Gróðurhúsagarðyrkja landbúnaðarverkfræðitækni 2022-12-02 17:30 birt í Peking

Þróun sólargróðurhúsa á óræktuðum svæðum eins og eyðimörk, Gobi og sandlendi hefur í raun leyst mótsögnina milli matar og grænmetis sem keppa um land.Það er einn af afgerandi umhverfisþáttum fyrir vöxt og þróun hitastigsræktunar, sem oft ákvarðar velgengni eða bilun í gróðurhúsaræktun.Þess vegna, til að þróa sólargróðurhús á óræktuðum svæðum, verðum við fyrst að leysa umhverfishitavandamál gróðurhúsa.Í þessari grein eru hitastýringaraðferðir sem notaðar hafa verið í gróðurhúsum sem ekki eru ræktaðar á undanförnum árum teknar saman og núverandi vandamál og þróunarstefna hitastigs og umhverfisverndar í sólargróðurhúsum sem ekki eru ræktuð eru greind og tekin saman.

Í Kína er fjöldi fólks og minna tiltækt land.Meira en 85% af landauðlindum eru óræktaðar landauðlindir, sem eru aðallega einbeittar í norðvesturhluta Kína.Í skjali nr.1 frá miðstjórninni árið 2022 var bent á að hraða bæri uppbyggingu aðstöðulandbúnaðar og á grundvelli verndar vistfræðilegu umhverfinu ætti að kanna hagnýtanlegt autt land og auðn til að þróa aðstöðulandbúnað.Norðvestur-Kína er ríkt af eyðimörk, Gobi, auðn og öðrum óræktuðum landauðlindum og náttúrulegum ljós- og hitaauðlindum, sem henta fyrir þróun aðstöðu landbúnaðar.Þess vegna hefur þróun og nýting óræktaðs landsauðlinda til að þróa gróðurhús á óræktuðu landi mikla stefnumótandi þýðingu til að tryggja fæðuöryggi þjóðarinnar og draga úr átökum um landnýtingu.

Sem stendur er óræktað sólargróðurhús helsta form hagkvæmrar landbúnaðarþróunar í óræktuðu landi.Í norðvesturhluta Kína er hitamunur dagsins og nætur mikill og hitastigið á nóttunni á veturna er lágt, sem oft leiðir til þess að lágmarkshiti innandyra er lægri en það hitastig sem þarf til eðlilegs vaxtar og þroska. ræktun.Hitastig er einn af ómissandi umhverfisþáttum fyrir vöxt og þróun ræktunar.Of lágt hitastig mun hægja á lífeðlisfræðilegum og lífefnafræðilegum viðbrögðum ræktunar og hægja á vexti þeirra og þroska.Þegar hitastigið er lægra en þau mörk sem uppskeran þolir mun það jafnvel leiða til frostskaða.Þess vegna er sérstaklega mikilvægt að tryggja það hitastig sem þarf fyrir eðlilegan vöxt og þroska ræktunar.Til að viðhalda réttu hitastigi sólargróðurhúsa er það ekki ein ráðstöfun sem hægt er að leysa.Það þarf að tryggja út frá hliðum gróðurhúsahönnunar, smíði, efnisvals, reglugerðar og daglegrar stjórnun.Þess vegna mun þessi grein draga saman rannsóknarstöðu og framfarir hitastýringar óræktaðra gróðurhúsa í Kína á undanförnum árum frá hliðum hönnunar og smíði gróðurhúsa, hitaverndar og hlýnunarráðstafana og umhverfisstjórnunar, til að veita kerfisbundna tilvísun fyrir skynsamlega hönnun og stjórnun óræktaðra gróðurhúsa.

Gróðurhúsabygging og efni

Hitaumhverfi gróðurhúsalofttegunda veltur aðallega á flutnings-, hlerunar- og geymslugetu gróðurhúsalofttegunda til sólargeislunar, sem tengist hæfilegri hönnun gróðurhúsastefnu, lögun og efni ljóssendandi yfirborðs, uppbyggingu og efni veggs og bakþaks, grunneinangrun, gróðurhúsastærð, nætureinangrunarham og efni framþaks o.s.frv., og tengist einnig því hvort byggingar- og byggingarferli gróðurhúsa geti tryggt skilvirka framkvæmd hönnunarkröfur.

Ljósflutningsgeta framþaks

Aðalorkan í gróðurhúsinu kemur frá sólinni.Að auka ljósflutningsgetu framþaks er gagnlegt fyrir gróðurhúsið til að fá meiri hita og það er einnig mikilvægur grunnur til að tryggja hitaumhverfi gróðurhússins á veturna.Sem stendur eru þrjár meginaðferðir til að auka ljósflutningsgetu og ljósmóttökutíma framþaks gróðurhúss.

01 hanna sanngjarna gróðurhúsastefnu og azimut

Stefna gróðurhúsalofttegunda hefur áhrif á lýsingarafköst gróðurhúsalofttegunda og hitageymslugetu gróðurhúsalofttegunda.Þess vegna, til að fá meiri hitageymslu í gróðurhúsi, snýr stefna óræktaðra gróðurhúsa í norðvestur Kína í suður.Fyrir sérstakt azimut gróðurhúsalofttegunda, þegar þú velur suður til austurs, er gagnlegt að "grípa sólina" og hitastigið innanhúss hækkar hratt á morgnana;Þegar suður til vestur er valið er hagkvæmt fyrir gróðurhús að nýta síðdegisljósið.Suðuráttin er málamiðlun á milli ofangreindra tveggja aðstæðna.Samkvæmt þekkingu jarðeðlisfræðinnar snýst jörðin 360° á sólarhring og azimut sólar hreyfist um 1° á 4 mínútna fresti.Þess vegna, í hvert skipti sem azimut gróðurhúsalofttegunda er frábrugðið 1°, mun tími beins sólarljóss vera um það bil 4 mínútur, það er að azimut gróðurhússins hefur áhrif á tímann þegar gróðurhúsið sér ljós að morgni og kvöldi.

Þegar birtutímar morguns og síðdegis eru jafnir, og austur eða vestur eru í sama horni, mun gróðurhúsið fá sömu birtustundir.Hins vegar, fyrir svæðið norðan 37° norðlægrar breiddar, er hitinn lágur á morgnana og tími teppnaafhjúpunar seint, en hitinn er tiltölulega hár síðdegis og kvölds, svo rétt er að seinka að loka hitaeinangrunarsænginni.Þess vegna ættu þessi svæði að velja suður til vesturs og nýta síðdegisbirtuna til fulls.Fyrir svæði með 30°~35° norðlægrar breiddar, vegna betri birtuskilyrða á morgnana, er einnig hægt að lengja tíma hitaverndar og afhjúpunar hlífarinnar.Þess vegna ættu þessi svæði að velja suð-við-austur stefnu til að stefna að meiri morgunsólargeislun fyrir gróðurhúsið.Hins vegar, á svæðinu 35°~37°norðlægrar breiddar, er lítill munur á sólargeislun á morgnana og síðdegis, svo það er betra að velja rétta suðurátt.Hvort sem það er suðaustur eða suðvestur, er frávikshornið yfirleitt 5° ~8° og hámarkið skal ekki fara yfir 10°.Norðvestur Kína liggur á bilinu 37° ~ 50° norðlægrar breiddar, þannig að azimuthorn gróðurhúsalofttegunda er yfirleitt frá suðri til vesturs.Í ljósi þessa hefur sólarljóssgróðurhúsið hannað af Zhang Jingshe o.fl. á Taiyuan svæðinu valið stefnuna 5° til vesturs í suðri, sólarljóssgróðurhúsið sem byggt var af Chang Meimei o.s.frv. á Gobi svæðinu í Hexi Corridor hefur tekið upp stefnuna. af 5° til 10° til vesturs í suðri, og sólarljóssgróðurhúsið sem Ma Zhigui o.fl. byggði í norðurhluta Xinjiang hefur tekið upp stefnuna 8° til vesturs af suðri.

02 Hönnun hæfileg lögun framþaks og hallahorn

Lögun og halli framþaks ákvarða innfallshorn sólargeislanna.Því minna sem atvikshornið er, því meiri flutningsgeta.Sun Juren telur að lögun framþaks ráðist aðallega af hlutfalli lengdar aðalljósaflatar og aftari halla.Langur halli að framan og stuttur halli að aftan eru til góðs fyrir lýsingu og varðveislu hita á framþakinu.Chen Wei-Qian og aðrir telja að aðalljósaþak sólargróðurhúsa sem notað er á Gobi svæðinu taki upp hringboga með 4,5 m radíus, sem getur í raun staðist kuldann.Zhang Jingshe, o.fl. telja að það sé hentugra að nota hálfhringlaga boga á framþaki gróðurhúsalofttegunda á alpasvæðum og háum breiddarsvæðum.Að því er varðar hallahorn framþaksins, samkvæmt ljóssendingareiginleikum plastfilmu, þegar innfallshornið er 0 ~ 40°, er endurspeglun framþaksins við sólarljósið lítil og þegar það fer yfir 40°, endurskin eykst verulega.Þess vegna er 40° tekið sem hámarks innfallshorn til að reikna út hallahorn framþaks, þannig að jafnvel á vetrarsólstöðum geti sólargeislunin farið inn í gróðurhúsið að hámarki.Þess vegna reiknuðu He Bin og aðrir hallahorn framþaksins með 40° innfallshorni, sem hentaði fyrir óræktað svæði í Wuhai, Innri Mongólíu, og töldu að svo lengi sem það væri meira en 30 °, gæti það uppfyllt kröfur um gróðurhúsalýsingu og hita varðveislu.Zhang Caihong og aðrir telja að þegar verið er að byggja gróðurhús á óræktuðum svæðum Xinjiang sé hallahorn framþaks gróðurhúsa í suðurhluta Xinjiang 31°, en í norður Xinjiang er 32°~33,5°.

03 Veldu viðeigandi gagnsæ hlífðarefni.

Til viðbótar við áhrif sólargeislunar utandyra eru efnis- og ljósflutningseiginleikar gróðurhúsafilmu einnig mikilvægir þættir sem hafa áhrif á ljós- og hitaumhverfi gróðurhúsalofttegunda.Sem stendur er ljósgeislun plastfilma eins og PE, PVC, EVA og PO öðruvísi vegna mismunandi efna og filmuþykktar.Almennt séð er hægt að tryggja að ljósgeislun kvikmynda sem hafa verið notaðar í 1-3 ár sé yfir 88% á heildina litið, sem ætti að velja í samræmi við eftirspurn ræktunar fyrir birtu og hitastig.Að auki, til viðbótar við ljósflutning í gróðurhúsi, er dreifing ljósumhverfis í gróðurhúsi einnig þáttur sem fólk leggur meiri og meiri athygli á.Þess vegna, á undanförnum árum, hefur ljósflutningsþekjuefnið með auknu dreifingarljósi verið mjög viðurkennt af iðnaðinum, sérstaklega á svæðum með sterka sólargeislun í norðvestur Kína.Notkun á aukinni dreifandi ljósfilmu hefur dregið úr skuggaáhrifum efst og neðst á uppskeruþakinu, aukið ljósið í miðju og neðri hluta uppskeruþekjunnar, bætt ljóstillífunareiginleika allrar uppskerunnar og sýnt góð áhrif til að stuðla að vöxt og aukna framleiðslu.

Sanngjarn hönnun gróðurhúsastærðar

Lengd gróðurhússins er of löng eða of stutt, sem hefur áhrif á hitastýringu innanhúss.Þegar lengd gróðurhússins er of stutt, fyrir sólarupprás og sólsetur, er svæðið sem skyggður er af austur- og vesturgafli stórt, sem stuðlar ekki að hlýnun gróðurhússins, og vegna lítils rúmmáls mun það hafa áhrif á jarðveg og vegg innandyra. frásog og losun hita.Þegar lengdin er of stór er erfitt að stjórna hitastigi innanhúss og það mun hafa áhrif á þéttleika gróðurhúsabyggingarinnar og uppsetningu varmaverndar teppisvalsbúnaðarins.Hæð og span gróðurhússins hafa bein áhrif á dagsbirtu framþaks, stærð gróðurhúsarýmis og einangrunarhlutfall.Þegar span og lengd gróðurhússins eru fast, getur aukning á hæð gróðurhússins aukið lýsingarhorn framþaksins frá sjónarhóli ljósumhverfis, sem stuðlar að ljósflutningi;Frá sjónarhóli varmaumhverfis eykst hæð veggsins og hitageymslusvæði bakveggsins eykst, sem er gagnlegt fyrir varmageymslu og hitalosun bakveggsins.Þar að auki er rýmið stórt, hitagetuhlutfallið er einnig stórt og varmaumhverfi gróðurhúsalofttegunda er stöðugra.Auðvitað mun auka hæð gróðurhúsalofttegunda auka kostnað gróðurhúsalofttegunda, sem þarf að skoða ítarlega.Þess vegna, þegar við hönnum gróðurhús, ættum við að velja hæfilega lengd, span og hæð í samræmi við staðbundnar aðstæður.Til dæmis, Zhang Caihong og aðrir telja að í norðurhluta Xinjiang sé lengd gróðurhúsalofttegunda 50 ~ 80m, span er 7m og hæð gróðurhúsalofttegunda er 3,9m, en í suðurhluta Xinjiang er lengd gróðurhúsalofttegunda 50~80m. span er 8m og hæð gróðurhúsalofttegunda er 3,6 ~ 4,0m;Einnig er talið að span gróðurhúsalofttegunda ætti ekki að vera minna en 7m og þegar spannin er 8m eru hitaverndaráhrifin best.Að auki telja Chen Weiqian og aðrir að lengd, span og hæð sólargróðurhússins ætti að vera 80m, 8~10m og 3,8~4,2m í sömu röð þegar það er byggt á Gobi svæðinu í Jiuquan, Gansu.

Bættu hitageymslu og einangrunargetu veggsins

Á daginn safnar veggurinn varma með því að gleypa sólargeislunina og hita hluta inniloftsins.Á nóttunni, þegar innihitastigið er lægra en vegghitastigið, mun veggurinn losa hita á óvirkan hátt til að hita gróðurhúsið.Sem aðalhitageymsla gróðurhúsalofttegunda getur veggurinn bætt næturhitaumhverfið verulega með því að bæta hitageymslugetu hans.Á sama tíma er varmaeinangrunaraðgerð veggsins grundvöllur stöðugleika hitaumhverfis gróðurhúsalofttegunda.Sem stendur eru nokkrar aðferðir til að bæta hitageymslu og einangrunargetu veggja.

01 hanna sanngjarna veggbyggingu

Hlutverk veggsins felur aðallega í sér varmageymslu og varmavarðveislu og á sama tíma þjóna flestir gróðurhúsaveggir einnig sem burðarefni til að styðja við þakstólinn.Frá sjónarhóli þess að fá gott hitaumhverfi ætti sanngjarnt veggvirki að hafa næga hitageymslugetu á innri hliðinni og nægilega varmaverndunargetu á ytri hliðinni, en draga úr óþarfa kuldabrýr.Í rannsóknum á varmageymslu og einangrun veggja, hönnuðu Bao Encai og aðrir sandi óvirkan hitageymsluvegginn á Wuhai eyðimerkursvæðinu, Innri Mongólíu.Notaður var gljúpur múrsteinn sem einangrunarlag að utan og storkinn sandur notaður sem varmageymslulag að innan.Prófið sýndi að innihitinn gæti náð 13,7 ℃ á sólríkum dögum.Ma Yuehong o.fl. hannaði samsettan vegg úr hveitiskeljarmúrblokkum í norðurhluta Xinjiang, þar sem bráðið kalk er fyllt í steypuhræra sem hitageymslulag og gjallpokum er staflað utandyra sem einangrunarlag.Holur blokkveggurinn hannaður af Zhao Peng, o.s.frv. á Gobi svæðinu í Gansu héraði, notar 100 mm þykka bensenplötu sem einangrunarlag að utan og sand og holur blokkmúrsteinn sem hitageymslulag að innan.Prófið sýnir að meðalhiti á veturna er yfir 10 ℃ á nóttunni og Chai Regeneration o.fl. notar einnig sand og möl sem einangrunarlag og hitageymslulag veggsins á Gobi svæðinu í Gansu héraði.Hvað varðar að draga úr kuldabrýr, hannaði Yan Junyue o.fl. léttan og einfaldaðan samsettan bakvegg, sem bætti ekki aðeins hitaþol veggsins, heldur bætti einnig þéttingareiginleika veggsins með því að líma pólýstýrenplötu utan á bakhliðina. veggur;Wu Letian o.fl. setti járnbentri steinsteypuhringbita fyrir ofan grunn gróðurhúsaveggsins og notaði trapisulaga múrsteinsstimplun rétt fyrir ofan hringbjálkann til að styðja við bakþakið, sem leysti vandamálið að sprungur og grunnsig er auðvelt að eiga sér stað í gróðurhúsum í Hotian, Xinjiang, sem hefur þannig áhrif á varmaeinangrun gróðurhúsa.

02 Veldu viðeigandi hitageymslu- og einangrunarefni.

Hitageymsla og einangrunaráhrif veggsins fer fyrst og fremst eftir efnisvali.Í norðvestureyðimörkinni, Gobi, sandlandi og öðrum svæðum, í samræmi við aðstæður á staðnum, tóku vísindamenn staðbundið efni og gerðu djarfar tilraunir til að hanna margs konar bakveggi sólargróðurhúsa.Til dæmis, þegar Zhang Guosen og fleiri byggðu gróðurhús í sand- og malarökrum í Gansu, var sandur og möl notuð sem hitageymsla og einangrunarlög veggja;Samkvæmt einkennum Gobi og eyðimerkur í norðvestur Kína hannaði Zhao Peng eins konar holur blokkvegg með sandsteini og holum blokk sem efni.Prófið sýnir að meðalhiti inni á nóttunni er yfir 10 ℃.Í ljósi skorts á byggingarefnum eins og múrsteinum og leir í Gobi svæðinu í norðvesturhluta Kína, komust Zhou Changji og fleiri að því að gróðurhúsin á staðnum nota venjulega smásteina sem veggefni þegar verið er að rannsaka sólargróðurhús í Gobi svæðinu í Kizilsu Kirgiz, Xinjiang.Með hliðsjón af hitauppstreymi og vélrænni styrk steins hefur gróðurhúsið sem byggt er með steini góða frammistöðu hvað varðar varmavernd, hitageymslu og burðargetu.Á sama hátt, Zhang Yong, osfrv nota einnig smásteina sem aðalefni veggsins og hannaði sjálfstætt hitageymslusteina bakvegg í Shanxi og öðrum stöðum.Prófið sýnir að hitageymsluáhrifin eru góð.Zhang o.fl. hannaði eins konar sandsteinsvegg í samræmi við eiginleika norðvestur Gobi svæðisins, sem getur hækkað innihitastigið um 2,5 ℃.Að auki prófuðu Ma Yuehong og aðrir hitageymslugetu blokkfyllts sandveggs, blokkarveggs og múrsteinsveggs í Hotian, Xinjiang.Niðurstöðurnar sýndu að blokkfylltur sandveggurinn hafði mesta hitageymslugetuna.Að auki, í því skyni að bæta hitageymsluafköst veggsins, þróa vísindamenn virkan nýtt hitageymsluefni og tækni.Til dæmis lagði Bao Encai til fasabreytingar sem hægt er að nota til að bæta hitageymslugetu bakveggs sólargróðurhúsa á norðvestursvæðum sem ekki eru ræktuð.Sem könnun á staðbundnum efnum eru heystakkur, gjall, bensenplata og hálm einnig notuð sem veggefni, en þessi efni hafa venjulega aðeins það hlutverk að varðveita varma og engin hitageymslugeta.Almennt séð hafa veggir fylltir af möl og kubbum góða hitageymslu og einangrunargetu.

03 Aukið veggþykktina á viðeigandi hátt

Venjulega er hitauppstreymi mikilvægur mælikvarði til að mæla hitaeinangrunarafköst veggsins og þátturinn sem hefur áhrif á hitauppstreymi er þykkt efnislagsins fyrir utan hitaleiðni efnisins.Þess vegna, á grundvelli þess að velja viðeigandi hitaeinangrunarefni, getur viðeigandi aukning á þykkt veggsins aukið heildar hitauppstreymi viðnáms veggsins og dregið úr hitatapinu í gegnum vegginn og þannig aukið varmaeinangrun og hitageymslugetu veggsins og allt gróðurhúsið.Til dæmis, í Gansu og öðrum svæðum, er meðalþykkt sandpokaveggsins í Zhangye-borg 2,6 m, á meðan þykkt múrsteinsveggsins í Jiuquan-borg er 3,7 m.Því þykkari sem veggurinn er, því meiri varmaeinangrun og hitageymslugeta hans.Hins vegar munu of þykkir veggir auka landnám og kostnað við byggingu gróðurhúsa.Þess vegna, frá sjónarhóli að bæta hitaeinangrunargetu, ættum við einnig að forgangsraða í að velja há hitaeinangrunarefni með lága hitaleiðni, svo sem pólýstýren, pólýúretan og önnur efni, og auka síðan þykktina á viðeigandi hátt.

Sanngjarn hönnun á afturþaki

Við hönnun afturþaksins er aðalatriðið að valda ekki áhrifum skugga og bæta hitaeinangrunargetuna.Til að draga úr áhrifum skyggingar á afturþakið byggist stilling hallahorns þess aðallega á því að afturþakið getur fengið beint sólarljós á daginn þegar uppskera er gróðursett og framleitt.Þess vegna er hæðarhorn afturþaksins almennt valið til að vera betra en staðbundið sólhæðarhorn vetrarsólstöðunnar 7°~8°.Til dæmis telja Zhang Caihong og fleiri að þegar byggt er á sólargróðurhúsum í Gobi og saltvatns-alkalílandsvæðum í Xinjiang sé áætluð lengd bakþaks 1,6m, þannig að hallahorn bakþaks er 40° í suðurhluta Xinjiang og 45° í norðurhluta Xinjiang.Chen Wei-Qian og aðrir telja að afturþak sólargróðurhússins á Jiuquan Gobi svæðinu ætti að halla í 40°.Fyrir varmaeinangrun afturþaksins ætti að tryggja hitaeinangrunargetu aðallega við val á varmaeinangrunarefnum, nauðsynlegri þykktarhönnun og hæfilegri hringtengingu varmaeinangrunarefna meðan á byggingu stendur.

Draga úr hitatapi jarðvegsins

Á vetrarnóttinni, vegna þess að hitastig jarðvegs innanhúss er hærra en jarðvegs utandyra, verður hiti jarðvegs innanhúss fluttur til utandyra með hitaleiðni, sem veldur tapi á hita í gróðurhúsi.Það eru nokkrar leiðir til að draga úr hitatapi jarðvegs.

01 jarðvegs einangrun

Jörðin sekkur almennilega, forðast frosið jarðvegslagið og notar jarðveginn til að varðveita hita.Til dæmis var „1448 þriggja efna-einn líkami“ sólargróðurhúsið þróað af Chai Regeneration og öðru óræktuðu landi í Hexi Corridor byggt með því að grafa 1 metra niður, og forðast í raun frosið jarðvegslag;Samkvæmt þeirri staðreynd að dýpt frosinns jarðvegs á Turpan svæðinu er 0,8 m, lögðu Wang Huamin og aðrir til að grafa 0,8 m til að bæta hitaeinangrunargetu gróðurhúsalofttegunda.Þegar Zhang Guosen o.fl. byggði bakvegginn á tvöföldu boga tvöföldu filmu grafandi sólargróðurhúsi á óræktanlegu landi, var grafardýpt 1m.Tilraunin sýndi að lægsti hiti á nóttunni var hækkaður um 2~3 ℃ samanborið við hefðbundið annarrar kynslóðar sólargróðurhúss.

02 grunn kuldavörn

Aðalaðferðin er að grafa kuldaheldan skurð meðfram grunnhluta framþaks, fylla í varmaeinangrunarefni eða grafa stöðugt varmaeinangrunarefni neðanjarðar meðfram grunnveggshlutanum, sem allt miðar að því að draga úr varmatapinu sem stafar af varmaflutningur í gegnum jarðveginn á mörkum hluta gróðurhússins.Hitaeinangrunarefnin sem notuð eru eru aðallega byggð á staðbundnum aðstæðum í norðvestur Kína og er hægt að fá á staðnum, svo sem hey, gjall, steinull, pólýstýrenplötu, maísstrá, hrossaáburð, fallið lauf, brotið gras, sag, illgresi, strá o.s.frv.

03 mulch filma

Með því að hylja plastfilmuna getur sólarljós borist til jarðvegsins í gegnum plastfilmuna á daginn og jarðvegurinn dregur í sig hita frá sólinni og hitnar.Þar að auki getur plastfilman hindrað langbylgjugeislun sem endurspeglast af jarðveginum og þannig dregið úr geislunartapi jarðvegsins og aukið varmageymslu jarðvegsins.Á nóttunni getur plastfilmur hindrað varmaskipti milli jarðvegs og innilofts og þannig dregið úr varmatapi jarðvegs.Á sama tíma getur plastfilma einnig dregið úr dulda hitatapi sem orsakast af uppgufun jarðvegsvatns.Wei Wenxiang huldi gróðurhúsið með plastfilmu á Qinghai hásléttunni og tilraunin sýndi að hægt væri að hækka jarðhita um það bil 1 ℃.

Styrktu varmaeinangrun framhliðarþaks

Framþak gróðurhússins er aðal hitaleiðniyfirborðið og tapaði varminn er meira en 75% af heildarvarmatapinu í gróðurhúsinu.Þess vegna getur styrking hitaeinangrunargetu framþaks gróðurhússins í raun dregið úr tapinu í gegnum framþakið og bætt vetrarhitaumhverfi gróðurhússins.Sem stendur eru þrjár meginráðstafanir til að bæta hitaeinangrunargetu framþaks.

01 Fjöllaga gagnsæ hlíf er tekin upp.

Byggingarlega séð, með því að nota tveggja laga filmu eða þriggja laga filmu sem ljósgjafayfirborð gróðurhúsalofttegunda getur í raun bætt hitaeinangrunarafköst gróðurhúsalofttegunda.Til dæmis, Zhang Guosen og aðrir hönnuðu tvöfalda boga tvöfalda filmu grafa gerð sólargróðurhúss á Gobi svæðinu í Jiuquan City.Að utan er framþak gróðurhússins úr EVA filmu og að innan er gróðurhúsið úr PVC dreypilausri öldrunarfilmu.Tilraunir sýna að í samanburði við hefðbundið annarrar kynslóðar sólargróðurhúss eru hitaeinangrunaráhrifin framúrskarandi og lægsti hiti á nóttunni hækkar að meðaltali um 2 ~ 3 ℃.Að sama skapi hannaði Zhang Jingshe, o.fl. einnig sólargróðurhús með tvöföldum filmuhlíf fyrir loftslagseiginleika á mikilli breiddargráðu og alvarlegum köldum svæðum, sem bætti varmaeinangrun gróðurhússins verulega.Í samanburði við stýrigróðurhúsið jókst næturhitinn um 3 ℃.Að auki reyndu Wu Letian og aðrir að nota þrjú lög af 0,1 mm þykkri EVA filmu á framþaki sólargróðurhússins sem hannað var á Hetian eyðimerkursvæðinu, Xinjiang.Fjöllaga filma getur í raun dregið úr hitatapi framþaksins, en vegna þess að ljósgeislun eins lags filmu er í grundvallaratriðum um 90%, mun fjöllaga filma náttúrulega leiða til deyfingar ljósgjafar.Þess vegna er nauðsynlegt að taka tilhlýðilegt tillit til birtuskilyrða og lýsingarkröfur gróðurhúsa þegar valið er fjöllaga ljósgeislunarhlíf.

02 Styrkja nætureinangrun framþaks

Plastfilma er notuð á framþakið til að auka ljósgeislun á daginn og það verður veikasti staðurinn í öllu gróðurhúsinu á nóttunni.Þess vegna er nauðsynlegt varmaeinangrunarráðstöfun fyrir sólgróðurhús að hylja ytra yfirborð framþaksins með þykku samsettu varmaeinangrunarteppi.Til dæmis, í Qinghai alpasvæðinu, notuðu Liu Yanjie og aðrir strágardínur og kraftpappír sem hitaeinangrunarteppi fyrir tilraunir.Niðurstöðurnar sýndu að lægsti innihiti í gróðurhúsi á nóttunni gæti farið yfir 7,7 ℃.Ennfremur telur Wei Wenxiang að hægt sé að draga úr hitatapi gróðurhúsalofttegunda um meira en 90% með því að nota tvöfaldar grasgardínur eða kraftpappír utan grasgardínur til varmaeinangrunar á þessu svæði.Að auki notaði Zou Ping, o.fl. endurunnið trefjarnálað filt varmaeinangrunarteppi í sólargróðurhúsinu í Gobi svæðinu í Xinjiang, og Chang Meimei o.fl. notaði varmaeinangrunarsamloku bómullarvarmaeinangrunarteppi í sólargróðurhúsinu í Gobi svæðinu. Hexi gangur.Í augnablikinu eru margar tegundir af varmaeinangrunarteppum sem notuð eru í sólargróðurhúsum, en þau eru flest úr náluðu filti, límúðaðri bómull, perlubómul o.s.frv., með vatnsheldu eða öldrunarvarnarlagi á báðum hliðum.Samkvæmt hitaeinangrunarbúnaði varmaeinangrunarteppisins, til að bæta hitaeinangrunarafköst þess, ættum við að byrja á því að bæta varmaviðnám þess og draga úr varmaflutningsstuðlinum og helstu ráðstafanir eru að draga úr varmaleiðni efna, auka þykkt efna. efnislög eða fjölgun efnislaga osfrv. Þess vegna, eins og er, er kjarnaefnið í varmaeinangrunarteppi með mikilli hitaeinangrunarafköst oft gert úr fjöllaga samsettum efnum.Samkvæmt prófuninni getur hitaflutningsstuðull hitaeinangrunarteppsins með mikilli hitaeinangrunarafköst um þessar mundir náð 0,5W/(m2 ℃), sem veitir betri trygging fyrir varmaeinangrun gróðurhúsa á köldum svæðum á veturna.Auðvitað er vindasamt og rykugt á norðvestursvæðinu og útfjólublá geislun er sterk, þannig að hitaeinangrunaryfirborðslagið ætti að hafa góða öldrun gegn öldrun.

03 Bættu við innri hitaeinangrunargardínu.

Þrátt fyrir að framþak sólarljóssgróðurhússins sé þakið ytri hitaeinangrunarteppi á nóttunni, hvað önnur mannvirki alls gróðurhússins varðar, er framþakið enn veikur staður fyrir allt gróðurhúsið á nóttunni.Þess vegna hannaði verkefnahópurinn „Structure and Construction Technology of Greenhouse in Northwest Non-arable Land“ einfalt innra varmaeinangrunarrúllukerfi (Mynd 1), sem samanstendur af föstum innri hitaeinangrunartjaldi á framfæti og færanlegt innra hitaeinangrunartjald í efra rýminu.Efri hreyfanlega hitaeinangrunartjaldið er opnað og brotið saman við bakvegg gróðurhússins á daginn, sem hefur ekki áhrif á lýsingu gróðurhússins;Fasta hitaeinangrunarsængin neðst gegnir hlutverki þéttingar á nóttunni.Innri einangrunarhönnunin er snyrtileg og auðveld í notkun og getur einnig gegnt hlutverki skugga og kælingar á sumrin.

Virk hlýnunartækni

Vegna lágs hitastigs á veturna í norðvesturhluta Kína, ef við treystum aðeins á varmavernd og hitageymslu í gróðurhúsum, getum við samt ekki uppfyllt kröfur um vetrarframleiðslu ræktunar í sumum köldu veðri, svo nokkrar virkar hlýnunarráðstafanir eru einnig áhyggjur.

Sólarorkugeymsla og hitalosunarkerfi

Það er mikilvæg ástæða fyrir því að veggurinn ber hlutverk varmaverndar, varmageymslu og burðarþols, sem leiðir til mikils byggingarkostnaðar og lítillar landnýtingarhlutfalls sólargróðurhúsa.Þess vegna hlýtur einföldun og samsetning sólargróðurhúsa að verða mikilvæg þróunarstefna í framtíðinni.Meðal þeirra er einföldun á hlutverki veggsins að losa um hitageymslu og losunaraðgerð veggsins, þannig að bakveggurinn beri aðeins hitaverndunaraðgerðina, sem er áhrifarík leið til að einfalda þróunina.Til dæmis er virkt hitageymslu- og losunarkerfi Fang Hui (Mynd 2) mikið notað á óræktuðum svæðum eins og Gansu, Ningxia og Xinjiang.Hitasöfnunartæki hennar er hengt á norðurvegg.Á daginn er hitinn sem safnað er með hitasöfnunarbúnaðinum geymdur í hitageymslunni í gegnum hringrás hitageymslumiðilsins og á nóttunni er hitinn losaður og hitaður með hringrás hitageymslumiðilsins, þannig að átta sig á hitaflutningur í tíma og rúmi.Tilraunir sýna að hægt er að hækka lágmarkshitastig í gróðurhúsinu um 3 ~ 5 ℃ með því að nota þetta tæki.Wang Zhiwei o.fl. setti fram vatnsgardínuhitakerfi fyrir sólargróðurhús í suðurhluta Xinjiang eyðimerkursvæðisins, sem getur aukið hitastig gróðurhúsalofttegunda um 2,1 ℃ á nóttunni.

Að auki hannaði Bao Encai o.fl. virkt hitageymslukerfi fyrir norðurvegginn.Á daginn, í gegnum hringrás axialvifta, streymir heitt loft innandyra í gegnum varmaflutningsrásina sem er innbyggður í norðurveggnum og varmaflutningsrásin skiptir um hita við varmageymslulagið inni í veggnum, sem bætir verulega varmageymslugetu veggurinn.Að auki geymir sólarfasabreytingarvarmageymslukerfið sem Yan Yantao o.fl. hannað varma í fasabreytingarefnum í gegnum sólarsafnara á daginn og dreifir síðan hitanum út í inniloft með loftrásinni á nóttunni, sem getur aukið meðalhiti um 2,0 ℃ á nóttunni.Ofangreind sólarorkunýtingartækni og búnaður hefur einkenni hagkerfis, orkusparnaðar og lágs kolefnis.Eftir hagræðingu og endurbætur ættu þeir að hafa góða umsóknarhorfur á svæðum með mikið af sólarorkuauðlindum í norðvesturhluta Kína.

Önnur viðbótarhitunartækni

01 lífmassaorkuhitun

Rúmföt, hálm, kúamykju, kindaskít og alifuglamykju er blandað saman við líffræðilegar bakteríur og grafið í jarðveginn í gróðurhúsinu.Mikill varmi myndast við gerjunarferlið og mikið af gagnlegum stofnum, lífrænum efnum og CO2 myndast við gerjunarferlið.Gagnlegir stofnar geta hamlað og drepið ýmsa sýkla og geta dregið úr tíðni gróðurhúsasjúkdóma og meindýra;Lífræn efni geta orðið áburður fyrir ræktun;CO2 sem framleitt er getur aukið ljóstillífun ræktunar.Sem dæmi má nefna að Wei Wenxiang gróf heitan lífrænan áburð eins og hrossaáburð, kúaáburð og sauðfjáráburð í jarðvegi innandyra í sólargróðurhúsinu á Qinghai hásléttunni, sem hækkaði jarðhitastigið í raun.Í sólargróðurhúsinu á Gansu eyðimerkursvæðinu notaði Zhou Zhilong hálmi og lífrænan áburð til að gerjast á milli ræktunar.Prófið sýndi að hitastig gróðurhússins gæti hækkað um 2 ~ 3 ℃.

02 kolahitun

Það eru gervi eldavél, orkusparandi vatn hitari og hiti.Til dæmis, eftir rannsókn á Qinghai hásléttunni, komst Wei Wenxiang að því að upphitun gerviofna var aðallega notuð á staðnum.Þessi upphitunaraðferð hefur þá kosti að vera hraðari hitun og augljós upphitunaráhrif.Hins vegar verða skaðlegar lofttegundir eins og SO2, CO og H2S framleiddar við kolabrennslu og því er nauðsynlegt að standa sig vel við losun skaðlegra lofttegunda.

03 rafmagnshitun

Notaðu rafhitunarvír til að hita framþak gróðurhúss, eða notaðu rafmagns hitara.Hitunaráhrifin eru ótrúleg, notkunin er örugg, engin mengunarefni myndast í gróðurhúsinu og auðvelt er að stjórna hitabúnaðinum.Chen Weiqian og aðrir telja að vandamálið við frostskemmdir á veturna á Jiuquan svæðinu hindri þróun staðbundins Gobi landbúnaðar og hægt er að nota rafmagns hitaeiningar til að hita gróðurhúsið.Hins vegar, vegna notkunar á hágæða raforkuauðlindum, er orkunotkunin mikil og kostnaðurinn hár.Lagt er til að það sé notað sem tímabundinn neyðarhitun í miklu köldu veðri.

Umhverfisstjórnunarráðstafanir

Í framleiðsluferlinu og notkun gróðurhúsalofttegunda getur heildarbúnaður og venjulegur rekstur ekki í raun tryggt að hitauppstreymi þess uppfylli hönnunarkröfur.Reyndar gegnir notkun og stjórnun búnaðar oft lykilhlutverki í myndun og viðhaldi hitaumhverfisins, þar sem mikilvægast er dagleg umsjón með varmaeinangrunarteppi og loftræstingu.

Umsjón með varmaeinangrunarteppi

Varmaeinangrunarteppi er lykillinn að næturvarmaeinangrun framþaks, svo það er afar mikilvægt að betrumbæta daglega stjórnun þess og viðhald, sérstaklega ætti að huga að eftirfarandi vandamálum:①Veldu viðeigandi opnunar- og lokunartíma varmaeinangrunarteppsins .Opnunar- og lokunartími hitaeinangrunarteppsins hefur ekki aðeins áhrif á lýsingartíma gróðurhússins heldur hefur einnig áhrif á hitunarferlið í gróðurhúsinu.Að opna og loka hitaeinangrunarteppinu of snemma eða of seint er ekki til þess fallið að safna hita.Á morgnana, ef teppið er afhjúpað of snemma, mun hitastig innanhúss lækka of mikið vegna lágs útihita og veikrar birtu.Þvert á móti, ef tíminn til að afhjúpa teppið er of seint, mun tími móttöku ljóss í gróðurhúsinu styttast og hækkunartími hitastigs innandyra seinkar.Síðdegis, ef slökkt er of snemma á varmaeinangrunarteppinu, styttist útsetningartími innanhúss og hitageymsla jarðvegs og veggja innanhúss minnkar.Þvert á móti, ef slökkt er of seint á hitavörslunni, mun hitaleiðni gróðurhússins aukast vegna lágs útihita og veiks birtu.Þess vegna, almennt talað, þegar kveikt er á hitaeinangrunarteppinu að morgni er ráðlegt að hitastigið hækki eftir 1 ~ 2 ℃ fall, en þegar slökkt er á hitaeinangrunarteppinu er ráðlegt að hitastigið hækki eftir 1 ~ 2 ℃ fall.② Þegar hitaeinangrunarteppinu er lokað skaltu fylgjast með því hvort hitaeinangrunarteppið hylji öll framþökin vel og stilla þau tímanlega ef það er bil.③ Eftir að hitaeinangrunarteppið hefur verið sett alveg niður skaltu athuga hvort neðri hlutinn hafi verið þjappaður til að koma í veg fyrir að hitaverndaráhrifin lyftist af vindinum á nóttunni.④ Athugaðu og viðhaldið varmaeinangrunarteppinu í tæka tíð, sérstaklega þegar hitaeinangrunarsængin er skemmd, gerðu við eða skiptu um það í tíma.⑤ Gefðu gaum að veðurskilyrðum í tíma.Þegar það er rigning eða snjór skaltu hylja hitaeinangrunarsængina í tíma og fjarlægja snjó í tíma.

Stjórnun loftræsta

Tilgangur loftræstingar á veturna er að stilla lofthitann til að forðast of háan hita í kringum hádegi;Annað er að útrýma raka innandyra, draga úr loftraki í gróðurhúsinu og stjórna meindýrum og sjúkdómum;Þriðja er að auka styrk CO2 innandyra og stuðla að vexti uppskeru.Hins vegar er loftræsting og hitavörn misvísandi.Ef loftræstingu er ekki stjórnað á réttan hátt mun það líklega leiða til vandamála við lágan hita.Þess vegna, hvenær og hversu lengi á að opna loftopin þarf að stilla kraftmikið í samræmi við umhverfisaðstæður gróðurhússins hvenær sem er.Á norðvestur óræktuðum svæðum er stjórnun gróðurhúsalofttegunda aðallega skipt í tvo vegu: handvirka notkun og einfalda vélræna loftræstingu.Opnunartími og loftræstitími loftopa byggist þó aðallega á huglægu mati fólks, þannig að það getur gerst að loftopin séu opnuð of snemma eða of seint.Til að leysa ofangreind vandamál, hannaði Yin Yilei o.fl. þaksnjall loftræstitæki, sem getur ákvarðað opnunartíma og opnunar- og lokunarstærð loftræstingarhola í samræmi við breytingar á inniumhverfi.Með dýpkun rannsókna á lögmáli umhverfisbreytinga og eftirspurnar eftir ræktun, auk vinsælda og framfara tækni og búnaðar eins og umhverfisskynjun, upplýsingasöfnun, greiningu og eftirlit, ætti sjálfvirkni loftræstingarstjórnunar í sólargróðurhúsum að vera mikilvæg þróunarstefna í framtíðinni.

Aðrar stjórnunaraðgerðir

Í því ferli að nota ýmis konar úthellt filmur mun ljósflutningsgeta þeirra smám saman veikjast og veikingarhraðinn er ekki aðeins tengdur eigin eðlisfræðilegum eiginleikum þeirra heldur einnig tengdum umhverfinu og stjórnun meðan á notkun stendur.Í notkunarferlinu er mikilvægasti þátturinn sem leiðir til lækkunar á frammistöðu ljósgjafar mengun filmuyfirborðsins.Því er afar mikilvægt að stunda reglulega hreinsun og þrif þegar aðstæður leyfa.Að auki ætti að athuga uppbygging gróðurhússins reglulega.Þegar leki er í vegg og framþaki ætti að gera við það tímanlega til að koma í veg fyrir að gróðurhúsið verði fyrir áhrifum af köldu lofti.

Núverandi vandamál og þróunarstefna

Vísindamenn hafa kannað og rannsakað hitaverndunar- og geymslutækni, stjórnunartækni og hlýnunaraðferðir gróðurhúsa á norðvestur óræktuðum svæðum í mörg ár, sem í grundvallaratriðum gerði sér grein fyrir vetrarframleiðslu grænmetis, bætti til muna getu gróðurhússins til að standast lághita kæliskaða. , og gerði sér í rauninni grein fyrir vetrarframleiðslu grænmetis.Það hefur lagt sögulegt framlag til að draga úr mótsögninni milli matar og grænmetis sem keppa um land í Kína.Hins vegar eru enn eftirfarandi vandamál í hitatryggingartækninni í norðvestur Kína.

Gróðurhúsategundir til uppfærslu

Sem stendur eru tegundir gróðurhúsa enn algengar sem byggðar voru seint á 20. öld og snemma á þessari öld, með einfalda uppbyggingu, óeðlilega hönnun, lélega getu til að viðhalda varmaumhverfi gróðurhúsa og standast náttúruhamfarir og skort á stöðlun.Þess vegna ætti að staðla lögun og halla framþaks, azimuthorn gróðurhúsalofttegunda, hæð bakveggs, sökkvunardýpt gróðurhúsalofttegunda o.s.frv. með því að sameina staðbundna landfræðilega breiddargráðu í framtíðinni. og loftslagseinkenni.Jafnframt er aðeins hægt að gróðursetja eina ræktun í gróðurhúsi eins og kostur er, þannig að hægt sé að framkvæma staðlaða gróðurhúsasamsvörun í samræmi við birtu- og hitakröfur gróðursettra ræktunar.

Gróðurhúsakvarði er tiltölulega lítill.

Ef gróðurhúsakvarðinn er of lítill mun það hafa áhrif á stöðugleika hitaumhverfis gróðurhúsalofttegunda og þróun vélvæðingar.Með hægfara aukningu launakostnaðar er vélvæðing mikilvæg stefna í framtíðinni.Þess vegna ættum við í framtíðinni að byggja okkur á staðbundnu þróunarstigi, taka mið af þörfum vélvæðingarþróunar, skynsamlega hanna innra rými og skipulag gróðurhúsa, hraða rannsóknum og þróun landbúnaðartækja sem henta fyrir staðbundin svæði og bæta vélvæðingarhraða gróðurhúsaframleiðslu.Á sama tíma, í samræmi við þarfir ræktunar og ræktunarmynsturs, ætti að passa við viðeigandi búnað við staðla og stuðla að samþættri rannsóknum og þróun, nýsköpun og vinsældum loftræstingar, raka minnkun, hita varðveislu og upphitunarbúnaði.

Þykkt veggja eins og sands og holra blokka er enn þykk.

Ef veggurinn er of þykkur, þó einangrunaráhrifin séu góð, mun það draga úr nýtingarhraða jarðvegs, auka kostnað og erfiðleika við byggingu.Þess vegna, í framtíðarþróuninni, annars vegar er hægt að hagræða veggþykktina vísindalega í samræmi við staðbundin loftslagsskilyrði;Á hinn bóginn ættum við að stuðla að léttum og einfaldaðri þróun bakveggsins, þannig að bakveggur gróðurhúsalofttegundarinnar haldi aðeins virkni hitaverndar, nota sólarsafnara og annan búnað til að skipta um hitageymslu og losun veggsins. .Sólarsafnarar hafa eiginleika mikillar hitasöfnunar skilvirkni, sterkrar hitasöfnunargetu, orkusparnaðar, lágs kolefnis og svo framvegis, og flestir þeirra geta gert sér grein fyrir virkri stjórnun og stjórnun og geta framkvæmt markvissa útverma upphitun í samræmi við umhverfiskröfur gróðurhúsalofttegunda. á nóttunni, með meiri skilvirkni varmanýtingar.

Þróa þarf sérstakt hitaeinangrunarteppi.

Framþakið er meginhluti hitaleiðni í gróðurhúsi og varmaeinangrunarárangur varmaeinangrunarteppsins hefur bein áhrif á hitaumhverfi innandyra.Um þessar mundir er hitastigsumhverfi gróðurhúsalofttegunda á sumum svæðum ekki gott, að hluta til vegna þess að hitaeinangrunarteppið er of þunnt og varmaeinangrunarframmistaða efna er ófullnægjandi.Á sama tíma hefur hitaeinangrunarteppið enn nokkur vandamál, svo sem léleg vatnsheld og skíðageta, auðveld öldrun yfirborðs og kjarnaefna osfrv. Þess vegna ætti í framtíðinni að velja viðeigandi varmaeinangrunarefni vísindalega í samræmi við staðbundnar aðstæður. loftslagseiginleikar og kröfur, og sérstakar varmaeinangrunarteppivörur sem henta fyrir staðbundna notkun og útbreiðslu ætti að hanna og þróa.

END

Tilvitnuð upplýsingar

Luo Ganliang, Cheng Jieyu, Wang Pingzhi, o.fl. Rannsóknarstaða umhverfishitatryggingartækni sólargróðurhúsa í norðvestur óræktuðu landi [J].Landbúnaðarverkfræðitækni, 2022,42(28):12-20.