ली जियानमिंग, सन गुओटाओ इ.हरितगृह बागायती कृषी अभियांत्रिकी तंत्रज्ञान2022-11-21 17:42 बीजिंग मध्ये प्रकाशित
अलिकडच्या वर्षांत, हरितगृह उद्योग जोमाने विकसित झाला आहे.हरितगृहाच्या विकासामुळे केवळ जमिनीच्या वापराचा दर आणि कृषी उत्पादनांच्या उत्पादन दरात सुधारणा होत नाही, तर ऑफ-सीझनमध्ये फळे आणि भाज्यांच्या पुरवठ्याची समस्याही सुटते.तथापि, ग्रीनहाऊसला अभूतपूर्व आव्हानांचाही सामना करावा लागला आहे.मूळ सुविधा, गरम करण्याच्या पद्धती आणि संरचनात्मक स्वरूपामुळे पर्यावरण आणि विकासासाठी प्रतिकार निर्माण झाला आहे.ग्रीनहाऊसची रचना बदलण्यासाठी नवीन साहित्य आणि नवीन डिझाईन्स तातडीने आवश्यक आहेत आणि ऊर्जा संवर्धन आणि पर्यावरण संरक्षणाचे उद्दिष्ट साध्य करण्यासाठी आणि उत्पादन आणि उत्पन्न वाढवण्यासाठी नवीन ऊर्जा स्त्रोतांची तातडीने आवश्यकता आहे.
हा लेख "नवीन ऊर्जा, नवीन साहित्य, हरितगृहाच्या नवीन क्रांतीला मदत करण्यासाठी नवीन रचना" या थीमवर चर्चा करतो, ज्यामध्ये सौर ऊर्जा, बायोमास ऊर्जा, भू-औष्णिक ऊर्जा आणि हरितगृहातील इतर नवीन ऊर्जा स्त्रोतांचे संशोधन आणि नवकल्पना, संशोधन आणि अनुप्रयोग यांचा समावेश आहे. कव्हरिंगसाठी नवीन सामग्री, थर्मल इन्सुलेशन, भिंती आणि इतर उपकरणे आणि भविष्यातील संभाव्य आणि नवीन ऊर्जा, नवीन साहित्य आणि नवीन डिझाइनचा विचार हरितगृह सुधारणेस मदत करण्यासाठी, जेणेकरून उद्योगासाठी संदर्भ प्रदान करता येईल.
महत्त्वाच्या सूचना आणि केंद्र सरकारच्या निर्णय प्रक्रियेची अंमलबजावणी करण्यासाठी सुविधायुक्त शेती विकसित करणे ही राजकीय गरज आणि अपरिहार्य पर्याय आहे.2020 मध्ये, चीनमधील संरक्षित शेतीचे एकूण क्षेत्र 2.8 दशलक्ष hm2 असेल आणि उत्पादन मूल्य 1 ट्रिलियन युआनपेक्षा जास्त असेल.नवीन ऊर्जा, नवीन साहित्य आणि नवीन ग्रीनहाऊस डिझाइनद्वारे ग्रीनहाऊस लाइटिंग आणि थर्मल इन्सुलेशन कार्यप्रदर्शन सुधारण्यासाठी हरितगृह उत्पादन क्षमता सुधारण्याचा हा एक महत्त्वाचा मार्ग आहे.पारंपारिक हरितगृह उत्पादनामध्ये अनेक तोटे आहेत, जसे की कोळसा, इंधन तेल आणि इतर उर्जा स्त्रोत पारंपारिक ग्रीनहाऊसमध्ये गरम करण्यासाठी आणि गरम करण्यासाठी वापरले जातात, परिणामी मोठ्या प्रमाणात डायऑक्साइड वायू तयार होतो, ज्यामुळे पर्यावरण गंभीरपणे प्रदूषित होते, तर नैसर्गिक वायू, विद्युत ऊर्जा आणि इतर उर्जा स्त्रोत ग्रीनहाऊसची ऑपरेटिंग किंमत वाढवतात.ग्रीनहाऊसच्या भिंतींसाठी पारंपारिक उष्णता साठवण सामग्री मुख्यतः चिकणमाती आणि विटा असतात, ज्याचा वापर खूप होतो आणि जमिनीच्या संसाधनांचे गंभीर नुकसान होते.पृथ्वीच्या भिंतीसह पारंपारिक सौर ग्रीनहाऊसची जमीन वापरण्याची कार्यक्षमता केवळ 40% ~ 50% आहे आणि सामान्य ग्रीनहाऊसची उष्णता साठवण क्षमता कमी आहे, त्यामुळे उत्तर चीनमध्ये उबदार भाजीपाला तयार करण्यासाठी ते हिवाळ्यात जगू शकत नाही.म्हणून, ग्रीनहाऊस बदल किंवा मूलभूत संशोधनाला चालना देण्याचा गाभा ग्रीनहाऊस डिझाइन, संशोधन आणि नवीन सामग्री आणि नवीन ऊर्जा यांच्या विकासामध्ये आहे.हा लेख हरितगृहातील नवीन ऊर्जा स्त्रोतांच्या संशोधनावर आणि नवकल्पनावर लक्ष केंद्रित करेल, सौर ऊर्जा, बायोमास ऊर्जा, भूऔष्णिक ऊर्जा, पवन ऊर्जा आणि नवीन पारदर्शक आवरण सामग्री, थर्मल इन्सुलेशन सामग्री आणि भिंत सामग्री यासारख्या नवीन ऊर्जा स्त्रोतांच्या संशोधन स्थितीचा सारांश देईल. ग्रीनहाऊस, नवीन ग्रीनहाऊसच्या बांधकामात नवीन ऊर्जा आणि नवीन सामग्रीच्या वापराचे विश्लेषण करा आणि ग्रीनहाऊसच्या भविष्यातील विकास आणि परिवर्तनामध्ये त्यांच्या भूमिकेची अपेक्षा करा.
नवीन ऊर्जा ग्रीनहाऊसचे संशोधन आणि नवकल्पना
सर्वात मोठ्या कृषी उपयोगाच्या क्षमतेसह हरित नवीन ऊर्जेमध्ये सौर ऊर्जा, भू-औष्णिक ऊर्जा आणि बायोमास ऊर्जा किंवा विविध प्रकारच्या नवीन ऊर्जा स्त्रोतांचा व्यापक वापर यांचा समावेश होतो, जेणेकरून एकमेकांच्या मजबूत मुद्द्यांपासून शिकून ऊर्जेचा कार्यक्षम वापर साध्य करता येईल.
सौर ऊर्जा/ऊर्जा
सौर ऊर्जा तंत्रज्ञान कमी-कार्बन, कार्यक्षम आणि शाश्वत ऊर्जा पुरवठा मोड आहे आणि ते चीनच्या धोरणात्मक उदयोन्मुख उद्योगांचा एक महत्त्वाचा घटक आहे.भविष्यात चीनच्या ऊर्जा संरचनेत परिवर्तन आणि सुधारणा करण्यासाठी ही एक अपरिहार्य निवड होईल.उर्जेच्या वापराच्या दृष्टिकोनातून, हरितगृह स्वतः सौर उर्जेच्या वापरासाठी एक सुविधा संरचना आहे.हरितगृह परिणामाद्वारे, सौर ऊर्जा घरामध्ये एकत्रित केली जाते, हरितगृहाचे तापमान वाढविले जाते आणि पिकांच्या वाढीसाठी आवश्यक उष्णता प्रदान केली जाते.हरितगृह वनस्पतींच्या प्रकाशसंश्लेषणाचा मुख्य उर्जा स्त्रोत थेट सूर्यप्रकाश आहे, जो सौर ऊर्जेचा थेट वापर आहे.
01 उष्णता निर्माण करण्यासाठी फोटोव्होल्टेइक ऊर्जा निर्मिती
फोटोव्होल्टेइक पॉवर जनरेशन हे एक तंत्रज्ञान आहे जे फोटोव्होल्टेइक प्रभावावर आधारित प्रकाश उर्जेचे थेट विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतर करते.या तंत्रज्ञानाचा मुख्य घटक म्हणजे सोलर सेल.जेव्हा सौर ऊर्जा मालिकेतील किंवा समांतर सौर पॅनेलच्या अॅरेवर चमकते तेव्हा सेमीकंडक्टर घटक थेट सौर विकिरण ऊर्जेचे विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतर करतात.फोटोव्होल्टेइक तंत्रज्ञान थेट प्रकाश उर्जेचे विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतर करू शकते, बॅटरीद्वारे वीज साठवू शकते आणि रात्री ग्रीनहाऊस गरम करू शकते, परंतु त्याची उच्च किंमत त्याच्या पुढील विकासास प्रतिबंधित करते.संशोधन गटाने एक फोटोव्होल्टेइक ग्राफीन हीटिंग यंत्र विकसित केले, ज्यामध्ये लवचिक फोटोव्होल्टेइक पॅनल्स, एक सर्व-इन-वन रिव्हर्स कंट्रोल मशीन, स्टोरेज बॅटरी आणि ग्राफीन हीटिंग रॉड यांचा समावेश आहे.लागवड रेषेच्या लांबीनुसार, ग्राफीन हीटिंग रॉड सब्सट्रेट पिशवीखाली पुरला जातो.दिवसा, फोटोव्होल्टेइक पॅनेल सौर किरणोत्सर्ग शोषून वीज निर्माण करतात आणि स्टोरेज बॅटरीमध्ये साठवतात आणि नंतर ग्राफीन हीटिंग रॉडसाठी रात्री वीज सोडली जाते.वास्तविक मापनामध्ये, तापमान नियंत्रण मोड 17 ℃ पासून सुरू होणारा आणि 19 ℃ वर बंद होणार आहे.रात्री (दुसऱ्या दिवशी 20:00-08:00) 8 तास चालत असताना, रोपांची एक पंक्ती गरम करण्यासाठी ऊर्जेचा वापर 1.24 kW·h आहे आणि रात्री सब्सट्रेट बॅगचे सरासरी तापमान 19.2℃ आहे, जे नियंत्रणापेक्षा 3.5 ~ 5.3℃ जास्त आहे.फोटोव्होल्टेइक उर्जा निर्मितीसह एकत्रित केलेली ही हीटिंग पद्धत हिवाळ्यात ग्रीनहाऊस गरम करताना उच्च उर्जा वापर आणि उच्च प्रदूषणाच्या समस्या सोडवते.
02 फोटोथर्मल रूपांतरण आणि वापर
सौर फोटोथर्मल रूपांतरण म्हणजे फोटोथर्मल रूपांतरण सामग्रीपासून बनवलेल्या विशेष सूर्यप्रकाश संकलन पृष्ठभागाचा वापर करणे आणि त्यावर शक्य तितकी सौर ऊर्जा एकत्रित करणे आणि शोषून घेणे आणि त्याचे उष्णता उर्जेमध्ये रूपांतर करणे होय.सोलर फोटोव्होल्टेइक ऍप्लिकेशन्सच्या तुलनेत, सोलर फोटोथर्मल ऍप्लिकेशन्स जवळच्या-इन्फ्रारेड बँडचे शोषण वाढवतात, म्हणून त्यात सूर्यप्रकाशाची उच्च ऊर्जा वापर कार्यक्षमता, कमी खर्च आणि परिपक्व तंत्रज्ञान आहे आणि सौर ऊर्जेच्या वापराचा सर्वात जास्त वापरला जाणारा मार्ग आहे.
चीनमधील फोटोथर्मल रूपांतरण आणि वापराचे सर्वात परिपक्व तंत्रज्ञान म्हणजे सौर संग्राहक, ज्याचा मुख्य घटक म्हणजे निवडक अवशोषण कोटिंगसह उष्णता-शोषक प्लेट कोर, जो कव्हर प्लेटमधून जाणाऱ्या सौर किरणोत्सर्गाच्या ऊर्जेला उष्णता उर्जेमध्ये रूपांतरित करू शकतो आणि प्रसारित करू शकतो. ते उष्णता-शोषक कार्य माध्यमात.कलेक्टरमध्ये व्हॅक्यूम स्पेस आहे की नाही यानुसार सौर संग्राहकांना दोन श्रेणींमध्ये विभागले जाऊ शकते: फ्लॅट सोलर कलेक्टर्स आणि व्हॅक्यूम ट्यूब सोलर कलेक्टर्स;डेलाइटिंग पोर्टवरील सौर किरणोत्सर्ग दिशा बदलतात की नाही त्यानुसार केंद्रित सौर संग्राहक आणि नॉन-केंद्रित सौर संग्राहक;आणि लिक्विड सोलर कलेक्टर्स आणि एअर सोलर कलेक्टर्स हीट ट्रान्सफर वर्किंग माध्यमाच्या प्रकारानुसार.
हरितगृहामध्ये सौर ऊर्जेचा वापर प्रामुख्याने विविध प्रकारच्या सौर संग्राहकांद्वारे केला जातो.मोरोक्कोमधील इब्न झोर युनिव्हर्सिटीने ग्रीनहाऊस वॉर्मिंगसाठी सक्रिय सौर ऊर्जा हीटिंग सिस्टम (ASHS) विकसित केली आहे, ज्यामुळे हिवाळ्यात टोमॅटोचे एकूण उत्पादन 55% वाढू शकते.चीन कृषी विद्यापीठाने 390.6～693.0 MJ ची उष्णता संकलन क्षमता असलेल्या पृष्ठभागावरील कूलर-पंखा संकलन आणि डिस्चार्जिंग प्रणालीचा एक संच डिझाइन आणि विकसित केला आहे आणि उष्णता पंपाद्वारे उष्णता साठवण प्रक्रियेपासून उष्णता संकलन प्रक्रिया विभक्त करण्याची कल्पना पुढे आणली आहे.इटलीमधील बारी विद्यापीठाने ग्रीनहाऊस पॉलीजनरेशन हीटिंग सिस्टम विकसित केली आहे, ज्यामध्ये सौर ऊर्जा प्रणाली आणि हवा-पाणी उष्णता पंप आहे आणि ते हवेचे तापमान 3.6% आणि मातीचे तापमान 92% वाढवू शकते.संशोधन गटाने सौर ग्रीनहाऊससाठी परिवर्तनीय झुकाव कोन असलेले सक्रिय सौर उष्णता संकलन उपकरणे आणि संपूर्ण हवामानात ग्रीनहाऊस वॉटर बॉडीसाठी सहाय्यक उष्णता साठवण उपकरण विकसित केले आहे.परिवर्तनशील कल असलेले सक्रिय सौर उष्णता संकलन तंत्रज्ञान पारंपारिक हरितगृह उष्णता संकलन उपकरणांच्या मर्यादा तोडते, जसे की मर्यादित उष्णता संकलन क्षमता, शेडिंग आणि लागवड केलेल्या जमिनीचा व्यवसाय.सौर ग्रीनहाऊसच्या विशेष हरितगृह संरचनेचा वापर करून, ग्रीनहाऊसच्या न लावलेल्या जागेचा पूर्णपणे वापर केला जातो, ज्यामुळे ग्रीनहाऊसच्या जागेच्या वापराची कार्यक्षमता मोठ्या प्रमाणात सुधारते.सामान्य सनी कामकाजाच्या परिस्थितीत, सक्रिय सौर उष्णता संकलन प्रणाली 1.9 MJ/(m2h) पर्यंत पोहोचते, ऊर्जा वापर कार्यक्षमता 85.1% पर्यंत पोहोचते आणि ऊर्जा बचत दर 77% आहे.ग्रीनहाऊस हीट स्टोरेज टेक्नॉलॉजीमध्ये, मल्टी-फेज चेंज हीट स्टोरेज स्ट्रक्चर सेट केले जाते, उष्णता साठवण यंत्राची उष्णता साठवण क्षमता वाढवली जाते आणि यंत्रातून उष्णतेचे मंद प्रकाशन लक्षात येते, जेणेकरून त्याचा कार्यक्षम वापर लक्षात येईल. हरितगृह सौर उष्णता संकलन उपकरणाद्वारे गोळा केलेली उष्णता.
बायोमास ऊर्जा
ग्रीनहाऊससह बायोमास उष्णता-उत्पादक उपकरण एकत्र करून एक नवीन सुविधा संरचना तयार केली जाते, आणि बायोमास कच्चा माल जसे की डुकराचे खत, मशरूमचे अवशेष आणि पेंढा उष्णता तयार करण्यासाठी कंपोस्ट केले जातात आणि व्युत्पन्न उष्णता ऊर्जा थेट ग्रीनहाऊसला पुरवली जाते [ ५].बायोमास फर्मेंटेशन हीटिंग टँकशिवाय ग्रीनहाऊसच्या तुलनेत, हरितगृह गरम केल्याने ग्रीनहाऊसमधील जमिनीचे तापमान प्रभावीपणे वाढू शकते आणि हिवाळ्यात सामान्य हवामानात जमिनीत लागवड केलेल्या पिकांच्या मुळांचे योग्य तापमान राखले जाऊ शकते.उदाहरण म्हणून 17 मीटर आणि 30 मीटर लांबीचे सिंगल-लेयर असममित थर्मल इन्सुलेशन ग्रीनहाऊस घेणे, नैसर्गिक आंबायला ठेवण्यासाठी 8 मीटर कृषी कचरा (टोमॅटो पेंढा आणि डुकराचे खत मिश्रित) इनडोअर किण्वन टाकीमध्ये जोडणे. हिवाळ्यात ग्रीनहाऊसचे सरासरी दैनंदिन तापमान ४.२ डिग्री सेल्सियसने वाढवा आणि सरासरी दैनिक किमान तापमान ४.६ डिग्री सेल्सियसपर्यंत पोहोचू शकते.
बायोमास नियंत्रित किण्वनाचा उर्जा वापर ही एक किण्वन पद्धत आहे जी किण्वन प्रक्रियेवर नियंत्रण ठेवण्यासाठी उपकरणे आणि उपकरणे वापरते जेणेकरुन बायोमास उष्णता ऊर्जा आणि CO2 वायू खत त्वरीत मिळविण्यासाठी आणि कार्यक्षमतेने वापरता येईल, ज्यामध्ये किण्वन उष्णता नियंत्रित करण्यासाठी वायुवीजन आणि आर्द्रता हे प्रमुख घटक आहेत. आणि बायोमासचे गॅस निर्मिती.हवेशीर परिस्थितीत, किण्वनाच्या ढिगाऱ्यातील एरोबिक सूक्ष्मजीव जीवनाच्या क्रियाकलापांसाठी ऑक्सिजन वापरतात आणि निर्माण झालेल्या ऊर्जेचा काही भाग त्यांच्या स्वत: च्या जीवन क्रियाकलापांसाठी वापरला जातो आणि उर्जेचा काही भाग उष्णता ऊर्जा म्हणून वातावरणात सोडला जातो, जो तापमानासाठी फायदेशीर असतो. पर्यावरणाचा उदय.पाणी संपूर्ण किण्वन प्रक्रियेत भाग घेते, सूक्ष्मजीव क्रियाकलापांसाठी आवश्यक विद्राव्य पोषक तत्त्वे प्रदान करते आणि त्याच वेळी ढिगाऱ्याची उष्णता पाण्याद्वारे वाफेच्या स्वरूपात सोडते, ज्यामुळे ढिगाऱ्याचे तापमान कमी होते आणि त्याचे आयुष्य वाढवते. सूक्ष्मजीव आणि ढीग मोठ्या प्रमाणात तापमान वाढ.किण्वन टाकीमध्ये स्ट्रॉ लीचिंग उपकरण स्थापित केल्याने हिवाळ्यात घरातील तापमान 3 ~ 5 ℃ वाढू शकते, वनस्पतींचे प्रकाश संश्लेषण मजबूत होऊ शकते आणि टोमॅटोचे उत्पादन 29.6% वाढू शकते.
भूतापीय ऊर्जा
चीन भूऔष्णिक संसाधनांनी समृद्ध आहे.सध्या, भू-औष्णिक ऊर्जेचा वापर करण्यासाठी कृषी सुविधांचा सर्वात सामान्य मार्ग म्हणजे ग्राउंड सोर्स उष्मा पंप वापरणे, जे कमी-श्रेणीच्या उष्मा ऊर्जेतून उच्च-दर्जाच्या उष्मा ऊर्जेमध्ये थोड्या प्रमाणात उच्च-दर्जाची ऊर्जा (जसे की विद्युत ऊर्जा).ग्रीनहाऊस गरम करण्याच्या पारंपारिक उपायांपेक्षा भिन्न, ग्राउंड सोर्स हीट पंप हीटिंग केवळ महत्त्वपूर्ण गरम प्रभाव प्राप्त करू शकत नाही, परंतु ग्रीनहाऊस थंड करण्याची आणि ग्रीनहाऊसमधील आर्द्रता कमी करण्याची क्षमता देखील आहे.गृहनिर्माण क्षेत्रात भू-स्रोत उष्मा पंपाचे संशोधन परिपक्व आहे.भू-स्रोत उष्मा पंपाच्या गरम आणि शीतकरण क्षमतेवर परिणाम करणारा मुख्य भाग म्हणजे भूमिगत उष्णता विनिमय मॉड्यूल, ज्यामध्ये मुख्यतः पुरलेले पाईप्स, भूमिगत विहिरी इत्यादींचा समावेश आहे. संतुलित खर्च आणि परिणामासह भूमिगत उष्णता विनिमय प्रणाली कशी डिझाइन करावी हे नेहमीच असते. या भागाचा संशोधन केंद्रबिंदू आहे.त्याच वेळी, ग्राउंड सोर्स उष्मा पंप वापरताना भूगर्भातील मातीच्या थराच्या तापमानात होणारा बदल देखील उष्णता पंप प्रणालीच्या वापरावर परिणाम करतो.उन्हाळ्यात हरितगृह थंड करण्यासाठी आणि जमिनीच्या खोल थरात उष्णता ऊर्जा साठवण्यासाठी भूस्रोत उष्मा पंप वापरल्याने भूगर्भातील मातीच्या थराचे तापमान कमी होऊ शकते आणि हिवाळ्यात भूस्रोत उष्णता पंपाची उष्णता उत्पादन कार्यक्षमता सुधारू शकते.
सध्या, ग्राउंड सोर्स हीट पंपची कार्यक्षमता आणि कार्यक्षमतेच्या संशोधनात, प्रत्यक्ष प्रायोगिक डेटाद्वारे, TOUGH2 आणि TRNSYS सारख्या सॉफ्टवेअरसह एक संख्यात्मक मॉडेल स्थापित केले जाते आणि असा निष्कर्ष काढला जातो की हीटिंग कार्यप्रदर्शन आणि कार्यक्षमतेचे गुणांक (COP) ) ग्राउंड सोर्स उष्णता पंप 3.0 ~ 4.5 पर्यंत पोहोचू शकतो, ज्याचा चांगला थंड आणि गरम प्रभाव आहे.उष्मा पंप प्रणालीच्या ऑपरेशन धोरणाच्या संशोधनात, फू युनझुन आणि इतरांना असे आढळून आले की लोड साइड फ्लोच्या तुलनेत, ग्राउंड सोर्स साइड फ्लोचा युनिटच्या कार्यप्रदर्शनावर आणि पुरलेल्या पाईपच्या उष्णता हस्तांतरण कार्यक्षमतेवर जास्त प्रभाव पडतो. .फ्लो सेटिंगच्या अटींनुसार, 2 तास ऑपरेट करण्याची आणि 2 तास थांबण्याची ऑपरेशन योजना स्वीकारून युनिटचे कमाल COP मूल्य 4.17 पर्यंत पोहोचू शकते;शि हुइक्सियन इ.पाणी साठवण शीतकरण प्रणालीचा मधूनमधून ऑपरेशन मोड स्वीकारला.उन्हाळ्यात, जेव्हा तापमान जास्त असते, तेव्हा संपूर्ण ऊर्जा पुरवठा प्रणालीचा COP 3.80 पर्यंत पोहोचू शकतो.
ग्रीनहाऊसमध्ये खोल माती उष्णता साठवण तंत्रज्ञान
ग्रीनहाऊसमध्ये खोल मातीच्या उष्णतेच्या साठवणुकीला ग्रीनहाऊसमध्ये "हीट स्टोरेज बँक" असेही म्हणतात.हिवाळ्यात थंडीमुळे होणारे नुकसान आणि उन्हाळ्यात उच्च तापमान हे हरितगृह उत्पादनातील मुख्य अडथळे आहेत.खोल मातीच्या मजबूत उष्णता साठवण क्षमतेवर आधारित, संशोधन गटाने हरितगृह भूमिगत खोल उष्णता साठवण यंत्र तयार केले.हे उपकरण ग्रीनहाऊसमध्ये 1.5～2.5m भूगर्भात पुरलेली दुहेरी-स्तर समांतर उष्णता हस्तांतरण पाइपलाइन आहे, ज्यामध्ये ग्रीनहाऊसच्या शीर्षस्थानी एअर इनलेट आणि जमिनीवर एअर आउटलेट आहे.जेव्हा ग्रीनहाऊसमध्ये तापमान जास्त असते तेव्हा उष्णता साठवण आणि तापमान कमी होण्यासाठी घरातील हवा जबरदस्तीने पंख्याद्वारे जमिनीत पंप केली जाते.ग्रीनहाऊसचे तापमान कमी असताना, हरितगृह उबदार करण्यासाठी मातीतून उष्णता काढली जाते.उत्पादन आणि ऍप्लिकेशन परिणाम दर्शविते की डिव्हाइस हिवाळ्याच्या रात्री ग्रीनहाऊस तापमान 2.3 डिग्री सेल्सियस वाढवू शकते, उन्हाळ्याच्या दिवसात घरातील तापमान 2.6 डिग्री सेल्सियस कमी करू शकते आणि 667 मीटरमध्ये टोमॅटोचे उत्पादन 1500 किलोग्रॅमने वाढवू शकते.2.हे उपकरण "हिवाळ्यात उबदार आणि उन्हाळ्यात थंड" आणि खोल भूगर्भातील मातीचे "स्थिर तापमान" या वैशिष्ट्यांचा पुरेपूर वापर करते, ग्रीनहाऊससाठी "ऊर्जा प्रवेश बँक" प्रदान करते आणि ग्रीनहाऊस कूलिंग आणि हीटिंगची सहाय्यक कार्ये सतत पूर्ण करते. .
बहु-ऊर्जा समन्वय
ग्रीनहाऊस गरम करण्यासाठी दोन किंवा अधिक ऊर्जा प्रकारांचा वापर केल्याने एकल ऊर्जा प्रकाराचे तोटे प्रभावीपणे भरून काढता येतात आणि “एक अधिक एक दोनपेक्षा जास्त आहे” या सुपरपोझिशन प्रभावाला चालना मिळते.भू-औष्णिक ऊर्जा आणि सौर ऊर्जा यांच्यातील पूरक सहकार्य हे अलिकडच्या वर्षांत कृषी उत्पादनात नवीन ऊर्जा वापराचे संशोधन केंद्र आहे.एमी इ.फोटोव्होल्टेइक-थर्मल हायब्रिड सोलर कलेक्टरसह सुसज्ज असलेल्या बहु-स्रोत ऊर्जा प्रणालीचा (आकृती 1) अभ्यास केला.सामान्य एअर-वॉटर हीट पंप प्रणालीच्या तुलनेत, बहु-स्रोत ऊर्जा प्रणालीची ऊर्जा कार्यक्षमता 16% ~ 25% ने सुधारली आहे.झेंग इ.सौरऊर्जा आणि ग्राउंड सोर्स हीट पंपची नवीन प्रकारची जोडलेली उष्णता साठवण प्रणाली विकसित केली.सोलर कलेक्टर सिस्टीम उच्च-गुणवत्तेचा हंगामी स्टोरेज, म्हणजेच हिवाळ्यात उच्च-गुणवत्तेचे गरम आणि उन्हाळ्यात उच्च-गुणवत्तेचे शीतकरण अनुभवू शकते.दफन केलेले ट्यूब हीट एक्सचेंजर आणि अधूनमधून उष्णता साठवण टाकी हे सर्व सिस्टीममध्ये चांगले चालू शकतात आणि सिस्टमचे COP मूल्य 6.96 पर्यंत पोहोचू शकते.
सौर ऊर्जेसह एकत्रितपणे, व्यावसायिक उर्जेचा वापर कमी करणे आणि ग्रीनहाऊसमध्ये सौर ऊर्जा पुरवठ्याची स्थिरता वाढवणे हे त्याचे उद्दिष्ट आहे.वान या इ.ग्रीनहाऊस हीटिंगसाठी व्यावसायिक उर्जा आणि सौर उर्जा निर्मितीची एक नवीन बुद्धिमान नियंत्रण तंत्रज्ञान योजना पुढे आणली, जी प्रकाश असताना फोटोव्होल्टेईक उर्जेचा वापर करू शकते आणि प्रकाश नसताना व्यावसायिक उर्जेमध्ये बदलू शकते, लोड पॉवरची कमतरता मोठ्या प्रमाणात कमी करते. दर, आणि बॅटरी न वापरता आर्थिक खर्च कमी करणे.
सौरऊर्जा, बायोमास एनर्जी आणि इलेक्ट्रिक एनर्जी संयुक्तपणे हरितगृह गरम करू शकतात, ज्यामुळे उच्च तापण्याची क्षमता देखील प्राप्त होऊ शकते.झांग लियांगरुई आणि इतरांनी व्हॅली वीज उष्णता साठवण पाण्याच्या टाकीसह सौर व्हॅक्यूम ट्यूब उष्णता संग्रह एकत्र केला.ग्रीनहाऊस हीटिंग सिस्टममध्ये चांगले थर्मल आराम आहे आणि सिस्टमची सरासरी हीटिंग कार्यक्षमता 68.70% आहे.इलेक्ट्रिक हीट स्टोरेज वॉटर टँक हे इलेक्ट्रिक हीटिंगसह बायोमास हीटिंग वॉटर स्टोरेज डिव्हाइस आहे.हीटिंग एंडवर वॉटर इनलेटचे सर्वात कमी तापमान सेट केले जाते, आणि सिस्टमचे ऑपरेशन धोरण सौर उष्णता संकलन भाग आणि बायोमास उष्णता साठवण भागाच्या पाणी साठवण तापमानानुसार निर्धारित केले जाते, जेणेकरून स्थिर गरम तापमान प्राप्त करता येईल. गरम करणे आणि विद्युत ऊर्जा आणि बायोमास ऊर्जा सामग्रीची जास्तीत जास्त प्रमाणात बचत करणे.
नवीन हरितगृह सामग्रीचे नाविन्यपूर्ण संशोधन आणि अनुप्रयोग
हरितगृह क्षेत्राच्या विस्तारामुळे, विटा आणि माती यांसारख्या पारंपारिक हरितगृह सामग्रीचे तोटे अधिकाधिक उघड होत आहेत.म्हणून, ग्रीनहाऊसची थर्मल कार्यक्षमता आणखी सुधारण्यासाठी आणि आधुनिक ग्रीनहाऊसच्या विकासाच्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी, नवीन पारदर्शक आवरण सामग्री, थर्मल इन्सुलेशन सामग्री आणि भिंत सामग्रीचे बरेच संशोधन आणि अनुप्रयोग आहेत.
नवीन पारदर्शक आवरण सामग्रीचे संशोधन आणि वापर
ग्रीनहाऊससाठी पारदर्शक आवरण सामग्रीच्या प्रकारांमध्ये प्रामुख्याने प्लॅस्टिक फिल्म, काच, सौर पॅनेल आणि फोटोव्होल्टेइक पॅनेल यांचा समावेश होतो, ज्यामध्ये प्लास्टिक फिल्ममध्ये सर्वात जास्त अनुप्रयोग क्षेत्र असते.पारंपारिक ग्रीनहाऊस पीई फिल्ममध्ये शॉर्ट सर्व्हिस लाइफ, नॉन-डिग्रेडेशन आणि सिंगल फंक्शनचे दोष आहेत.सध्या, फंक्शनल अभिकर्मक किंवा कोटिंग्ज जोडून विविध प्रकारचे नवीन कार्यात्मक चित्रपट विकसित केले गेले आहेत.
प्रकाश रूपांतरण चित्रपट:प्रकाश रूपांतरण फिल्म दुर्मिळ पृथ्वी आणि नॅनो मटेरियल सारख्या प्रकाश रूपांतरण एजंट्सचा वापर करून फिल्मचे ऑप्टिकल गुणधर्म बदलते आणि अल्ट्राव्हायोलेट प्रकाश क्षेत्राचे रूपांतर लाल केशरी प्रकाशात आणि वनस्पती प्रकाशसंश्लेषणासाठी आवश्यक असलेल्या निळ्या व्हायलेट प्रकाशात करू शकते, त्यामुळे पीक उत्पादन वाढते आणि कमी होते. पिकांना अल्ट्राव्हायोलेट प्रकाशाचे नुकसान आणि प्लास्टिक ग्रीनहाऊसमधील ग्रीनहाऊस फिल्म्स.उदाहरणार्थ, VTR-660 प्रकाश रूपांतरण एजंट असलेली वाइड-बँड जांभळा-ते-लाल ग्रीनहाऊस फिल्म ग्रीनहाऊसमध्ये लागू केल्यावर इन्फ्रारेड ट्रान्समिटन्समध्ये लक्षणीय सुधारणा करू शकते आणि नियंत्रण ग्रीनहाऊसच्या तुलनेत, टोमॅटोचे प्रति हेक्टर उत्पादन, व्हिटॅमिन सी आणि लाइकोपीन सामग्री अनुक्रमे 25.71%, 11.11% आणि 33.04% ने लक्षणीय वाढ झाली आहे.तथापि, सध्या, नवीन प्रकाश रूपांतरण चित्रपटाचे सेवा जीवन, निकृष्टता आणि किंमत अद्याप अभ्यास करणे आवश्यक आहे.
विखुरलेला काच: हरितगृहातील विखुरलेले काच हे काचेच्या पृष्ठभागावर एक विशेष नमुना आणि परावर्तन विरोधी तंत्रज्ञान आहे, जे विखुरलेल्या प्रकाशात जास्तीत जास्त सूर्यप्रकाश टाकून हरितगृहात प्रवेश करू शकते, पिकांची प्रकाश संश्लेषण कार्यक्षमता सुधारते आणि पीक उत्पादन वाढवते.विखुरलेल्या काचेमुळे ग्रीनहाऊसमध्ये प्रवेश करणार्‍या प्रकाशाचे विशेष नमुन्यांद्वारे विखुरलेल्या प्रकाशात रूपांतर होते आणि विखुरलेला प्रकाश ग्रीनहाऊसमध्ये अधिक समान रीतीने विकिरणित केला जाऊ शकतो, ज्यामुळे हरितगृहावरील सांगाड्याचा सावलीचा प्रभाव दूर होतो.सामान्य फ्लोट ग्लास आणि अल्ट्रा-व्हाइट फ्लोट ग्लासच्या तुलनेत, स्कॅटरिंग ग्लासच्या प्रकाश संप्रेषणाचा मानक 91.5% आहे आणि सामान्य फ्लोट ग्लासचा 88% आहे.ग्रीनहाऊसमध्ये प्रकाश संप्रेषणामध्ये प्रत्येक 1% वाढीमुळे, उत्पादनात सुमारे 3% वाढ होऊ शकते आणि फळे आणि भाज्यांमध्ये विरघळणारी साखर आणि व्हिटॅमिन सी वाढले आहे.ग्रीनहाऊसमध्ये स्कॅटरिंग ग्लास प्रथम लेपित केले जाते आणि नंतर टेम्पर्ड केले जाते आणि स्व-स्फोट दर राष्ट्रीय मानकांपेक्षा जास्त असतो, 2‰ पर्यंत पोहोचतो.
नवीन थर्मल इन्सुलेशन सामग्रीचे संशोधन आणि अनुप्रयोग
ग्रीनहाऊसमधील पारंपारिक थर्मल इन्सुलेशन सामग्रीमध्ये प्रामुख्याने स्ट्रॉ चटई, कागदाची रजाई, सुईने लावलेली थर्मल इन्सुलेशन रजाई इत्यादींचा समावेश होतो, ज्याचा उपयोग मुख्यत्वे छताच्या अंतर्गत आणि बाह्य थर्मल इन्सुलेशनसाठी, भिंतींचे इन्सुलेशन आणि काही उष्णता साठवण आणि उष्णता संकलन उपकरणांच्या थर्मल इन्सुलेशनसाठी केला जातो. .त्यांच्यापैकी बहुतेकांना दीर्घकालीन वापरानंतर अंतर्गत ओलावामुळे थर्मल इन्सुलेशन कार्यक्षमता गमावण्याचा दोष आहे.म्हणून, नवीन उच्च थर्मल इन्सुलेशन सामग्रीचे बरेच अनुप्रयोग आहेत, ज्यामध्ये नवीन थर्मल इन्सुलेशन रजाई, उष्णता साठवण आणि उष्णता संकलन साधने हे संशोधन फोकस आहेत.
नवीन थर्मल इन्सुलेशन सामग्री सामान्यत: पृष्ठभागाच्या जलरोधक आणि वृद्धत्वास प्रतिरोधक सामग्री जसे की विणलेल्या फिल्म आणि स्प्रे-कोटेड कापूस, विविध काश्मिरी आणि मोती कापूस यांसारख्या फ्लफी थर्मल इन्सुलेशन सामग्रीसह कोटेड फील्डवर प्रक्रिया करून आणि मिश्रित करून बनविले जाते.ईशान्य चीनमध्ये विणलेल्या फिल्म स्प्रे-लेपित कॉटन थर्मल इन्सुलेशन रजाईची चाचणी घेण्यात आली.असे आढळून आले की 500 ग्रॅम स्प्रे-कोटेड कापूस जोडणे हे 4500 ग्रॅम ब्लॅक फील्ड थर्मल इन्सुलेशन क्विल्टच्या थर्मल इन्सुलेशन कामगिरीच्या समतुल्य आहे.त्याच परिस्थितीत, 500g स्प्रे-कोटेड कॉटन थर्मल इन्सुलेशन रजाईच्या तुलनेत 700g स्प्रे-कोटेड कॉटनची थर्मल इन्सुलेशन कामगिरी 1~2℃ ने सुधारली गेली.त्याच वेळी, इतर अभ्यासात असेही आढळून आले की, बाजारात सामान्यतः वापरल्या जाणार्‍या थर्मल इन्सुलेशन क्विल्टच्या तुलनेत, स्प्रे-कोटेड कॉटन आणि विविध कश्मीरी थर्मल इन्सुलेशन क्विल्टचा थर्मल इन्सुलेशन प्रभाव अधिक चांगला आहे, 84.0% आणि 83.3 च्या थर्मल इन्सुलेशन दरांसह. % अनुक्रमे.जेव्हा सर्वात थंड बाहेरचे तापमान -24.4 डिग्री सेल्सियस असते तेव्हा घरातील तापमान अनुक्रमे 5.4 आणि 4.2 डिग्री सेल्सियस पर्यंत पोहोचू शकते.सिंगल स्ट्रॉ ब्लँकेट इन्सुलेशन क्विल्टच्या तुलनेत, नवीन कंपोझिट इन्सुलेशन रजाईमध्ये हलके वजन, उच्च इन्सुलेशन दर, मजबूत जलरोधक आणि वृद्धत्व प्रतिरोधक फायदे आहेत आणि सौर ग्रीनहाऊससाठी नवीन प्रकारचे उच्च-कार्यक्षमता इन्सुलेशन सामग्री म्हणून वापरले जाऊ शकते.
त्याच वेळी, ग्रीनहाऊस उष्णता संकलन आणि साठवण उपकरणांसाठी थर्मल इन्सुलेशन सामग्रीच्या संशोधनानुसार, हे देखील आढळून आले आहे की जेव्हा जाडी समान असते, तेव्हा मल्टी-लेयर कंपोझिट थर्मल इन्सुलेशन सामग्रीमध्ये एकल सामग्रीपेक्षा थर्मल इन्सुलेशन कामगिरी चांगली असते.नॉर्थवेस्ट A&F विद्यापीठातील प्राध्यापक ली जियानमिंग यांच्या टीमने व्हॅक्यूम बोर्ड, एअरजेल आणि रबर कॉटन यासारख्या ग्रीनहाऊस वॉटर स्टोरेज डिव्हाइसेसच्या 22 प्रकारच्या थर्मल इन्सुलेशन सामग्रीची रचना आणि तपासणी केली आणि त्यांचे थर्मल गुणधर्म मोजले.परिणामांवरून असे दिसून आले की 80 मिमी थर्मल इन्सुलेशन कोटिंग + एरोजेल + रबर-प्लास्टिक थर्मल इन्सुलेशन कॉटन कंपोझिट इन्सुलेशन सामग्री 80 मिमी रबर-प्लास्टिक कापसाच्या तुलनेत 0.367MJ प्रति युनिट वेळेने उष्णता कमी करू शकते आणि त्याचे उष्णता हस्तांतरण गुणांक 0.283W/m(मी. ·k) जेव्हा इन्सुलेशन संयोजनाची जाडी 100 मिमी होती.
फेज चेंज मटेरियल हे हरितगृह साहित्य संशोधनातील हॉट स्पॉट्सपैकी एक आहे.नॉर्थवेस्ट ए अँड एफ युनिव्हर्सिटीने दोन प्रकारचे फेज चेंज मटेरियल स्टोरेज डिव्हाईस विकसित केले आहेत: एक म्हणजे काळ्या पॉलिथिलीनपासून बनवलेला स्टोरेज बॉक्स, ज्याचा आकार 50 सेमी × 30 सेमी × 14 सेमी (लांबी × उंची × जाडी) आहे आणि तो फेज बदल सामग्रीने भरलेला आहे. ते उष्णता साठवू शकते आणि उष्णता सोडू शकते;दुसरे म्हणजे, फेज-चेंज वॉलबोर्डचा एक नवीन प्रकार विकसित केला आहे.फेज-चेंज वॉलबोर्डमध्ये फेज-चेंज सामग्री, अॅल्युमिनियम प्लेट, अॅल्युमिनियम-प्लास्टिक प्लेट आणि अॅल्युमिनियम मिश्र धातु यांचा समावेश आहे.फेज-चेंज मटेरियल वॉलबोर्डच्या सर्वात मध्यवर्ती स्थानावर स्थित आहे आणि त्याचे तपशील 200mm×200mm×50mm आहे.हे फेज बदलण्यापूर्वी आणि नंतर एक पावडर घन आहे आणि वितळण्याची किंवा वाहण्याची कोणतीही घटना नाही.फेज-बदल सामग्रीच्या चार भिंती अनुक्रमे अॅल्युमिनियम प्लेट आणि अॅल्युमिनियम-प्लास्टिक प्लेट आहेत.हे उपकरण मुख्यतः दिवसा उष्णता साठवून ठेवण्याची आणि रात्री मुख्यतः उष्णता सोडण्याची कार्ये ओळखू शकते.
त्यामुळे, एकल थर्मल इन्सुलेशन सामग्रीच्या वापरामध्ये काही समस्या आहेत, जसे की कमी थर्मल इन्सुलेशन कार्यक्षमता, मोठ्या उष्णतेचे नुकसान, कमी उष्णतेची साठवण वेळ इ. म्हणून, थर्मल इन्सुलेशन थर म्हणून कंपोझिट थर्मल इन्सुलेशन सामग्री वापरणे आणि घरातील आणि बाहेरील थर्मल इन्सुलेशन उष्णता साठवण यंत्राच्या आवरणाचा थर ग्रीनहाऊसच्या थर्मल इन्सुलेशन कार्यक्षमतेत प्रभावीपणे सुधारणा करू शकतो, हरितगृहातील उष्णतेचे नुकसान कमी करू शकतो आणि अशा प्रकारे ऊर्जा बचतीचा परिणाम साध्य करू शकतो.
नवीन भिंतीचे संशोधन आणि अनुप्रयोग
एक प्रकारची संलग्न रचना म्हणून, भिंत ही ग्रीनहाऊसच्या थंड संरक्षणासाठी आणि उष्णता संरक्षणासाठी एक महत्त्वाचा अडथळा आहे.भिंत सामग्री आणि संरचनेनुसार, ग्रीनहाऊसच्या उत्तरेकडील भिंतीचा विकास तीन प्रकारांमध्ये विभागला जाऊ शकतो: माती, विटा इत्यादींनी बनवलेली एकल-स्तर भिंत आणि मातीच्या विटांनी बनलेली उत्तरेकडील भिंत, ब्लॉक विटा, पॉलिस्टीरिन बोर्ड इ., आतील उष्णता साठवण आणि बाह्य उष्णता इन्सुलेशनसह, आणि यातील बहुतेक भिंती वेळखाऊ आणि श्रम-केंद्रित आहेत;म्हणून, अलिकडच्या वर्षांत, अनेक नवीन प्रकारच्या भिंती दिसू लागल्या आहेत, ज्या तयार करणे सोपे आहे आणि द्रुत असेंब्लीसाठी योग्य आहे.
नवीन प्रकारच्या एकत्रित भिंतींच्या उदयामुळे एकत्रित केलेल्या ग्रीनहाऊसच्या जलद विकासास प्रोत्साहन मिळते, ज्यामध्ये बाह्य जलरोधक आणि वृद्धत्वविरोधी पृष्ठभागाच्या सामग्रीसह नवीन प्रकारच्या संमिश्र भिंती आणि वाटले, पर्ल कॉटन, स्पेस कॉटन, काचेचा कापूस किंवा उष्णता म्हणून पुनर्नवीनीकरण केलेला कापूस यांचा समावेश होतो. इन्सुलेशन स्तर, जसे की शिनजियांगमधील स्प्रे-बॉन्डेड कॉटनच्या लवचिक एकत्रित भिंती.या व्यतिरिक्त, इतर अभ्यासांमध्ये शिनजियांगमधील विटांनी भरलेल्या गहू शेल मोर्टार ब्लॉकसारख्या उष्णता साठवण थर असलेल्या एकत्रित ग्रीनहाऊसची उत्तरेकडील भिंत देखील नोंदवली गेली आहे.त्याच बाह्य वातावरणात, जेव्हा सर्वात कमी बाह्य तापमान -20.8 ℃ असते, तेव्हा गहू शेल मोर्टार ब्लॉक संमिश्र भिंतीसह सौर ग्रीनहाऊसमध्ये तापमान 7.5 ℃ असते, तर विट-काँक्रीट भिंतीसह सौर ग्रीनहाऊसमध्ये तापमान 3.2 ℃ असते.विटांच्या ग्रीनहाऊसमध्ये टोमॅटोची कापणीची वेळ 16 दिवसांनी वाढवता येते आणि सिंगल ग्रीनहाऊसचे उत्पादन 18.4% ने वाढवता येते.
नॉर्थवेस्ट A&F युनिव्हर्सिटीच्या फॅसिलिटी टीमने प्रकाशाच्या कोनातून स्ट्रॉ, माती, पाणी, दगड आणि फेज चेंज मटेरिअल थर्मल इन्सुलेशन आणि उष्णता स्टोरेज मॉड्यूल्समध्ये बनवण्याची कल्पना पुढे आणली आणि भिंतीच्या सरलीकृत डिझाइनने मॉड्यूलर असेंबल्डच्या ऍप्लिकेशन संशोधनाला प्रोत्साहन दिले. भिंतउदाहरणार्थ, सामान्य विटांच्या भिंतींच्या ग्रीनहाऊसच्या तुलनेत, हरितगृहातील सरासरी तापमान सामान्य सूर्यप्रकाशाच्या दिवशी 4.0 डिग्री सेल्सियस जास्त असते.तीन प्रकारचे अजैविक फेज चेंज सिमेंट मॉड्यूल, जे फेज चेंज मटेरियल (पीसीएम) आणि सिमेंटपासून बनलेले आहेत, त्यांची उष्णता 74.5, 88.0 आणि 95.1 MJ/m जमा झाली आहे.3, आणि 59.8, 67.8 आणि 84.2 MJ/m ची उष्णता सोडली3, अनुक्रमे.त्यांच्याकडे दिवसा “पीक कटिंग”, रात्री “व्हॅली फिलिंग”, उन्हाळ्यात उष्णता शोषून घेणे आणि हिवाळ्यात उष्णता सोडणे अशी कार्ये आहेत.
या नवीन भिंती साइटवर एकत्रित केल्या आहेत, लहान बांधकाम कालावधी आणि दीर्घ सेवा आयुष्य, जे प्रकाश, सरलीकृत आणि द्रुतपणे एकत्रित केलेल्या प्रीफॅब्रिकेटेड ग्रीनहाऊसच्या बांधकामासाठी परिस्थिती निर्माण करतात आणि ग्रीनहाऊसच्या संरचनात्मक सुधारणांना मोठ्या प्रमाणात प्रोत्साहन देऊ शकतात.तथापि, या प्रकारच्या भिंतीमध्ये काही दोष आहेत, जसे की स्प्रे-बॉन्डेड कॉटन थर्मल इन्सुलेशन क्विल्ट भिंतीमध्ये उत्कृष्ट थर्मल इन्सुलेशन कार्यप्रदर्शन आहे, परंतु उष्णता साठवण क्षमतेचा अभाव आहे आणि फेज बदललेल्या बांधकाम साहित्याचा वापर जास्त खर्चाची समस्या आहे.भविष्यात, एकत्रित भिंतीचे अनुप्रयोग संशोधन मजबूत केले पाहिजे.
नवीन ऊर्जा, नवीन साहित्य आणि नवीन रचना हरितगृह संरचना बदलण्यास मदत करतात.
नवीन ऊर्जा आणि नवीन सामग्रीचे संशोधन आणि नवकल्पना ग्रीनहाऊसच्या डिझाइन नवकल्पनासाठी पाया प्रदान करते.ऊर्जा-बचत सौर हरितगृह आणि कमान शेड हे चीनच्या कृषी उत्पादनातील सर्वात मोठे शेड संरचना आहेत आणि ते कृषी उत्पादनात महत्त्वाची भूमिका बजावतात.तथापि, चीनच्या सामाजिक अर्थव्यवस्थेच्या विकासासह, दोन प्रकारच्या सुविधा संरचनांच्या कमतरता वाढत्या प्रमाणात सादर केल्या जात आहेत.प्रथम, सुविधा संरचनांची जागा लहान आहे आणि यांत्रिकीकरणाची डिग्री कमी आहे;दुसरे, ऊर्जा-बचत सौर ग्रीनहाऊसमध्ये चांगले थर्मल इन्सुलेशन आहे, परंतु जमिनीचा वापर कमी आहे, जो हरितगृह उर्जेला जमिनीसह बदलण्यासारखे आहे.सामान्य कमानीच्या शेडमध्ये केवळ लहान जागाच नाही तर थर्मल इन्सुलेशन देखील कमी आहे.मल्टी-स्पॅन ग्रीनहाऊसमध्ये मोठी जागा असली तरी, त्यात खराब थर्मल इन्सुलेशन आणि उच्च ऊर्जा वापर आहे.त्यामुळे, चीनच्या सध्याच्या सामाजिक आणि आर्थिक स्तरासाठी योग्य असलेल्या हरितगृह संरचनेचे संशोधन आणि विकास करणे अत्यावश्यक आहे आणि नवीन ऊर्जा आणि नवीन सामग्रीचे संशोधन आणि विकास हरितगृह संरचना बदलण्यास आणि विविध प्रकारचे नाविन्यपूर्ण हरितगृह मॉडेल किंवा संरचना तयार करण्यास मदत करेल.
मोठ्या-स्पॅन असममित पाणी-नियंत्रित ब्रूइंग ग्रीनहाऊसवर नाविन्यपूर्ण संशोधन
लार्ज-स्पॅन असममित पाणी-नियंत्रित ब्रूइंग ग्रीनहाऊस (पेटंट क्रमांक: ZL 201220391214.2) सूर्यप्रकाश ग्रीनहाऊसच्या तत्त्वावर आधारित आहे, सामान्य प्लास्टिक ग्रीनहाऊसची सममितीय रचना बदलणे, दक्षिणेकडील स्पॅन वाढवणे, दक्षिणेकडील छताचे प्रकाश क्षेत्र वाढवणे, कमी करणे. 18 ~ 24 मीटर आणि 6 ~ 7 मीटरच्या रिजची उंचीसह, उत्तरेकडील अंतर आणि उष्णतेचे अपव्यय क्षेत्र कमी करणे.डिझाईन नावीन्यपूर्णतेद्वारे, अवकाशीय संरचना लक्षणीय वाढली आहे.त्याच वेळी, हिवाळ्यात ग्रीनहाऊसमध्ये अपुरी उष्णता आणि सामान्य थर्मल इन्सुलेशन सामग्रीच्या खराब थर्मल इन्सुलेशनच्या समस्या बायोमास ब्रूइंग उष्णता आणि थर्मल इन्सुलेशन सामग्रीच्या नवीन तंत्रज्ञानाचा वापर करून सोडवल्या जातात.उत्पादन आणि संशोधन परिणाम दर्शविते की मोठ्या-स्पॅन असममित पाणी-नियंत्रित मद्यनिर्मिती हरितगृह, ज्याचे सरासरी तापमान सूर्यप्रकाशाच्या दिवसात 11.7 ℃ आणि ढगाळ दिवसांमध्ये 10.8 ℃ असते, हिवाळ्यात पिकांच्या वाढीची मागणी पूर्ण करू शकते आणि बांधकाम खर्च ग्रीनहाऊस 39.6% ने कमी केले आहे आणि पॉलीस्टीरिन ब्रिक वॉल ग्रीनहाऊसच्या तुलनेत जमिनीचा वापर दर 30% पेक्षा जास्त वाढला आहे, जे चीनच्या पिवळ्या हुआहे नदीच्या खोऱ्यात पुढील लोकप्रियता आणि वापरासाठी योग्य आहे.
एकत्रित सूर्यप्रकाश हरितगृह
असेंबल केलेले सूर्यप्रकाश ग्रीनहाऊस लोड-बेअरिंग स्ट्रक्चर म्हणून स्तंभ आणि छताचा सांगाडा घेते आणि त्याची भिंत सामग्री बेअरिंग आणि निष्क्रिय उष्णता साठवण आणि सोडण्याऐवजी मुख्यतः उष्णता इन्सुलेशन एन्क्लोजर असते.मुख्यतः: (१) कोटेड फिल्म किंवा कलर स्टील प्लेट, स्ट्रॉ ब्लॉक, लवचिक थर्मल इन्सुलेशन क्विल्ट, मोर्टार ब्लॉक, इत्यादी विविध सामग्री एकत्र करून एक नवीन प्रकारची एकत्रित भिंत तयार केली जाते. -पॉलीस्टीरिन बोर्ड-सिमेंट बोर्ड;(३) प्लॅस्टिक चौरस बादली हीट स्टोरेज आणि पाइपलाइन हीट स्टोरेज यासारख्या सक्रिय उष्णता साठवण आणि रिलीझ सिस्टम आणि डिह्युमिडिफिकेशन सिस्टमसह हलके आणि साधे असेंब्ली प्रकारचे थर्मल इन्सुलेशन साहित्य.सौर हरितगृह बांधण्यासाठी पारंपारिक पृथ्वीच्या भिंतीऐवजी भिन्न नवीन उष्णता इन्सुलेशन सामग्री आणि उष्णता साठवण सामग्री वापरणे मोठ्या जागा आणि लहान सिव्हिल इंजिनियरिंग आहे.प्रायोगिक परिणाम दर्शवितात की हिवाळ्यात रात्रीच्या वेळी ग्रीनहाऊसचे तापमान पारंपारिक वीट-भिंती ग्रीनहाऊसच्या तापमानापेक्षा 4.5 डिग्री सेल्सियस जास्त असते आणि मागील भिंतीची जाडी 166 मिमी असते.600 मिमी जाड वीट-भिंती ग्रीनहाऊसच्या तुलनेत, भिंतीचे व्यापलेले क्षेत्र 72% ने कमी केले आहे आणि प्रति चौरस मीटरची किंमत 334.5 युआन आहे, जी वीट-भिंत ग्रीनहाऊसच्या तुलनेत 157.2 युआन कमी आहे आणि बांधकाम खर्च लक्षणीय घट झाली आहे.म्हणून, एकत्रित केलेल्या ग्रीनहाऊसमध्ये कमी लागवडीखालील जमीन नष्ट करणे, जमिनीची बचत करणे, जलद बांधकाम गती आणि दीर्घ सेवा आयुष्य असे फायदे आहेत आणि सध्या आणि भविष्यात सौर ग्रीनहाऊसच्या नवकल्पना आणि विकासासाठी ही एक प्रमुख दिशा आहे.
स्लाइडिंग सूर्यप्रकाश हरितगृह
शेनयांग कृषी विद्यापीठाने विकसित केलेले स्केटबोर्ड-असेम्बल केलेले ऊर्जा-बचत सौर ग्रीनहाऊस, सौर ग्रीनहाऊसच्या मागील भिंतीचा वापर करून उष्णता साठवण्यासाठी आणि तापमान वाढवण्यासाठी पाण्याचे परिसंचरण करणारी भिंत उष्णता साठवण प्रणाली तयार करते, जी मुख्यतः पूल (32 मी.3), एक प्रकाश गोळा करणारी प्लेट (360 मी2), एक पाण्याचा पंप, एक पाणी पाईप आणि एक नियंत्रक.लवचिक थर्मल इन्सुलेशन रजाई शीर्षस्थानी नवीन हलक्या वजनाच्या रॉक वूल रंगीत स्टील प्लेट सामग्रीने बदलली आहे.संशोधनात असे दिसून आले आहे की हे डिझाइन गॅबल्स प्रकाश अवरोधित करण्याच्या समस्येचे प्रभावीपणे निराकरण करते आणि ग्रीनहाऊसचे प्रकाश प्रवेश क्षेत्र वाढवते.ग्रीनहाऊसचा प्रकाश कोन 41.5° आहे, जो नियंत्रण ग्रीनहाऊसपेक्षा जवळपास 16° जास्त आहे, त्यामुळे प्रकाश दर सुधारतो.घरातील तापमान वितरण एकसमान आहे आणि झाडे व्यवस्थित वाढतात.ग्रीनहाऊसमध्ये जमीन वापर कार्यक्षमता सुधारणे, हरितगृह आकाराची लवचिक रचना करणे आणि बांधकाम कालावधी कमी करणे हे फायदे आहेत, जे लागवडीखालील जमीन संसाधने आणि पर्यावरणाचे संरक्षण करण्यासाठी खूप महत्वाचे आहे.
फोटोव्होल्टेइक हरितगृह
कृषी हरितगृह हे एक हरितगृह आहे जे सौर फोटोव्होल्टेइक उर्जा निर्मिती, बुद्धिमान तापमान नियंत्रण आणि आधुनिक उच्च-तंत्र रोपण एकत्रित करते.हे स्टीलच्या हाडांच्या चौकटीचा अवलंब करते आणि फोटोव्होल्टेइक पॉवर जनरेशन मॉड्यूल्सच्या प्रकाशाची आवश्यकता आणि संपूर्ण ग्रीनहाऊसच्या प्रकाशाच्या आवश्यकतांची खात्री करण्यासाठी सौर फोटोव्होल्टेइक मॉड्यूलने झाकलेले असते.सौर ऊर्जेद्वारे निर्माण होणारा थेट प्रवाह कृषी ग्रीनहाऊसच्या प्रकाशाला थेट पूरक बनवतो, ग्रीनहाऊस उपकरणांच्या सामान्य ऑपरेशनला थेट समर्थन देतो, जलस्रोतांचे सिंचन चालवितो, हरितगृह तापमान वाढवतो आणि पिकांच्या जलद वाढीस प्रोत्साहन देतो.अशाप्रकारे फोटोव्होल्टेइक मॉड्यूल्स ग्रीनहाऊसच्या छताच्या प्रकाश कार्यक्षमतेवर परिणाम करतील आणि नंतर हरितगृह भाजीपाल्याच्या सामान्य वाढीवर परिणाम करतील.म्हणून, ग्रीनहाऊसच्या छतावरील फोटोव्होल्टेइक पॅनेलचे तर्कसंगत लेआउट अनुप्रयोगाचा मुख्य मुद्दा बनतो.कृषी हरितगृह हे प्रेक्षणीय स्थळ शेती आणि सुविधा बागकाम यांच्या सेंद्रिय संयोगाचे उत्पादन आहे आणि हा फोटोव्होल्टेइक ऊर्जा निर्मिती, कृषी प्रेक्षणीय स्थळे, कृषी पिके, कृषी तंत्रज्ञान, लँडस्केप आणि सांस्कृतिक विकास एकत्रित करणारा एक अभिनव कृषी उद्योग आहे.
विविध प्रकारच्या हरितगृहांमध्ये ऊर्जा संवादासह हरितगृह गटाची अभिनव रचना
बीजिंग अॅकॅडमी ऑफ अॅग्रिकल्चरल अँड फॉरेस्ट्री सायन्सेसचे संशोधक गुओ वेनझोंग, हरितगृहांमधील उर्जा हस्तांतरणाच्या गरम पद्धतीचा वापर करून एक किंवा अधिक ग्रीनहाऊसमधील उर्वरीत उष्णता उर्जा एकत्रित करून दुसरी किंवा अधिक हरितगृहे गरम करतात.ही गरम पद्धत वेळेत आणि जागेत हरितगृह ऊर्जेचे हस्तांतरण लक्षात आणते, उर्वरित हरितगृह उष्णता उर्जेची ऊर्जा वापर कार्यक्षमता सुधारते आणि एकूण गरम ऊर्जेचा वापर कमी करते.कोशिंबिरीसाठी वापरण्यात येणारा एक पाला व त्याचे झाड आणि टोमॅटो ग्रीनहाऊस विविध पिके लागवड करण्यासाठी दोन प्रकारचे हरितगृह भिन्न ग्रीनहाऊस प्रकार किंवा समान हरितगृह प्रकार असू शकतात.उष्णता गोळा करण्याच्या पद्धतींमध्ये मुख्यत्वे घरातील हवेची उष्णता काढणे आणि घटना विकिरण थेट रोखणे यांचा समावेश होतो.सौर ऊर्जा संकलनाद्वारे, हीट एक्सचेंजरद्वारे सक्तीचे संवहन आणि उष्णता पंपाद्वारे जबरदस्तीने काढणे, ग्रीनहाऊस गरम करण्यासाठी उच्च-ऊर्जा ग्रीनहाऊसमधील अतिरिक्त उष्णता काढली गेली.
सारांश
या नवीन सौर ग्रीनहाऊसमध्ये जलद असेंबली, कमी बांधकाम कालावधी आणि सुधारित जमीन वापर दर असे फायदे आहेत.म्हणून, या नवीन ग्रीनहाऊसच्या कार्यक्षमतेचा विविध क्षेत्रांमध्ये शोध घेणे आणि नवीन ग्रीनहाऊसच्या मोठ्या प्रमाणावर लोकप्रियता आणि वापराची शक्यता प्रदान करणे आवश्यक आहे.त्याच वेळी, ग्रीनहाऊसमध्ये नवीन ऊर्जा आणि नवीन सामग्रीचा वापर सतत मजबूत करणे आवश्यक आहे, जेणेकरून ग्रीनहाऊसच्या संरचनात्मक सुधारणांसाठी शक्ती प्रदान केली जाईल.
भविष्याची शक्यता आणि विचार
पारंपारिक हरितगृहांमध्ये अनेकदा काही तोटे असतात, जसे की उच्च ऊर्जा वापर, कमी जमीन वापर दर, वेळखाऊ आणि श्रम घेणारी, खराब कामगिरी इ. जे यापुढे आधुनिक शेतीच्या उत्पादन गरजा पूर्ण करू शकत नाहीत, आणि हळूहळू बांधील आहेत. काढून टाकले.म्हणून, हरितगृहाच्या संरचनात्मक बदलाला चालना देण्यासाठी सौर ऊर्जा, बायोमास ऊर्जा, भू-औष्णिक ऊर्जा आणि पवन ऊर्जा, नवीन हरितगृह अनुप्रयोग सामग्री आणि नवीन रचना यासारख्या नवीन ऊर्जा स्रोतांचा वापर करणे ही एक विकासाची प्रवृत्ती आहे.सर्व प्रथम, नवीन ऊर्जा आणि नवीन सामग्रीद्वारे चालविलेले नवीन हरितगृह केवळ यांत्रिक ऑपरेशनच्या गरजा पूर्ण करू नये, परंतु ऊर्जा, जमीन आणि खर्च देखील वाचवेल.दुसरे म्हणजे, विविध क्षेत्रांमध्ये नवीन ग्रीनहाऊसच्या कामगिरीचा सतत शोध घेणे आवश्यक आहे, जेणेकरुन मोठ्या प्रमाणात ग्रीनहाऊसच्या लोकप्रियतेसाठी परिस्थिती प्रदान करा.भविष्यात, आपण नवीन ऊर्जा आणि ग्रीनहाऊस वापरण्यासाठी योग्य नवीन साहित्य शोधले पाहिजे आणि नवीन ऊर्जा, नवीन साहित्य आणि हरितगृह यांचे सर्वोत्तम संयोजन शोधले पाहिजे, जेणेकरून कमी खर्चात, कमी बांधकामासह नवीन ग्रीनहाऊस तयार करणे शक्य होईल. कालावधी, कमी ऊर्जेचा वापर आणि उत्कृष्ट कार्यप्रदर्शन, हरितगृह संरचना बदलण्यास आणि चीनमधील ग्रीनहाऊसच्या आधुनिकीकरणाच्या विकासास प्रोत्साहन देण्यास मदत करते.
हरितगृह बांधणीत नवीन ऊर्जा, नवीन साहित्य आणि नवीन डिझाइन्सचा वापर हा अपरिहार्य कल असला तरी, अजूनही अनेक समस्यांचा अभ्यास करून त्यावर मात करायची आहे: (१) बांधकाम खर्च वाढतो.कोळसा, नैसर्गिक वायू किंवा तेलाच्या पारंपारिक हीटिंगच्या तुलनेत, नवीन ऊर्जा आणि नवीन सामग्रीचा वापर पर्यावरणास अनुकूल आणि प्रदूषणमुक्त आहे, परंतु बांधकाम खर्च लक्षणीय वाढला आहे, ज्यामुळे उत्पादन आणि ऑपरेशनच्या गुंतवणुकीच्या पुनर्प्राप्तीवर निश्चित प्रभाव पडतो. .ऊर्जा वापराच्या तुलनेत, नवीन सामग्रीची किंमत लक्षणीय वाढेल.(2) उष्णता ऊर्जेचा अस्थिर वापर.नवीन ऊर्जा वापराचा सर्वात मोठा फायदा म्हणजे कमी ऑपरेटिंग खर्च आणि कमी कार्बन डायऑक्साइड उत्सर्जन, परंतु ऊर्जा आणि उष्णतेचा पुरवठा अस्थिर आहे आणि ढगाळ दिवस हे सौर उर्जेच्या वापरासाठी सर्वात मोठे मर्यादित घटक बनतात.किण्वनाद्वारे बायोमास उष्णता उत्पादनाच्या प्रक्रियेत, या उर्जेचा प्रभावी वापर कमी किण्वन उष्णता उर्जा, कठीण व्यवस्थापन आणि नियंत्रण आणि कच्च्या मालाच्या वाहतुकीसाठी मोठी साठवण जागा या समस्यांमुळे मर्यादित आहे.(3) तंत्रज्ञान परिपक्वता.नवीन ऊर्जा आणि नवीन सामग्रीद्वारे वापरलेली ही तंत्रज्ञाने प्रगत संशोधन आणि तांत्रिक उपलब्धी आहेत आणि त्यांचे अनुप्रयोग क्षेत्र आणि व्याप्ती अजूनही मर्यादित आहे.ते बर्याच वेळा उत्तीर्ण झाले नाहीत, अनेक साइट्स आणि मोठ्या प्रमाणावर सराव पडताळणी, आणि अपरिहार्यपणे काही कमतरता आणि तांत्रिक सामग्री आहेत ज्यात अनुप्रयोगात सुधारणा करणे आवश्यक आहे.किरकोळ कमतरतांमुळे वापरकर्ते अनेकदा तंत्रज्ञानाची प्रगती नाकारतात.(4) तंत्रज्ञानाचा प्रवेश दर कमी आहे.वैज्ञानिक आणि तांत्रिक कामगिरीच्या विस्तृत अनुप्रयोगासाठी विशिष्ट लोकप्रियता आवश्यक आहे.सध्या, नवीन ऊर्जा, नवीन तंत्रज्ञान आणि नवीन ग्रीनहाऊस डिझाइन तंत्रज्ञान हे सर्व काही विशिष्ट नावीन्यपूर्ण क्षमता असलेल्या विद्यापीठांमधील वैज्ञानिक संशोधन केंद्रांच्या संघात आहेत आणि बहुतेक तांत्रिक मागणी करणार्‍यांना किंवा डिझाइनरना अजूनही माहित नाही;त्याच वेळी, नवीन तंत्रज्ञानाचे लोकप्रियीकरण आणि अनुप्रयोग अद्याप मर्यादित आहेत कारण नवीन तंत्रज्ञानाची मुख्य उपकरणे पेटंट केलेली आहेत.(5) नवीन ऊर्जा, नवीन साहित्य आणि हरितगृह संरचना डिझाइनचे एकत्रीकरण आणखी मजबूत करणे आवश्यक आहे.ऊर्जा, साहित्य आणि हरितगृह संरचना डिझाइन या तीन वेगवेगळ्या विषयांशी संबंधित असल्यामुळे, हरितगृह डिझाइनचा अनुभव असलेल्या प्रतिभांमध्ये ग्रीनहाऊसशी संबंधित ऊर्जा आणि सामग्रीवर संशोधनाचा अभाव असतो आणि त्याउलट;म्हणून, ऊर्जा आणि साहित्य संशोधनाशी संबंधित संशोधकांनी ग्रीनहाऊस उद्योगाच्या विकासाच्या वास्तविक गरजा तपासणे आणि समजून घेणे अधिक मजबूत करणे आवश्यक आहे आणि स्ट्रक्चरल डिझायनर्सनी नवीन सामग्री आणि नवीन उर्जेचा अभ्यास केला पाहिजे जेणेकरून तीन संबंधांच्या खोल एकात्मतेला चालना मिळू शकेल. व्यावहारिक हरितगृह संशोधन तंत्रज्ञानाचे ध्येय, कमी बांधकाम खर्च आणि चांगला वापर परिणाम.वरील समस्यांच्या आधारे, असे सुचवण्यात आले आहे की राज्य, स्थानिक सरकारे आणि वैज्ञानिक संशोधन केंद्रांनी तांत्रिक संशोधन तीव्र करावे, सखोलपणे संयुक्त संशोधन करावे, वैज्ञानिक आणि तांत्रिक यशांची प्रसिद्धी मजबूत करावी, उपलब्धींचे लोकप्रियीकरण सुधारावे आणि त्वरीत लक्षात येईल. हरितगृह उद्योगाच्या नवीन विकासास मदत करण्यासाठी नवीन ऊर्जा आणि नवीन सामग्रीचे लक्ष्य.
उद्धृत माहिती
ली जियानमिंग, सन गुओटाओ, ली हाओजी, ली रुई, हु यिक्सिन.नवीन ऊर्जा, नवीन साहित्य आणि नवीन रचना ग्रीनहाऊसच्या नवीन क्रांतीला मदत करते [J].भाजीपाला, २०२२,(१०):१-८.
पोस्ट वेळ: डिसेंबर-०३-२०२२