ping stb. újrahasznosított szálas tűfilc hőszigetelő paplant használt a napenergia üvegházban a hszincsiangi Gobi régióban, és Chang Meimei stb. Hexi folyosó.Napjainkban sokféle hőszigetelő paplant használnak napelemes üvegházakban, de ezek többsége tűfilcből, ragasztóval szórt pamutból, gyöngypamutból stb. készül, mindkét oldalán vízálló vagy öregedésgátló felületi réteggel.A hőszigetelő paplan hőszigetelő mechanizmusa szerint a hőszigetelési teljesítmény javítása érdekében a hőellenállás javításával és a hőátbocsátási tényező csökkentésével kell kezdeni, a főbb intézkedések pedig az anyagok hővezető képességének csökkentése, a vastagság növelése. az anyagrétegek növelése vagy az anyagrétegek számának növelése stb. Ezért jelenleg a magas hőszigetelő képességű hőszigetelő paplan maganyaga gyakran többrétegű kompozit anyagokból készül.A teszt szerint a jelenleg magas hőszigetelő képességű hőszigetelő paplan hőátbocsátási tényezője elérheti a 0,5W/(m2℃) értéket, ami télen jobban garantálja az üvegházak hőszigetelését hideg területeken.Természetesen az északnyugati terület szeles és poros, és az ultraibolya sugárzás erős, így a hőszigetelő felületi rétegnek jó öregedésgátló teljesítményt kell nyújtania.

03 Adjon hozzá egy belső hőszigetelő függönyt.

Bár a napfényes üvegház elülső tetőjét éjszaka külső hőszigetelő paplan borítja, ami az egész üvegház egyéb szerkezeteit illeti, éjszaka a homlokzati tető még mindig gyenge hely az egész üvegház számára.Ezért az „Északnyugati nem szántóföldi üvegház szerkezeti és építési technológiája” projektcsapata egy egyszerű belső hőszigetelő felgöngyölítő rendszert tervezett (1. ábra), melynek szerkezete az elülső lábnál rögzített belső hőszigetelő függönyből és felső térben mozgatható belső hőszigetelő függöny.A felső mozgatható hőszigetelő függöny az üvegház hátsó falánál nappal nyitható és összecsukható, ami nem befolyásolja az üvegház megvilágítását;Az alján található fix hőszigetelő paplan éjszakai tömítő szerepet tölt be.A belső szigetelés kialakítása letisztult és könnyen kezelhető, nyáron árnyékoló és hűtési szerepet is betölthet.

Aktív melegítési technológia

Az északnyugat-kínai téli alacsony hőmérséklet miatt, ha csak az üvegházak hőmegőrzésére és hőtározására hagyatkozunk, bizonyos hideg időben még mindig nem tudjuk teljesíteni a növények áttelelő termelési igényeit, ezért néhány aktív melegítési intézkedés is szükséges. érintett.

Napenergia tároló és hőleadó rendszer

Fontos ok, hogy a fal hőmegtartó, hőtároló és teherbíró funkciót tölt be, ami a szoláris üvegházak magas építési költségéhez és alacsony területhasználati arányához vezet.Ezért a szoláris üvegházak egyszerűsítése és összeszerelése mindenképpen fontos fejlesztési irány lesz a jövőben.Közülük a fal funkciójának egyszerűsítése a fal hőtároló és -leadó funkciójának feloldása, így a hátsó fal csak a hőmegőrzési funkciót viseli, ami hatékony módja a fejlesztés egyszerűsítésének.Például a Fang Hui aktív hőtároló és -leadó rendszerét (2. ábra) széles körben használják olyan nem művelt területeken, mint Gansu, Ningxia és Hszincsiang.Hőgyűjtő készüléke az északi falra van felakasztva.Nappal a hőgyűjtő berendezés által összegyűjtött hő a hőtároló testben tárolódik a hőtároló közeg keringtetése révén, éjszaka pedig a hőtároló közeg keringtetése révén a hő leadása és felmelegítése történik, így megvalósul a heat transfer in time and space.A kísérletek azt mutatják, hogy az üvegházban a minimális hőmérséklet 3-5°C-kal növelhető ezzel a készülékkel.Wang Zhiwei stb. egy vízfüggöny fűtési rendszert terjesztett elő a dél-hszincsiangi sivatagban lévő napenergiával működő üvegházakhoz, amely éjszaka 2,1 C-kal növelheti az üvegház hőmérsékletét.

Ezenkívül Bao Encai stb. aktív hőtárolós keringtető rendszert tervezett az északi falhoz.Napközben az axiális ventilátorok keringtetésén keresztül az északi falba ágyazott hőátadó csatornán átáramlik a beltéri meleg levegő, a hőátadó csatorna pedig hőt cserél a falon belüli hőtároló réteggel, ami jelentősen javítja a hőtároló képességét. a fal.Ezenkívül a Yan Yantao stb. által tervezett szoláris fázisváltó hőtároló rendszer napközben napkollektorokon keresztül tárolja a hőt a fázisváltó anyagokban, majd éjszaka a levegő keringtetésén keresztül a hőt a beltéri levegőbe disszipálja, ami növelheti a hőt a fázisváltó anyagokban. average temperature by 2.0℃ at night.A fenti napenergia hasznosítási technológiák és berendezések gazdaságosság, energiatakarékosság és alacsony szén-dioxid-kibocsátás jellemzi.Optimalizálás és fejlesztés után jó alkalmazási kilátásokkal kell rendelkezniük Északnyugat-Kína bőséges napenergia-forrásokkal rendelkező területein.

Egyéb kiegészítő fűtési technológiák

Az almot, a szalmát, a tehéntrágyát, a juh- és a baromfitrágyát biológiai baktériumokkal összekeverik, és az üvegházban a talajba temetik.Az erjedési folyamat során sok hő keletkezik, az erjesztési folyamat során pedig sok hasznos törzs, szerves anyag és CO2 keletkezik.A hasznos törzsek számos csírát gátolhatnak és elpusztíthatnak, valamint csökkenthetik az üvegházhatást okozó betegségek és kártevők előfordulását;A keletkező CO2 fokozhatja a növények fotoszintézisét.Például Wei Wenxiang forró szerves trágyákat, például lótrágyát, tehéntrágyát és juhtrágyát beltéri talajba temette el a Qinghai-fennsíkon található szoláris üvegházban, ami hatékonyan növelte a talaj hőmérsékletét.A Gansu sivatag területén található szoláris üvegházban Zhou Zhilong szalmát és szerves trágyát használt a növények közötti erjesztéshez.A teszt azt mutatta, hogy az üvegház hőmérséklete 2-3°C-kal növelhető.

02 szénfűtés

Van műkályha, energiatakarékos vízmelegítő és fűtés.Például a Qinghai-fennsíkon végzett vizsgálat után Wei Wenxiang azt találta, hogy a mesterséges kemencefűtést főként helyben alkalmazzák.Ennek a fűtési módszernek az előnyei a gyorsabb felfűtés és a nyilvánvaló fűtési hatás.

03 elektromos fűtés

Használjon elektromos fűtőszálat az üvegház elülső tetőjének fűtéséhez, vagy használjon elektromos fűtőtestet.A fűtőhatás figyelemre méltó, a felhasználás biztonságos, az üvegházban nem keletkeznek szennyező anyagok, a fűtőberendezések pedig könnyen irányíthatók.Chen Weiqian és mások úgy gondolják, hogy a téli fagykárok Jiuquan területén akadályozzák a helyi Góbi mezőgazdaság fejlődését, és elektromos fűtőelemek használhatók az üvegház fűtésére.A jó minőségű elektromos energiaforrások felhasználása miatt azonban az energiafogyasztás magas, a költségek pedig magasak.Javasoljuk, hogy extrém hideg időben ideiglenes vészfűtési eszközként használják.

Az üvegház gyártása és használata során a komplett berendezés és a normál működés nem tudja hatékonyan biztosítani, hogy a termikus környezet megfeleljen a tervezési követelményeknek.Valójában a hőkörnyezet kialakításában és fenntartásában gyakran kulcsszerepet játszik a berendezések használata és kezelése, amelyek közül a legfontosabb a hőszigetelő paplan és szellőző napi kezelése.

A hőszigetelő paplan a kulcsa a homlokzati tető éjszakai hőszigetelésének, ezért rendkívül fontos a napi kezelésének és karbantartásának finomítása, különösen az alábbi problémákra kell figyelni:①Válassza meg a hőszigetelő paplan megfelelő nyitási és zárási idejét .A hőszigetelő paplan nyitási és zárási ideje nem csak az üvegház világítási idejét befolyásolja, hanem az üvegházban zajló fűtési folyamatot is.A hőszigetelő paplan túl korai vagy késői nyitása és zárása nem kedvez a hőfelvételnek.Reggel, ha a paplant túl korán fedik le, a belső hőmérséklet túlságosan leesik az alacsony külső hőmérséklet és a gyenge fény miatt.Ellenkezőleg, ha a paplan feltárásának időpontja túl későn, az üvegházban a fény beérkezési ideje lerövidül, és a beltéri hőmérséklet emelkedésének ideje késik.Délután a hőszigetelő paplan túl korai kikapcsolása esetén a beltéri expozíciós idő lerövidül, a beltéri talaj és a falak hőtárolója is csökken.Therefore, generally speaking, when the thermal insulation quilt is turned on in the morning, it is advisable for the temperature to rise after 1~2℃ drop, while when the thermal insulation quilt is turned off, it is advisable for the temperature to rise 1-2 ℃ csökkenés után.⑤ Időben figyeljen az időjárási viszonyokra.Eső vagy hó esetén időben takarja le a hőszigetelő paplant, és időben távolítsa el a havat.

Szellőzőnyílások kezelése

A téli szellőztetés célja a levegő hőmérsékletének beállítása a dél körüli túlmelegedés elkerülése érdekében;A második a beltéri nedvesség megszüntetése, az üvegházi levegő páratartalmának csökkentése, valamint a kártevők és betegségek elleni védekezés;A harmadik a beltéri CO2-koncentráció növelése és a termésnövekedés elősegítése.A szellőztetés és a hőmegőrzés azonban ellentmondásos.Ha a szellőzést nem megfelelően kezelik, az valószínűleg alacsony hőmérsékleti problémákhoz vezethet.Ezért azt, hogy mikor és mennyi ideig kell kinyitni a szellőzőnyílásokat, bármikor dinamikusan be kell állítani az üvegház környezeti viszonyaihoz.Az északnyugati, nem művelt területeken az üvegházi szellőzők kezelése alapvetően kétféleképpen oszlik meg: kézi működtetésre és egyszerű gépi szellőztetésre.A szellőzőnyílások nyitási ideje és szellőztetési ideje azonban elsősorban az emberek szubjektív megítélésén alapul, így előfordulhat, hogy túl korán vagy túl későn nyitják ki a szellőzőnyílásokat.A fenti problémák megoldására Yin Yilei stb. olyan intelligens tetőszellőztető berendezést tervezett, amely a beltéri környezet változásainak megfelelően képes meghatározni a szellőzőnyílások nyitási idejét és nyitási és zárási méretét.A környezetváltozás törvénye és a termésigény kutatásának elmélyülésével, valamint az olyan technológiák és berendezések népszerűsítésével és fejlődésével, mint a környezetérzékelés, információgyűjtés, elemzés és ellenőrzés, a napelemes üvegházak szellőztetésének automatizálása important development direction in the future.

A különböző típusú fóliák alkalmazása során a fényáteresztő képességük fokozatosan gyengül, és a gyengülési sebesség nem csak a saját fizikai tulajdonságaikkal függ össze, hanem a környező környezettel és a használat során történő kezeléssel is.A használat során a fényáteresztő képesség csökkenéséhez vezető legfontosabb tényező a filmfelület szennyeződése.Ezért rendkívül fontos a rendszeres tisztítás és tisztítás, amikor a körülmények megengedik.Ezenkívül rendszeresen ellenőrizni kell az üvegház burkolatszerkezetét.Ha szivárgás van a falon és az elülső tetőn, azt időben meg kell javítani, nehogy az üvegházat befolyásolja a hideg levegő beszivárgása.

A kutatók évek óta kutatták és tanulmányozták az északnyugati, nem művelt területeken lévő üvegházak hőmegőrzési és tárolási technológiáját, kezelési technológiáját és melegítési módszereit, amelyek alapvetően megvalósították a zöldségek áttelelését, nagymértékben javították az üvegház alacsony hőmérsékletű kihűlési sérülésekkel szembeni ellenálló képességét. , és alapvetően a zöldségfélék áttelelési termelését valósította meg.Történelmileg hozzájárult a Kínában a földért versengő élelmiszerek és zöldségek közötti ellentmondás enyhítéséhez.Északnyugat-Kínában azonban továbbra is a következő problémák vannak a hőmérséklet-garancia technológiájában.

Az üvegházak jelenleg még mindig a 20. század végén és század elején épültek, egyszerű szerkezetűek, ésszerűtlen kialakításúak, rossz az üvegházi hőkörnyezet fenntartása és a természeti katasztrófáknak való ellenálló képessége, valamint a szabványosítás hiánya.Ezért a jövőbeni üvegháztervezés során a helyi földrajzi szélesség teljes kombinálásával egységesíteni kell az elülső tető alakját és dőlésszögét, az üvegház irányszögét, a hátsó fal magasságát, az üvegház süllyedési mélységét stb. and climate characteristics.Ugyanakkor egy üvegházban lehetőség szerint csak egy növényt lehet ültetni, így az elültetett növények fény- és hőmérsékletigényének megfelelően szabványosított üvegházillesztést lehet végezni.

Ha az üvegházi lépték túl kicsi, az befolyásolja az üvegház termikus környezetének stabilitását és a gépesítés fejlődését.A munkaerőköltség fokozatos emelkedésével a jövőben fontos irány a gépesítés fejlesztése.Ezért a jövőben a helyi fejlesztési szintre kell építeni, figyelembe kell venni a gépesítés-fejlesztési igényeket, racionálisan kell kialakítani az üvegházak belső terét, elrendezését, felgyorsítani a helyi területekre alkalmas mezőgazdasági eszközök kutatás-fejlesztését, ill. javítja az üvegházhatású termelés gépesítési arányát.Ugyanakkor a növények igényeinek és a termesztési szokásoknak megfelelően a megfelelő berendezéseket szabványokhoz kell igazítani, és elő kell segíteni a szellőztető, páratartalom-csökkentési, hőmegőrzési és fűtési berendezések integrált kutatás-fejlesztését, innovációját és népszerűsítését.

A falak, például a homok és az üreges blokkok vastagsága még mindig vastag.

Ha a fal túl vastag, bár a szigetelő hatás jó, az csökkenti a talaj hasznosulását, növeli a költségeket és az építés nehézségeit.Ezért a jövőbeni fejlesztés során egyrészt a falvastagság tudományosan optimalizálható a helyi éghajlati viszonyoknak megfelelően;Másrészt a hátsó fal könnyed és egyszerűsített fejlesztését kell elősegíteni, hogy az üvegház hátsó fala csak a hőmegőrző funkciót őrizze meg, napkollektorokkal és egyéb berendezésekkel pótoljuk a fal hőtárolását, leadását. .A napkollektorok jellemzői a magas hőgyűjtési hatékonyság, az erős hőgyűjtő kapacitás, az energiatakarékosság, az alacsony szén-dioxid-kibocsátás és így tovább, és legtöbbjük aktív szabályozást és szabályozást valósíthat meg, és célzott exoterm fűtést végezhet az üvegház környezetvédelmi követelményeinek megfelelően. éjszaka, nagyobb hőhasznosítási hatásfokkal.

Speciális hőszigetelő paplan kidolgozása szükséges.

Az elülső tető az üvegházhatást okozó hőleadás fő része, és a hőszigetelő paplan hőszigetelő teljesítménye közvetlenül befolyásolja a beltéri hőkörnyezetet.Jelenleg egyes területeken az üvegházhatású környezet nem megfelelő, részben azért, mert a hőszigetelő paplan túl vékony, és az anyagok hőszigetelő képessége nem megfelelő.Ugyanakkor a hőszigetelő paplannak továbbra is vannak problémái, például rossz vízállóság és síelés, a felület és a maganyagok könnyű öregedése stb. Ezért a jövőben tudományosan kell kiválasztani a megfelelő hőszigetelő anyagokat a helyi előírásoknak megfelelően. az éghajlati jellemzők és követelmények, valamint a helyi felhasználásra és népszerűsítésre alkalmas speciális hőszigetelő paplan termékek tervezése és fejlesztése.

VÉGE

Idézett információ

Luo Ganliang, Cheng Jieyu, Wang Pingzhi stb. A környezeti hőmérséklet-garancia technológia kutatási státusza a szoláris üvegházak északnyugati, nem művelt földterületén [J].Agrármérnöki technológia, 2022,42(28):12-20.