हरितगृह बागायती कृषी अभियांत्रिकी तंत्रज्ञान २०२२-१२-०२ १७:३० बीजिंगमध्ये प्रकाशित

वाळवंट, गोबी आणि वालुकामय जमिनीसारख्या लागवडीखालील नसलेल्या भागात सौर हरितगृहे विकसित केल्याने जमिनीसाठी स्पर्धा करणाऱ्या अन्न आणि भाज्यांमधील विरोधाभास प्रभावीपणे सोडवला आहे. तापमान पिकांच्या वाढ आणि विकासासाठी हा एक निर्णायक पर्यावरणीय घटक आहे, जो अनेकदा हरितगृह पिकांच्या उत्पादनाचे यश किंवा अपयश ठरवतो. म्हणून, लागवडीखालील नसलेल्या भागात सौर हरितगृहे विकसित करण्यासाठी, आपण प्रथम हरितगृहांच्या पर्यावरणीय तापमान समस्येचे निराकरण केले पाहिजे. या लेखात, अलिकडच्या वर्षांत लागवडीखालील नसलेल्या जमिनीच्या हरितगृहांमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या तापमान नियंत्रण पद्धतींचा सारांश दिला आहे आणि लागवडीखालील जमिनीच्या सौर हरितगृहांमध्ये तापमान आणि पर्यावरण संरक्षणाच्या विद्यमान समस्या आणि विकास दिशांचे विश्लेषण आणि सारांश दिले आहे.

चीनमध्ये लोकसंख्या मोठी आहे आणि उपलब्ध जमीन संसाधने कमी आहेत. ८५% पेक्षा जास्त जमीन संसाधने ही शेतीशिवाय वापरली जाणारी जमीन संसाधने आहेत, जी प्रामुख्याने चीनच्या वायव्य भागात केंद्रित आहेत. २०२२ मध्ये केंद्रीय समितीच्या दस्तऐवज क्रमांक १ मध्ये असे निदर्शनास आले की सुविधा शेतीचा विकास वेगवान केला पाहिजे आणि पर्यावरणीय पर्यावरणाचे रक्षण करण्याच्या आधारावर, सुविधा शेती विकसित करण्यासाठी वापरता येणारी रिक्त जमीन आणि पडीक जमीन शोधली पाहिजे. वायव्य चीन वाळवंट, गोबी, पडीक जमीन आणि इतर शेतीशिवाय जमीन संसाधने आणि नैसर्गिक प्रकाश आणि उष्णता संसाधनांनी समृद्ध आहे, जे सुविधा शेतीच्या विकासासाठी योग्य आहेत. म्हणूनच, राष्ट्रीय अन्न सुरक्षा सुनिश्चित करण्यासाठी आणि जमीन वापर संघर्ष कमी करण्यासाठी शेतीशिवाय जमीन हरितगृहे विकसित करण्यासाठी शेतीशिवाय जमीन संसाधनांचा विकास आणि वापर करणे हे खूप धोरणात्मक महत्त्व आहे.

सध्या, लागवडीखाली नसलेल्या जमिनीत उच्च-कार्यक्षमतेच्या कृषी विकासाचे मुख्य स्वरूप म्हणजे लागवडीशिवाय राहणारे सौर हरितगृह. चीनच्या वायव्य भागात, दिवस आणि रात्रीच्या तापमानातील फरक मोठा असतो आणि हिवाळ्यात रात्रीचे तापमान कमी असते, ज्यामुळे बहुतेकदा घरातील किमान तापमान पिकांच्या सामान्य वाढ आणि विकासासाठी आवश्यक असलेल्या तापमानापेक्षा कमी असते. पिकांच्या वाढ आणि विकासासाठी तापमान हे अपरिहार्य पर्यावरणीय घटकांपैकी एक आहे. खूप कमी तापमानामुळे पिकांची शारीरिक आणि जैवरासायनिक अभिक्रिया मंदावते आणि त्यांची वाढ आणि विकास मंदावतो. जेव्हा तापमान पिकांच्या सहन करण्याच्या मर्यादेपेक्षा कमी असते, तेव्हा ते गोठवण्याच्या दुखापतीला देखील कारणीभूत ठरते. म्हणूनच, पिकांच्या सामान्य वाढ आणि विकासासाठी आवश्यक तापमान सुनिश्चित करणे विशेषतः महत्वाचे आहे. सौर हरितगृहाचे योग्य तापमान राखण्यासाठी, हे एकच उपाय नाही जे सोडवता येते. हरितगृह डिझाइन, बांधकाम, साहित्य निवड, नियमन आणि दैनंदिन व्यवस्थापन या पैलूंमधून याची हमी देणे आवश्यक आहे. म्हणूनच, हा लेख अलिकडच्या वर्षांत चीनमधील लागवडीखालील हरितगृहांच्या तापमान नियंत्रणाच्या संशोधन स्थिती आणि प्रगतीचा सारांश देईल, ज्यामध्ये हरितगृह डिझाइन आणि बांधकाम, उष्णता संरक्षण आणि तापमानवाढीचे उपाय आणि पर्यावरण व्यवस्थापन या पैलूंचा समावेश असेल, जेणेकरून लागवडीखालील हरितगृहांच्या तर्कसंगत डिझाइन आणि व्यवस्थापनासाठी एक पद्धतशीर संदर्भ प्रदान करता येईल.

हरितगृह रचना आणि साहित्य

ग्रीनहाऊसचे थर्मल वातावरण प्रामुख्याने ग्रीनहाऊसच्या सौर किरणोत्सर्गाच्या प्रसारण, अडथळा आणि साठवण क्षमतेवर अवलंबून असते, जे ग्रीनहाऊस अभिमुखतेच्या वाजवी डिझाइनशी संबंधित आहे, प्रकाश-प्रसारित पृष्ठभागाचा आकार आणि सामग्री, भिंती आणि मागील छताची रचना आणि सामग्री, पाया इन्सुलेशन, ग्रीनहाऊस आकार, रात्री इन्सुलेशन मोड आणि समोरच्या छताची सामग्री इ., आणि ग्रीनहाऊसची बांधकाम आणि बांधकाम प्रक्रिया डिझाइन आवश्यकतांची प्रभावी पूर्तता सुनिश्चित करू शकते की नाही याशी देखील संबंधित आहे.

समोरच्या छताची प्रकाश प्रसारण क्षमता

ग्रीनहाऊसमधील मुख्य ऊर्जा सूर्यापासून येते. ग्रीनहाऊसला अधिक उष्णता मिळविण्यासाठी समोरच्या छताची प्रकाश प्रसारण क्षमता वाढवणे फायदेशीर आहे आणि हिवाळ्यात ग्रीनहाऊसच्या तापमान वातावरणाची खात्री करण्यासाठी देखील हा एक महत्त्वाचा पाया आहे. सध्या, ग्रीनहाऊसच्या पुढील छताची प्रकाश प्रसारण क्षमता आणि प्रकाश प्राप्त करण्याची वेळ वाढवण्यासाठी तीन मुख्य पद्धती आहेत.

०१ वाजवी ग्रीनहाऊस ओरिएंटेशन आणि दिगंब डिझाइन करा

ग्रीनहाऊसची दिशा ग्रीनहाऊसच्या प्रकाश कामगिरीवर आणि ग्रीनहाऊसच्या उष्णता साठवण क्षमतेवर परिणाम करते. म्हणून, ग्रीनहाऊसमध्ये अधिक उष्णता साठवणूक मिळविण्यासाठी, वायव्य चीनमधील लागवड न केलेल्या ग्रीनहाऊसची दिशा दक्षिणेकडे तोंड करून आहे. ग्रीनहाऊसच्या विशिष्ट दिशेसाठी, दक्षिणेकडून पूर्वेकडे निवडताना, "सूर्य पकडणे" फायदेशीर आहे आणि सकाळी घरातील तापमान लवकर वाढते; जेव्हा दक्षिणेकडून पश्चिमेकडे निवडले जाते, तेव्हा ग्रीनहाऊससाठी दुपारच्या प्रकाशाचा वापर करणे फायदेशीर आहे. दक्षिण दिशा ही वरील दोन परिस्थितींमधील तडजोड आहे. भूभौतिकशास्त्राच्या ज्ञानानुसार, पृथ्वी एका दिवसात 360° फिरते आणि सूर्याचा दिशेचा दिशेचा दर 4 मिनिटांनी सुमारे 1° फिरतो. म्हणून, प्रत्येक वेळी ग्रीनहाऊसचा दिशेचा दिशेचा भाग 1° ने बदलतो तेव्हा थेट सूर्यप्रकाशाचा वेळ सुमारे 4 मिनिटांनी बदलतो, म्हणजेच, ग्रीनहाऊसचा दिशेचा भाग सकाळी आणि संध्याकाळी ग्रीनहाऊस प्रकाश पाहण्याच्या वेळेवर परिणाम करतो.

जेव्हा सकाळ आणि दुपारचे प्रकाश तास समान असतात आणि पूर्व किंवा पश्चिम दिशा समान कोनात असते, तेव्हा ग्रीनहाऊसला समान प्रकाश तास मिळतील. तथापि, ३७° उत्तर अक्षांशाच्या उत्तरेकडील भागात, सकाळी तापमान कमी असते आणि रजाई उघडण्याची वेळ उशिरा असते, तर दुपारी आणि संध्याकाळी तापमान तुलनेने जास्त असते, म्हणून थर्मल इन्सुलेशन रजाई बंद करण्याची वेळ पुढे ढकलणे योग्य आहे. म्हणून, या भागांनी दक्षिणेकडून पश्चिमेकडे निवडावे आणि दुपारच्या प्रकाशाचा पूर्ण वापर करावा. ३०°~३५° उत्तर अक्षांश असलेल्या भागात, सकाळी चांगल्या प्रकाश परिस्थितीमुळे, उष्णता जतन करण्याची आणि कव्हर उघडण्याची वेळ देखील पुढे ढकलता येते. म्हणून, ग्रीनहाऊससाठी अधिक सकाळच्या सौर किरणोत्सर्गासाठी प्रयत्न करण्यासाठी या भागांनी आग्नेय दिशेने निवड करावी. तथापि, ३५°~३७° उत्तर अक्षांश असलेल्या भागात, सकाळी आणि दुपारी सौर किरणोत्सर्गात फारसा फरक नसतो, म्हणून योग्य दक्षिण दिशा निवडणे चांगले. आग्नेय असो वा नैऋत्य, विचलन कोन साधारणपणे ५° ~८° असतो आणि कमाल १०° पेक्षा जास्त नसावा. वायव्य चीन ३७°~५०° उत्तर अक्षांशाच्या श्रेणीत आहे, त्यामुळे ग्रीनहाऊसचा दिग्गज कोन साधारणपणे दक्षिणेकडून पश्चिमेकडे असतो. हे लक्षात घेता, तैयुआन परिसरातील झांग जिंगशे इत्यादींनी डिझाइन केलेल्या सूर्यप्रकाश ग्रीनहाऊसने दक्षिणेच्या पश्चिमेला ५° दिशा निवडली आहे, हेक्सी कॉरिडॉरच्या गोबी भागात चांग मेमेई इत्यादींनी बांधलेल्या सूर्यप्रकाश ग्रीनहाऊसने दक्षिणेच्या पश्चिमेला ५° ते १०° दिशा निवडली आहे आणि उत्तर शिनजियांगमधील मा झिगुई इत्यादींनी बांधलेल्या सूर्यप्रकाश ग्रीनहाऊसने दक्षिणेच्या पश्चिमेला ८° दिशा निवडली आहे.

०२ समोरील छताचा आकार आणि झुकाव कोन योग्यरित्या डिझाइन करा

समोरच्या छताचा आकार आणि कल सूर्यकिरणांचा आपत्कालीन कोन ठरवतात. आपत्कालीन कोन जितका लहान असेल तितका प्रसारणाचा वेग जास्त असतो. सन जुरेनचा असा विश्वास आहे की समोरच्या छताचा आकार मुख्यतः मुख्य प्रकाश पृष्ठभागाच्या लांबी आणि मागील उताराच्या गुणोत्तराने निश्चित केला जातो. लांब पुढचा उतार आणि लहान मागचा उतार पुढील छताच्या प्रकाश आणि उष्णता जतन करण्यासाठी फायदेशीर आहेत. चेन वेई-कियान आणि इतरांना वाटते की गोबी परिसरात वापरल्या जाणाऱ्या सौर ग्रीनहाऊसच्या मुख्य प्रकाशयोजना छतावर ४.५ मीटर त्रिज्या असलेला वर्तुळाकार चाप वापरला जातो, जो थंडीचा प्रभावीपणे प्रतिकार करू शकतो. झांग जिंगशे इत्यादींना वाटते की अल्पाइन आणि उच्च अक्षांश भागात ग्रीनहाऊसच्या पुढील छतावर अर्धवर्तुळाकार कमान वापरणे अधिक योग्य आहे. समोरच्या छताच्या झुकाव कोनाबद्दल, प्लास्टिक फिल्मच्या प्रकाश प्रसारण वैशिष्ट्यांनुसार, जेव्हा आपत्कालीन कोन 0 ~ 40° असतो, तेव्हा समोरच्या छताची सूर्यप्रकाशाकडे परावर्तकता कमी असते आणि जेव्हा ते 40° पेक्षा जास्त असते, तेव्हा परावर्तकता लक्षणीयरीत्या वाढते. म्हणून, समोरच्या छताच्या झुकाव कोनाची गणना करण्यासाठी ४०° हा कमाल आकस्मिकता कोन म्हणून घेतला जातो, जेणेकरून हिवाळ्यातील संक्रांतीमध्येही, सौर किरणे जास्तीत जास्त प्रमाणात ग्रीनहाऊसमध्ये प्रवेश करू शकतील. म्हणूनच, वुहाई, इनर मंगोलिया येथे लागवडीखालील नसलेल्या क्षेत्रांसाठी योग्य सौर हरितगृह डिझाइन करताना, हे बिन आणि इतरांनी समोरच्या छताच्या झुकाव कोनाची गणना ४०° च्या आपत्कालीन कोनाने केली आणि विचार केला की जोपर्यंत ते ३०° पेक्षा जास्त आहे तोपर्यंत ते ग्रीनहाऊस प्रकाश आणि उष्णता संरक्षणाच्या आवश्यकता पूर्ण करू शकते. झांग कैहोंग आणि इतरांना वाटते की शिनजियांगच्या लागवडीखालील नसलेल्या भागात ग्रीनहाऊस बांधताना, दक्षिण शिनजियांगमधील ग्रीनहाऊसच्या पुढील छताचा झुकाव कोन ३१° आहे, तर उत्तर शिनजियांगमध्ये ३२°~३३.५° आहे.

०३ योग्य पारदर्शक आवरण साहित्य निवडा.

बाहेरील सौर किरणोत्सर्गाच्या परिस्थितीच्या प्रभावाव्यतिरिक्त, ग्रीनहाऊस फिल्मची सामग्री आणि प्रकाश प्रसारण वैशिष्ट्ये देखील ग्रीनहाऊसच्या प्रकाश आणि उष्णता वातावरणावर परिणाम करणारे महत्त्वाचे घटक आहेत. सध्या, PE, PVC, EVA आणि PO सारख्या प्लास्टिक फिल्म्सचे प्रकाश प्रसारण वेगवेगळ्या सामग्री आणि फिल्म जाडीमुळे वेगळे आहे. सर्वसाधारणपणे, 1-3 वर्षांपासून वापरल्या जाणाऱ्या फिल्म्सचे प्रकाश प्रसारण एकूण 88% पेक्षा जास्त असण्याची हमी दिली जाऊ शकते, जी प्रकाश आणि तापमानासाठी पिकांच्या मागणीनुसार निवडली पाहिजे. याव्यतिरिक्त, ग्रीनहाऊसमध्ये प्रकाश प्रसारणाव्यतिरिक्त, ग्रीनहाऊसमध्ये प्रकाश वातावरणाचे वितरण देखील एक घटक आहे ज्याकडे लोक अधिकाधिक लक्ष देतात. म्हणूनच, अलिकडच्या वर्षांत, उद्योगाने, विशेषतः वायव्य चीनमध्ये मजबूत सौर किरणोत्सर्ग असलेल्या भागात, वर्धित विखुरलेल्या प्रकाशासह प्रकाश प्रसारण कव्हरिंग मटेरियलला खूप मान्यता दिली आहे. वाढीव स्कॅटरिंग लाईट फिल्मच्या वापरामुळे पिकाच्या छताच्या वरच्या आणि खालच्या भागावरील सावलीचा प्रभाव कमी झाला आहे, पिकाच्या छताच्या मधल्या आणि खालच्या भागात प्रकाश वाढला आहे, संपूर्ण पिकाची प्रकाशसंश्लेषण वैशिष्ट्ये सुधारली आहेत आणि वाढीस चालना देण्याचा आणि उत्पादन वाढविण्याचा चांगला परिणाम दिसून आला आहे.

ग्रीनहाऊस आकाराचे वाजवी डिझाइन

ग्रीनहाऊसची लांबी खूप लांब किंवा खूप लहान असते, ज्यामुळे घरातील तापमान नियंत्रणावर परिणाम होतो. जेव्हा ग्रीनहाऊसची लांबी खूप कमी असते, सूर्योदय आणि सूर्यास्तापूर्वी, पूर्व आणि पश्चिमेकडील गॅबल्सने सावलीत असलेला भाग मोठा असतो, जो ग्रीनहाऊसच्या तापमानवाढीसाठी अनुकूल नसतो आणि त्याच्या लहान आकारमानामुळे, तो घरातील माती आणि भिंतीच्या उष्णता शोषण आणि सोडण्यावर परिणाम करतो. जेव्हा लांबी खूप मोठी असते, तेव्हा घरातील तापमान नियंत्रित करणे कठीण असते आणि ते ग्रीनहाऊसच्या संरचनेच्या दृढतेवर आणि उष्णता संरक्षण क्विल्ट रोलिंग यंत्रणेच्या कॉन्फिगरेशनवर परिणाम करते. ग्रीनहाऊसची उंची आणि स्पॅन थेट समोरच्या छताच्या दिवसाच्या प्रकाशावर, ग्रीनहाऊसच्या जागेचा आकार आणि इन्सुलेशन रेशोवर परिणाम करते. जेव्हा ग्रीनहाऊसचा स्पॅन आणि लांबी निश्चित केली जाते, तेव्हा ग्रीनहाऊसची उंची वाढवल्याने प्रकाश वातावरणाच्या दृष्टिकोनातून समोरच्या छताचा प्रकाश कोन वाढू शकतो, जो प्रकाश प्रसारणासाठी अनुकूल आहे; थर्मल वातावरणाच्या दृष्टिकोनातून, भिंतीची उंची वाढते आणि मागील भिंतीचे उष्णता साठवण क्षेत्र वाढते, जे मागील भिंतीच्या उष्णता साठवण आणि सोडण्यासाठी फायदेशीर आहे. शिवाय, जागा मोठी आहे, उष्णता क्षमता दर देखील मोठा आहे आणि ग्रीनहाऊसचे थर्मल वातावरण अधिक स्थिर आहे. अर्थात, ग्रीनहाऊसची उंची वाढवल्याने ग्रीनहाऊसचा खर्च वाढेल, ज्याचा सर्वसमावेशक विचार करणे आवश्यक आहे. म्हणून, ग्रीनहाऊस डिझाइन करताना, आपण स्थानिक परिस्थितीनुसार वाजवी लांबी, स्पॅन आणि उंची निवडली पाहिजे. उदाहरणार्थ, झांग कैहोंग आणि इतरांना वाटते की उत्तर शिनजियांगमध्ये, ग्रीनहाऊसची लांबी 50~80 मीटर, स्पॅन 7 मीटर आणि ग्रीनहाऊसची उंची 3.9 मीटर आहे, तर दक्षिण शिनजियांगमध्ये, ग्रीनहाऊसची लांबी 50~80 मीटर, स्पॅन 8 मीटर आणि ग्रीनहाऊसची उंची 3.6~4.0 मीटर आहे; असेही मानले जाते की ग्रीनहाऊसचा स्पॅन 7 मीटरपेक्षा कमी नसावा आणि जेव्हा स्पॅन 8 मीटर असतो तेव्हा उष्णता संरक्षणाचा परिणाम सर्वोत्तम असतो. याशिवाय, चेन वेइकियान आणि इतरांना वाटते की जेव्हा सौर ग्रीनहाऊस गान्सूच्या जिउक्वानच्या गोबी परिसरात बांधला जाईल तेव्हा त्याची लांबी, कालावधी आणि उंची अनुक्रमे ८० मीटर, ८~१० मीटर आणि ३.८~४.२ मीटर असावी.

भिंतीची उष्णता साठवणूक आणि इन्सुलेशन क्षमता सुधारा.

दिवसा, भिंत सौर किरणे आणि काही घरातील हवेची उष्णता शोषून उष्णता जमा करते. रात्री, जेव्हा घरातील तापमान भिंतीच्या तापमानापेक्षा कमी असते, तेव्हा भिंत निष्क्रियपणे हरितगृह गरम करण्यासाठी उष्णता सोडते. हरितगृहाची मुख्य उष्णता साठवण संस्था म्हणून, भिंत त्याची उष्णता साठवण क्षमता सुधारून घरातील रात्रीच्या तापमानाच्या वातावरणात लक्षणीय सुधारणा करू शकते. त्याच वेळी, भिंतीचे थर्मल इन्सुलेशन कार्य हे हरितगृह थर्मल वातावरणाच्या स्थिरतेचा आधार आहे. सध्या, भिंतींची उष्णता साठवण आणि इन्सुलेशन क्षमता सुधारण्यासाठी अनेक पद्धती आहेत.

०१ वाजवी भिंतीची रचना करा

भिंतीच्या कार्यात प्रामुख्याने उष्णता साठवण आणि उष्णता जतन करणे समाविष्ट आहे आणि त्याच वेळी, बहुतेक ग्रीनहाऊस भिंती छतावरील ट्रसला आधार देण्यासाठी भार-वाहक घटक म्हणून देखील काम करतात. चांगले थर्मल वातावरण मिळविण्याच्या दृष्टिकोनातून, वाजवी भिंतीच्या संरचनेत आतील बाजूस पुरेशी उष्णता साठवण क्षमता आणि बाहेरील बाजूस पुरेशी उष्णता साठवण क्षमता असावी, तसेच अनावश्यक थंड पूल कमी करावेत. भिंतीवरील उष्णता साठवण आणि इन्सुलेशनच्या संशोधनात, बाओ एन्काई आणि इतरांनी आतील मंगोलियातील वुहाई वाळवंट क्षेत्रात घनरूप वाळू निष्क्रिय उष्णता साठवण भिंतीची रचना केली. बाहेरील बाजूस इन्सुलेशन थर म्हणून सच्छिद्र विटांचा वापर केला गेला आणि आतील बाजूस उष्णता साठवण थर म्हणून घनरूप वाळूचा वापर केला गेला. चाचणीत असे दिसून आले की उन्हाच्या दिवसात घरातील तापमान १३.७℃ पर्यंत पोहोचू शकते. मा युहोंग इत्यादींनी उत्तर शिनजियांगमध्ये गव्हाच्या कवचाच्या मोर्टार ब्लॉक कंपोझिट भिंतीची रचना केली, ज्यामध्ये क्विकलाईम उष्णता साठवण थर म्हणून मोर्टार ब्लॉकमध्ये भरला जातो आणि स्लॅग बॅग इन्सुलेशन थर म्हणून बाहेर रचल्या जातात. गांसु प्रांतातील गोबी परिसरात झाओ पेंग इत्यादींनी डिझाइन केलेल्या पोकळ ब्लॉक भिंतीमध्ये बाहेरून इन्सुलेशन थर म्हणून १०० मिमी जाडीचा बेंझिन बोर्ड आणि आत उष्णता साठवण थर म्हणून वाळू आणि पोकळ ब्लॉक विटांचा वापर केला आहे. चाचणी दर्शवते की हिवाळ्यात सरासरी तापमान रात्री १० डिग्री सेल्सियसपेक्षा जास्त असते आणि चाई पुनर्जन्म इत्यादींनी गांसु प्रांतातील गोबी परिसरात भिंतीच्या इन्सुलेशन थर आणि उष्णता साठवण थर म्हणून वाळू आणि रेतीचा वापर केला आहे. थंड पूल कमी करण्याच्या बाबतीत, यान जुन्यु इत्यादींनी एक हलकी आणि सरलीकृत असेंबल्ड बॅक वॉल डिझाइन केली, ज्यामुळे भिंतीचा थर्मल रेझिस्टन्स सुधारलाच नाही तर मागील भिंतीच्या बाहेरील बाजूस पॉलिस्टीरिन बोर्ड चिकटवून भिंतीच्या सीलिंग गुणधर्मातही सुधारणा झाली; वू लेटियन इत्यादींनी ग्रीनहाऊस भिंतीच्या पायावर प्रबलित काँक्रीट रिंग बीम सेट केला आणि मागील छताला आधार देण्यासाठी रिंग बीमच्या अगदी वर ट्रॅपेझॉइडल ब्रिक स्टॅम्पिंगचा वापर केला, ज्यामुळे शिनजियांगमधील होटियनमधील ग्रीनहाऊसमध्ये क्रॅक आणि पाया कमी होणे सोपे आहे ही समस्या सोडवली, ज्यामुळे ग्रीनहाऊसच्या थर्मल इन्सुलेशनवर परिणाम होतो.

०२ योग्य उष्णता साठवणूक आणि इन्सुलेशन साहित्य निवडा.

भिंतीचा उष्णता साठवणूक आणि इन्सुलेशन प्रभाव प्रथम सामग्रीच्या निवडीवर अवलंबून असतो. वायव्य वाळवंट, गोबी, वाळूची जमीन आणि इतर भागात, साइटच्या परिस्थितीनुसार, संशोधकांनी स्थानिक साहित्य घेतले आणि सौर ग्रीनहाऊसच्या अनेक प्रकारच्या मागील भिंती डिझाइन करण्याचे धाडसी प्रयत्न केले. उदाहरणार्थ, जेव्हा झांग गुओसेन आणि इतरांनी गांसुमध्ये वाळू आणि रेतीच्या शेतात ग्रीनहाऊस बांधले तेव्हा वाळू आणि रेतीचा वापर उष्णता साठवणूक आणि भिंतींच्या इन्सुलेशन थर म्हणून केला गेला; वायव्य चीनमधील गोबी आणि वाळवंटाच्या वैशिष्ट्यांनुसार, झाओ पेंग यांनी वाळूचा दगड आणि पोकळ ब्लॉक असलेली एक प्रकारची पोकळ ब्लॉक भिंत डिझाइन केली. चाचणी दर्शवते की सरासरी घरातील रात्रीचे तापमान 10°C पेक्षा जास्त आहे. वायव्य चीनच्या गोबी प्रदेशात विटा आणि मातीसारख्या बांधकाम साहित्याची कमतरता लक्षात घेता, झोउ चांगजी आणि इतरांना असे आढळून आले की स्थानिक ग्रीनहाऊस सहसा भिंतीच्या साहित्य म्हणून खडे वापरतात. गारगोटीची थर्मल कार्यक्षमता आणि यांत्रिक ताकद लक्षात घेता, गारगोटीने बांधलेल्या ग्रीनहाऊसमध्ये उष्णता संरक्षण, उष्णता साठवण आणि भार सहन करण्याच्या बाबतीत चांगली कामगिरी आहे. त्याचप्रमाणे, झांग योंग इत्यादींनी भिंतीच्या मुख्य सामग्री म्हणून गारगोटीचा वापर केला आणि शांक्सी आणि इतर ठिकाणी स्वतंत्र उष्णता साठवण गारगोटीच्या मागील भिंतीची रचना केली. चाचणी दर्शवते की उष्णता साठवण प्रभाव चांगला आहे. झांग इत्यादींनी वायव्य गोबी क्षेत्राच्या वैशिष्ट्यांनुसार एक प्रकारची वाळूच्या दगडाची भिंत डिझाइन केली, जी घरातील तापमान 2.5℃ ने वाढवू शकते. याव्यतिरिक्त, मा युहोंग आणि इतरांनी शिनजियांगमधील होटियान येथे ब्लॉकने भरलेल्या वाळूच्या भिंती, ब्लॉक भिंती आणि विटांच्या भिंतीची उष्णता साठवण क्षमता तपासली. निकालांवरून असे दिसून आले की ब्लॉकने भरलेल्या वाळूच्या भिंतीमध्ये सर्वात जास्त उष्णता साठवण क्षमता होती. याव्यतिरिक्त, भिंतीची उष्णता साठवण कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी, संशोधकांनी सक्रियपणे नवीन उष्णता साठवण साहित्य आणि तंत्रज्ञान विकसित केले. उदाहरणार्थ, बाओ एन्काईने फेज चेंज क्युरिंग एजंट मटेरियल प्रस्तावित केले, ज्याचा वापर वायव्य बिगरशेती क्षेत्रांमध्ये सौर ग्रीनहाऊसच्या मागील भिंतीची उष्णता साठवण क्षमता सुधारण्यासाठी केला जाऊ शकतो. स्थानिक साहित्याच्या शोधात, गवताची गंजी, स्लॅग, बेंझिन बोर्ड आणि पेंढा यांचा वापर भिंतीवरील साहित्य म्हणून केला जातो, परंतु या साहित्यांमध्ये सहसा फक्त उष्णता साठवण्याचे कार्य असते आणि उष्णता साठवण्याची क्षमता नसते. सर्वसाधारणपणे, रेव आणि ब्लॉक्सने भरलेल्या भिंतींमध्ये चांगली उष्णता साठवणूक आणि इन्सुलेशन क्षमता असते.

०३ भिंतीची जाडी योग्यरित्या वाढवा

सहसा, भिंतीच्या थर्मल इन्सुलेशन कामगिरीचे मोजमाप करण्यासाठी थर्मल रेझिस्टन्स हा एक महत्त्वाचा निर्देशांक असतो आणि थर्मल रेझिस्टन्सवर परिणाम करणारा घटक म्हणजे मटेरियलच्या थर्मल चालकता व्यतिरिक्त मटेरियल लेयरची जाडी. म्हणून, योग्य थर्मल इन्सुलेशन सामग्री निवडण्याच्या आधारावर, भिंतीची जाडी योग्यरित्या वाढवल्याने भिंतीचा एकूण थर्मल रेझिस्टन्स वाढू शकतो आणि भिंतीमधून होणारे उष्णता नुकसान कमी होऊ शकते, त्यामुळे भिंतीची आणि संपूर्ण ग्रीनहाऊसची थर्मल इन्सुलेशन आणि उष्णता साठवण क्षमता वाढते. उदाहरणार्थ, गांसु आणि इतर भागात, झांग्ये शहरातील वाळूच्या पिशवीच्या भिंतीची सरासरी जाडी 2.6 मीटर आहे, तर जिउक्वान शहरातील मोर्टार चिनाई भिंतीची 3.7 मीटर आहे. भिंत जितकी जाड असेल तितकी तिची थर्मल इन्सुलेशन आणि उष्णता साठवण क्षमता जास्त असेल. तथापि, खूप जाड भिंती जमिनीचा व्याप आणि ग्रीनहाऊस बांधकामाचा खर्च वाढवतील. म्हणून, थर्मल इन्सुलेशन क्षमता सुधारण्याच्या दृष्टिकोनातून, आपण पॉलीस्टीरिन, पॉलीयुरेथेन आणि इतर साहित्य यासारख्या कमी थर्मल चालकता असलेल्या उच्च थर्मल इन्सुलेशन सामग्री निवडण्यास देखील प्राधान्य दिले पाहिजे आणि नंतर योग्यरित्या जाडी वाढवावी.

मागील छताची वाजवी रचना

मागील छताच्या डिझाइनसाठी, मुख्य विचार म्हणजे सावलीचा प्रभाव निर्माण होऊ नये आणि थर्मल इन्सुलेशन क्षमता सुधारावी. मागील छतावरील सावलीचा प्रभाव कमी करण्यासाठी, त्याच्या झुकाव कोनाची सेटिंग प्रामुख्याने या वस्तुस्थितीवर आधारित आहे की जेव्हा पिके लावली जातात आणि उत्पादन केले जाते तेव्हा मागील छताला दिवसा थेट सूर्यप्रकाश मिळू शकतो. म्हणून, मागील छताचा उंची कोन सामान्यतः हिवाळ्यातील संक्रांतीच्या स्थानिक सौर उंची कोनापेक्षा 7°~8° चांगला निवडला जातो. उदाहरणार्थ, झांग कैहोंग आणि इतरांना वाटते की शिनजियांगमधील गोबी आणि खारट-क्षारीय जमिनीच्या भागात सौर ग्रीनहाऊस बांधताना, मागील छताची अंदाजित लांबी 1.6 मीटर आहे, म्हणून मागील छताचा झुकाव कोन दक्षिण शिनजियांगमध्ये 40° आणि उत्तर शिनजियांगमध्ये 45° आहे. चेन वेई-कियान आणि इतरांना वाटते की जिउक्वान गोबी क्षेत्रातील सौर ग्रीनहाऊसचे मागील छत 40° वर झुकलेले असावे. मागील छताच्या थर्मल इन्सुलेशनसाठी, थर्मल इन्सुलेशन क्षमता प्रामुख्याने थर्मल इन्सुलेशन सामग्रीची निवड, आवश्यक जाडीची रचना आणि बांधकामादरम्यान थर्मल इन्सुलेशन सामग्रीच्या वाजवी लॅप जॉइंटमध्ये सुनिश्चित केली पाहिजे.

मातीतील उष्णतेचे नुकसान कमी करा

हिवाळ्याच्या रात्री, घरातील मातीचे तापमान बाहेरील मातीपेक्षा जास्त असल्याने, घरातील मातीची उष्णता उष्णता वाहकाद्वारे बाहेरील मातीत हस्तांतरित केली जाईल, ज्यामुळे हरितगृह उष्णता नष्ट होईल. मातीची उष्णता कमी करण्याचे अनेक मार्ग आहेत.

०१ मातीचे इन्सुलेशन

जमीन व्यवस्थित बुडते, गोठलेल्या मातीच्या थरापासून दूर राहते आणि उष्णता टिकवून ठेवण्यासाठी मातीचा वापर करते. उदाहरणार्थ, चाई रीजनरेशन आणि हेक्सी कॉरिडॉरमधील इतर नॉन-क्लेव्हेड जमिनीद्वारे विकसित केलेले "१४४८ थ्री-मटेरियल्स-वन-बॉडी" सौर ग्रीनहाऊस १ मीटर खाली खोदून बांधले गेले होते, ज्यामुळे गोठलेल्या मातीचा थर प्रभावीपणे टाळता आला; तुर्पन क्षेत्रातील गोठलेल्या मातीची खोली ०.८ मीटर आहे या वस्तुस्थितीनुसार, वांग हुआमिन आणि इतरांनी ग्रीनहाऊसची थर्मल इन्सुलेशन क्षमता सुधारण्यासाठी ०.८ मीटर खोदण्याचा सल्ला दिला. जेव्हा झांग गुओसेन इत्यादींनी दुहेरी-आर्क डबल-फिल्म खणण्याच्या सौर ग्रीनहाऊसची मागील भिंत अकृषक जमिनीवर बांधली तेव्हा खोदण्याची खोली १ मीटर होती. प्रयोगातून असे दिसून आले की पारंपारिक दुसऱ्या पिढीच्या सौर ग्रीनहाऊसच्या तुलनेत रात्रीचे सर्वात कमी तापमान २~३ डिग्री सेल्सियसने वाढले होते.

०२ पाया थंडीपासून संरक्षण

मुख्य पद्धत म्हणजे समोरच्या छताच्या पायाच्या भागावर थंड-प्रतिरोधक खंदक खोदणे, थर्मल इन्सुलेशन साहित्य भरणे किंवा पायाच्या भिंतीच्या भागावर सतत थर्मल इन्सुलेशन साहित्य जमिनीखाली गाडणे, या सर्वांचा उद्देश ग्रीनहाऊसच्या सीमा भागात मातीतून उष्णता हस्तांतरणामुळे होणारे उष्णतेचे नुकसान कमी करणे आहे. वापरले जाणारे थर्मल इन्सुलेशन साहित्य प्रामुख्याने वायव्य चीनमधील स्थानिक परिस्थितीवर आधारित आहे आणि ते स्थानिक पातळीवर मिळू शकते, जसे की गवत, स्लॅग, रॉक वूल, पॉलिस्टीरिन बोर्ड, कॉर्न स्ट्रॉ, घोड्याचे खत, पडलेली पाने, तुटलेले गवत, भूसा, तण, पेंढा इ.

०३ मल्च फिल्म

प्लास्टिक फिल्म झाकून, दिवसा प्लास्टिक फिल्मद्वारे सूर्यप्रकाश मातीपर्यंत पोहोचू शकतो आणि माती सूर्याची उष्णता शोषून घेते आणि गरम होते. शिवाय, प्लास्टिक फिल्म मातीद्वारे परावर्तित होणाऱ्या दीर्घ-लाटाच्या किरणोत्सर्गाला रोखू शकते, ज्यामुळे मातीचे किरणोत्सर्गाचे नुकसान कमी होते आणि मातीची उष्णता साठवणूक वाढते. रात्री, प्लास्टिक फिल्म माती आणि घरातील हवेमधील संवहनी उष्णता विनिमयात अडथळा आणू शकते, ज्यामुळे मातीची उष्णता कमी होते. त्याच वेळी, प्लास्टिक फिल्म मातीच्या पाण्याच्या बाष्पीभवनामुळे होणारे सुप्त उष्णता नुकसान देखील कमी करू शकते. वेई वेनशियांगने किंगहाई पठारातील ग्रीनहाऊस प्लास्टिक फिल्मने झाकले आणि प्रयोगातून असे दिसून आले की जमिनीचे तापमान सुमारे 1℃ ने वाढवता येते.

समोरच्या छताचे थर्मल इन्सुलेशन कार्यप्रदर्शन मजबूत करा

ग्रीनहाऊसचे पुढचे छप्पर हे मुख्य उष्णता नष्ट करणारे पृष्ठभाग आहे आणि हरितगृहातील एकूण उष्णतेच्या नुकसानाच्या ७५% पेक्षा जास्त उष्णता गमावली जाते. म्हणून, ग्रीनहाऊसच्या पुढच्या छताची उष्णता इन्सुलेशन क्षमता मजबूत केल्याने पुढील छताद्वारे होणारे नुकसान प्रभावीपणे कमी होऊ शकते आणि ग्रीनहाऊसच्या हिवाळ्यातील तापमान वातावरणात सुधारणा होऊ शकते. सध्या, समोरच्या छताची थर्मल इन्सुलेशन क्षमता सुधारण्यासाठी तीन मुख्य उपाय आहेत.

०१ बहु-स्तरीय पारदर्शक आवरण स्वीकारले आहे.

रचनात्मकदृष्ट्या, हरितगृहाच्या प्रकाश-प्रसारक पृष्ठभाग म्हणून डबल-लेयर फिल्म किंवा थ्री-लेयर फिल्मचा वापर केल्याने हरितगृहाची थर्मल इन्सुलेशन कार्यक्षमता प्रभावीपणे सुधारू शकते. उदाहरणार्थ, झांग गुओसेन आणि इतरांनी जिउक्वान शहराच्या गोबी परिसरात डबल-आर्क डबल-फिल्म डिगिंग प्रकारचा सौर ग्रीनहाऊस डिझाइन केला. हरितगृहाच्या पुढील छताचा बाहेरील भाग ईव्हीए फिल्मने बनलेला आहे आणि हरितगृहाचा आतील भाग पीव्हीसी ड्रिप-फ्री अँटी-एजिंग फिल्मने बनलेला आहे. प्रयोगांवरून असे दिसून आले आहे की पारंपारिक दुसऱ्या पिढीच्या सौर ग्रीनहाऊसच्या तुलनेत, थर्मल इन्सुलेशन प्रभाव उत्कृष्ट आहे आणि रात्रीचे सर्वात कमी तापमान सरासरी 2~3℃ ने वाढते. त्याचप्रमाणे, झांग जिंगशे इत्यादींनी उच्च अक्षांश आणि तीव्र थंड क्षेत्रांच्या हवामान वैशिष्ट्यांसाठी दुहेरी फिल्म कव्हरिंगसह सौर ग्रीनहाऊस देखील डिझाइन केले, ज्यामुळे हरितगृहाचे थर्मल इन्सुलेशन लक्षणीयरीत्या सुधारले. नियंत्रण हरितगृहाच्या तुलनेत, रात्रीचे तापमान 3℃ ने वाढले. याव्यतिरिक्त, वू लेटियन आणि इतरांनी शिनजियांगच्या हेटियन वाळवंट क्षेत्रात डिझाइन केलेल्या सौर ग्रीनहाऊसच्या पुढील छतावर 0.1 मिमी जाडीच्या ईव्हीए फिल्मचे तीन थर वापरण्याचा प्रयत्न केला. मल्टी-लेयर फिल्म समोरच्या छताच्या उष्णतेचे नुकसान प्रभावीपणे कमी करू शकते, परंतु सिंगल-लेयर फिल्मचा प्रकाश प्रसारणक्षमता मुळात सुमारे 90% असल्याने, मल्टी-लेयर फिल्म नैसर्गिकरित्या प्रकाश प्रसारणक्षमतेचे क्षीणन करेल. म्हणून, मल्टी-लेयर लाईट ट्रान्समिटन्स कव्हरिंग निवडताना, ग्रीनहाऊसच्या प्रकाश परिस्थिती आणि प्रकाश आवश्यकतांचा योग्य विचार करणे आवश्यक आहे.

०२ समोरच्या छताचे रात्रीचे इन्सुलेशन मजबूत करा

दिवसा प्रकाश प्रसारण वाढवण्यासाठी समोरच्या छतावर प्लास्टिक फिल्म वापरली जाते आणि रात्रीच्या वेळी ते संपूर्ण ग्रीनहाऊसमध्ये सर्वात कमकुवत ठिकाण बनते. म्हणून, सौर ग्रीनहाऊससाठी समोरच्या छताच्या बाह्य पृष्ठभागावर जाड संमिश्र थर्मल इन्सुलेशन रजाईने झाकणे हे आवश्यक थर्मल इन्सुलेशन उपाय आहे. उदाहरणार्थ, किंघाई अल्पाइन प्रदेशात, लिऊ यान्जी आणि इतरांनी प्रयोगांसाठी थर्मल इन्सुलेशन रजाई म्हणून स्ट्रॉ पडदे आणि क्राफ्ट पेपर वापरले. चाचणी निकालांवरून असे दिसून आले की रात्रीच्या वेळी ग्रीनहाऊसमध्ये सर्वात कमी घरातील तापमान 7.7℃ पेक्षा जास्त असू शकते. शिवाय, वेई वेन्शियांगचा असा विश्वास आहे की या भागात थर्मल इन्सुलेशनसाठी डबल गवत पडदे किंवा क्राफ्ट पेपर बाहेरील गवत पडदे वापरून ग्रीनहाऊसचे उष्णता नुकसान 90% पेक्षा जास्त कमी केले जाऊ शकते. याव्यतिरिक्त, झू पिंग इत्यादींनी शिनजियांगच्या गोबी प्रदेशातील सौर ग्रीनहाऊसमध्ये पुनर्नवीनीकरण केलेल्या फायबर सुईयुक्त वाटलेले थर्मल इन्सुलेशन रजाई वापरली आणि चांग मेईमी इत्यादींनी हेक्सी कॉरिडॉरच्या गोबी प्रदेशातील सौर ग्रीनहाऊसमध्ये थर्मल इन्सुलेशन सँडविच कॉटन थर्मल इन्सुलेशन रजाई वापरली. सध्या, सौर ग्रीनहाऊसमध्ये अनेक प्रकारचे थर्मल इन्सुलेशन रजाई वापरल्या जातात, परंतु त्यापैकी बहुतेक सुई फेल्ट, ग्लू-स्प्रे केलेले कापूस, मोती कापूस इत्यादीपासून बनलेले असतात, ज्यांच्या दोन्ही बाजूंना वॉटरप्रूफ किंवा अँटी-एजिंग पृष्ठभागाचे थर असतात. थर्मल इन्सुलेशन रजाईच्या थर्मल इन्सुलेशन यंत्रणेनुसार, त्याचे थर्मल इन्सुलेशन कार्यप्रदर्शन सुधारण्यासाठी, आपण त्याचा थर्मल प्रतिरोध सुधारणे आणि त्याचे उष्णता हस्तांतरण गुणांक कमी करण्यापासून सुरुवात केली पाहिजे आणि मुख्य उपाय म्हणजे सामग्रीची थर्मल चालकता कमी करणे, सामग्रीच्या थरांची जाडी वाढवणे किंवा सामग्रीच्या थरांची संख्या वाढवणे इ. म्हणून, सध्या, उच्च थर्मल इन्सुलेशन कार्यप्रदर्शन असलेल्या थर्मल इन्सुलेशन रजाईचे मुख्य साहित्य बहुतेकदा बहुस्तरीय संमिश्र सामग्रीपासून बनलेले असते. चाचणीनुसार, सध्या उच्च थर्मल इन्सुलेशन कार्यप्रदर्शन असलेल्या थर्मल इन्सुलेशन रजाईचा उष्णता हस्तांतरण गुणांक 0.5W/(m2℃) पर्यंत पोहोचू शकतो, जो हिवाळ्यात थंड भागात ग्रीनहाऊसच्या थर्मल इन्सुलेशनसाठी चांगली हमी प्रदान करतो. अर्थात, वायव्य क्षेत्र वारा आणि धुळीने भरलेले असते आणि अल्ट्राव्हायोलेट किरणोत्सर्ग मजबूत असतो, म्हणून थर्मल इन्सुलेशन पृष्ठभागाच्या थरात चांगली अँटी-एजिंग कामगिरी असावी.

०३ अंतर्गत थर्मल इन्सुलेशन पडदा जोडा.

जरी सूर्यप्रकाश ग्रीनहाऊसच्या समोरील छतावर रात्रीच्या वेळी बाह्य थर्मल इन्सुलेशन रजाई असते, परंतु संपूर्ण ग्रीनहाऊसच्या इतर संरचनांबद्दल बोलायचे झाले तर, रात्रीच्या वेळी संपूर्ण ग्रीनहाऊससाठी समोरील छत अजूनही कमकुवत जागा आहे. म्हणूनच, "नॉर्थवेस्ट नॉन-एरेबल लँडमधील ग्रीनहाऊसची रचना आणि बांधकाम तंत्रज्ञान" च्या प्रकल्प पथकाने एक साधी अंतर्गत थर्मल इन्सुलेशन रोल-अप सिस्टम (आकृती 1) डिझाइन केली आहे, ज्याच्या संरचनेत पुढच्या पायावर एक स्थिर अंतर्गत थर्मल इन्सुलेशन पडदा आणि वरच्या जागेत एक हलणारा अंतर्गत थर्मल इन्सुलेशन पडदा असतो. वरचा हलणारा थर्मल इन्सुलेशन पडदा दिवसा ग्रीनहाऊसच्या मागील भिंतीवर उघडला आणि दुमडला जातो, ज्यामुळे ग्रीनहाऊसच्या प्रकाशावर परिणाम होत नाही; तळाशी स्थिर थर्मल इन्सुलेशन रजाई रात्री सील करण्याची भूमिका बजावते. अंतर्गत इन्सुलेशन डिझाइन व्यवस्थित आणि वापरण्यास सोपे आहे आणि उन्हाळ्यात सावली आणि थंड करण्याची भूमिका देखील बजावू शकते.

सक्रिय तापमानवाढ तंत्रज्ञान

वायव्य चीनमध्ये हिवाळ्यात कमी तापमान असल्याने, जर आपण फक्त ग्रीनहाऊसमध्ये उष्णता जतन आणि उष्णता साठवणुकीवर अवलंबून राहिलो, तरीही आपण काही थंड हवामानात पिकांच्या हिवाळ्यातील उत्पादनाच्या गरजा पूर्ण करू शकत नाही, म्हणून काही सक्रिय तापमानवाढीचे उपाय देखील चिंतेचे आहेत.

सौर ऊर्जा साठवण आणि उष्णता सोडण्याची प्रणाली

भिंतीवर उष्णता साठवणूक, उष्णता साठवणूक आणि भार सहन करण्याची कार्ये आहेत हे एक महत्त्वाचे कारण आहे, ज्यामुळे सौर हरितगृहांचा बांधकाम खर्च जास्त असतो आणि जमिनीचा वापर कमी होतो. म्हणूनच, सौर हरितगृहांचे सरलीकरण आणि असेंब्ली ही भविष्यात एक महत्त्वाची विकास दिशा ठरेल. त्यापैकी, भिंतीचे कार्य सोपे करणे म्हणजे भिंतीचे उष्णता साठवणूक आणि सोडण्याचे कार्य सोडणे, जेणेकरून मागील भिंतीवर फक्त उष्णता साठवणूक कार्य असेल, जे विकास सुलभ करण्याचा एक प्रभावी मार्ग आहे. उदाहरणार्थ, फांग हुईची सक्रिय उष्णता साठवणूक आणि सोडण्याची प्रणाली (आकृती २) गांसु, निंग्झिया आणि शिनजियांग सारख्या शेती नसलेल्या भागात मोठ्या प्रमाणावर वापरली जाते. त्याचे उष्णता संकलन उपकरण उत्तरेकडील भिंतीवर टांगलेले असते. दिवसा, उष्णता संकलन उपकरणाद्वारे गोळा केलेली उष्णता उष्णता साठवणूक माध्यमाच्या अभिसरणाद्वारे उष्णता साठवणूक शरीरात साठवली जाते आणि रात्री, उष्णता साठवणूक माध्यमाच्या अभिसरणाद्वारे उष्णता सोडली जाते आणि गरम केली जाते, अशा प्रकारे वेळ आणि जागेत उष्णता हस्तांतरण साध्य होते. प्रयोगांवरून असे दिसून आले आहे की या उपकरणाचा वापर करून ग्रीनहाऊसमधील किमान तापमान ३~५℃ ने वाढवता येते. वांग झिवेई इत्यादींनी दक्षिण शिनजियांग वाळवंट क्षेत्रातील सौर ग्रीनहाऊससाठी वॉटर कर्टन हीटिंग सिस्टम मांडली, जी रात्रीच्या वेळी ग्रीनहाऊसचे तापमान २.१℃ ने वाढवू शकते.

याव्यतिरिक्त, बाओ एन्काई इत्यादींनी उत्तर भिंतीसाठी एक सक्रिय उष्णता साठवण अभिसरण प्रणाली डिझाइन केली. दिवसा, अक्षीय पंख्यांच्या अभिसरणाद्वारे, घरातील गरम हवा उत्तरेकडील भिंतीमध्ये एम्बेड केलेल्या उष्णता हस्तांतरण नलिकातून वाहते आणि उष्णता हस्तांतरण नलिक भिंतीच्या आत असलेल्या उष्णता साठवण थरासह उष्णता एक्सचेंज करते, ज्यामुळे भिंतीची उष्णता साठवण क्षमता लक्षणीयरीत्या सुधारते. याव्यतिरिक्त, यान यांताओ इत्यादींनी डिझाइन केलेली सौर फेज-चेंज उष्णता साठवण प्रणाली दिवसा सोलर संग्राहकांद्वारे फेज-चेंज सामग्रीमध्ये उष्णता साठवते आणि नंतर रात्रीच्या वेळी हवेच्या अभिसरणाद्वारे उष्णता घरातील हवेत विरघळवते, ज्यामुळे रात्री सरासरी तापमान 2.0℃ ने वाढू शकते. वरील सौर ऊर्जा वापर तंत्रज्ञान आणि उपकरणांमध्ये अर्थव्यवस्था, ऊर्जा बचत आणि कमी कार्बनची वैशिष्ट्ये आहेत. ऑप्टिमायझेशन आणि सुधारणा केल्यानंतर, वायव्य चीनमध्ये मुबलक सौर ऊर्जा संसाधने असलेल्या भागात त्यांचा चांगला वापर होण्याची शक्यता असावी.

इतर सहाय्यक हीटिंग तंत्रज्ञान

०१ बायोमास ऊर्जा तापविणे

बेडिंग, पेंढा, गाईचे शेण, मेंढीचे शेण आणि कोंबडीचे शेण जैविक जीवाणूंमध्ये मिसळले जाते आणि ग्रीनहाऊसमध्ये जमिनीत पुरले जाते. किण्वन प्रक्रियेदरम्यान भरपूर उष्णता निर्माण होते आणि किण्वन प्रक्रियेदरम्यान बरेच फायदेशीर स्ट्रेन, सेंद्रिय पदार्थ आणि CO2 निर्माण होतात. फायदेशीर स्ट्रेन विविध प्रकारचे जंतू रोखू शकतात आणि मारू शकतात आणि ग्रीनहाऊस रोग आणि कीटकांचा प्रादुर्भाव कमी करू शकतात; सेंद्रिय पदार्थ पिकांसाठी खत बनू शकतात; उत्पादित CO2 पिकांची प्रकाशसंश्लेषण वाढवू शकतो. उदाहरणार्थ, वेई वेनशियांग यांनी किंगहाई पठारातील सौर ग्रीनहाऊसमध्ये घरातील मातीत घोड्याचे खत, गायीचे खत आणि मेंढीचे खत यासारखे गरम सेंद्रिय खते पुरले, ज्यामुळे जमिनीचे तापमान प्रभावीपणे वाढले. गांसु वाळवंट क्षेत्रातील सौर ग्रीनहाऊसमध्ये, झोउ झिलाँग यांनी पिकांमध्ये किण्वन करण्यासाठी पेंढा आणि सेंद्रिय खतांचा वापर केला. चाचणीत असे दिसून आले की ग्रीनहाऊसचे तापमान 2~3℃ ने वाढवता येते.

०२ कोळसा तापवणे

कृत्रिम स्टोव्ह, ऊर्जा बचत करणारे वॉटर हीटर आणि हीटिंग आहेत. उदाहरणार्थ, किंगहाई पठारावरील तपासणीनंतर, वेई वेंक्सियांग यांना आढळले की कृत्रिम भट्टी गरम करणे प्रामुख्याने स्थानिक पातळीवर वापरले जात होते. या हीटिंग पद्धतीचे फायदे जलद गरम करणे आणि स्पष्ट गरम परिणाम आहेत. तथापि, कोळसा जाळण्याच्या प्रक्रियेत SO2, CO आणि H2S सारखे हानिकारक वायू तयार होतील, म्हणून हानिकारक वायूंचे निर्जंतुकीकरण करण्याचे चांगले काम करणे आवश्यक आहे.

०३ इलेक्ट्रिक हीटिंग

ग्रीनहाऊसच्या पुढील छताला गरम करण्यासाठी इलेक्ट्रिक हीटिंग वायर वापरा किंवा इलेक्ट्रिक हीटर वापरा. ​​हीटिंग इफेक्ट उल्लेखनीय आहे, वापर सुरक्षित आहे, ग्रीनहाऊसमध्ये कोणतेही प्रदूषक निर्माण होत नाहीत आणि हीटिंग उपकरणे नियंत्रित करणे सोपे आहे. चेन वेइकियान आणि इतरांना वाटते की जिउक्वान परिसरात हिवाळ्यात गोठवण्याच्या नुकसानाची समस्या स्थानिक गोबी शेतीच्या विकासात अडथळा आणते आणि ग्रीनहाऊस गरम करण्यासाठी इलेक्ट्रिक हीटिंग घटकांचा वापर केला जाऊ शकतो. तथापि, उच्च-गुणवत्तेच्या विद्युत ऊर्जा संसाधनांच्या वापरामुळे, ऊर्जेचा वापर जास्त आहे आणि किंमत जास्त आहे. अत्यंत थंड हवामानात आपत्कालीन गरम करण्याचे तात्पुरते साधन म्हणून ते वापरावे असे सुचवले जाते.

पर्यावरण व्यवस्थापन उपाय

ग्रीनहाऊसच्या उत्पादन आणि वापराच्या प्रक्रियेत, संपूर्ण उपकरणे आणि सामान्य ऑपरेशन प्रभावीपणे खात्री करू शकत नाहीत की त्याचे थर्मल वातावरण डिझाइन आवश्यकता पूर्ण करते. खरं तर, उपकरणांचा वापर आणि व्यवस्थापन बहुतेकदा थर्मल वातावरणाच्या निर्मिती आणि देखभालीमध्ये महत्त्वाची भूमिका बजावते, त्यापैकी सर्वात महत्वाचे म्हणजे थर्मल इन्सुलेशन क्विल्ट आणि व्हेंटचे दैनंदिन व्यवस्थापन.

थर्मल इन्सुलेशन रजाईचे व्यवस्थापन

थर्मल इन्सुलेशन रजाई ही समोरच्या छताच्या रात्रीच्या थर्मल इन्सुलेशनची गुरुकिल्ली आहे, म्हणून त्याचे दैनंदिन व्यवस्थापन आणि देखभाल सुधारणे अत्यंत महत्वाचे आहे, विशेषतः खालील समस्यांकडे लक्ष दिले पाहिजे:①थर्मल इन्सुलेशन रजाईचा योग्य उघडण्याचा आणि बंद होण्याचा वेळ निवडा. थर्मल इन्सुलेशन रजाईचा उघडण्याचा आणि बंद होण्याचा वेळ केवळ ग्रीनहाऊसच्या प्रकाश वेळेवरच परिणाम करत नाही तर ग्रीनहाऊसमधील गरम प्रक्रियेवर देखील परिणाम करतो. थर्मल इन्सुलेशन रजाई खूप लवकर किंवा खूप उशिरा उघडणे आणि बंद करणे उष्णता गोळा करण्यास अनुकूल नाही. सकाळी, जर रजाई खूप लवकर उघडली तर बाहेरील कमी तापमान आणि कमकुवत प्रकाशामुळे घरातील तापमान खूप कमी होईल. उलटपक्षी, जर रजाई उघडण्याची वेळ खूप उशीर झाली तर ग्रीनहाऊसमध्ये प्रकाश मिळण्याचा वेळ कमी होईल आणि घरातील तापमान वाढण्याची वेळ उशीर होईल. दुपारी, जर थर्मल इन्सुलेशन रजाई खूप लवकर बंद केली तर घरातील एक्सपोजर वेळ कमी होईल आणि घरातील माती आणि भिंतींचा उष्णता साठवण कमी होईल. याउलट, जर उष्णता संरक्षण खूप उशिरा बंद केले तर, कमी बाहेरील तापमान आणि कमकुवत प्रकाशामुळे ग्रीनहाऊसचे उष्णता विसर्जन वाढेल. म्हणून, सर्वसाधारणपणे, जेव्हा सकाळी थर्मल इन्सुलेशन रजाई चालू केली जाते, तेव्हा तापमान 1~2℃ घसरल्यानंतर वाढणे उचित आहे, तर जेव्हा थर्मल इन्सुलेशन रजाई बंद केली जाते, तेव्हा तापमान 1~2℃ घसरल्यानंतर वाढणे उचित आहे. ② थर्मल इन्सुलेशन रजाई बंद करताना, थर्मल इन्सुलेशन रजाई सर्व समोरील छतांना घट्टपणे झाकते की नाही याकडे लक्ष द्या आणि जर अंतर असेल तर ते वेळेवर समायोजित करा. ③ थर्मल इन्सुलेशन रजाई पूर्णपणे खाली ठेवल्यानंतर, खालचा भाग कॉम्पॅक्ट केला गेला आहे का ते तपासा, जेणेकरून रात्रीच्या वेळी वाऱ्याने उष्णता संरक्षणाचा परिणाम वर जाऊ नये. ④ वेळेवर थर्मल इन्सुलेशन रजाई तपासा आणि देखभाल करा, विशेषतः जेव्हा थर्मल इन्सुलेशन रजाई खराब झाली असेल, वेळेवर दुरुस्त करा किंवा बदला. ⑤ वेळेवर हवामान परिस्थितीकडे लक्ष द्या. जेव्हा पाऊस किंवा बर्फ पडतो तेव्हा थर्मल इन्सुलेशन रजाई वेळेवर झाकून ठेवा आणि वेळेवर बर्फ काढा.

व्हेंट्सचे व्यवस्थापन

हिवाळ्यात वायुवीजनाचा उद्देश म्हणजे दुपारच्या सुमारास जास्त तापमान टाळण्यासाठी हवेचे तापमान समायोजित करणे; दुसरे म्हणजे घरातील ओलावा काढून टाकणे, ग्रीनहाऊसमधील हवेतील आर्द्रता कमी करणे आणि कीटक आणि रोगांवर नियंत्रण ठेवणे; तिसरे म्हणजे घरातील CO2 एकाग्रता वाढवणे आणि पिकांच्या वाढीस चालना देणे. तथापि, वायुवीजन आणि उष्णता संरक्षण परस्परविरोधी आहेत. जर वायुवीजन योग्यरित्या व्यवस्थापित केले गेले नाही तर कदाचित कमी तापमानाच्या समस्या उद्भवतील. म्हणून, व्हेंट्स केव्हा आणि किती काळ उघडायचे हे कधीही ग्रीनहाऊसच्या पर्यावरणीय परिस्थितीनुसार गतिमानपणे समायोजित करणे आवश्यक आहे. वायव्येकडील लागवड नसलेल्या भागात, ग्रीनहाऊस व्हेंट्सचे व्यवस्थापन प्रामुख्याने दोन प्रकारे विभागले गेले आहे: मॅन्युअल ऑपरेशन आणि साधे यांत्रिक वायुवीजन. तथापि, व्हेंट्स उघडण्याची वेळ आणि वायुवीजन वेळ प्रामुख्याने लोकांच्या व्यक्तिनिष्ठ निर्णयावर आधारित आहे, म्हणून असे होऊ शकते की व्हेंट्स खूप लवकर किंवा खूप उशिरा उघडले जातात. वरील समस्या सोडवण्यासाठी, यिन यिलेई इत्यादींनी छतावरील बुद्धिमान वायुवीजन उपकरण तयार केले, जे घरातील वातावरणातील बदलांनुसार उघडण्याची वेळ आणि वायुवीजन छिद्रांचे उघडण्याचा आणि बंद होण्याचा आकार निश्चित करू शकते. पर्यावरणीय बदल आणि पिकांच्या मागणीच्या कायद्यावरील संशोधनाच्या सखोलतेसह, तसेच पर्यावरणीय धारणा, माहिती संकलन, विश्लेषण आणि नियंत्रण यासारख्या तंत्रज्ञान आणि उपकरणांच्या लोकप्रियते आणि प्रगतीसह, सौर हरितगृहांमध्ये वायुवीजन व्यवस्थापनाचे ऑटोमेशन ही भविष्यात एक महत्त्वाची विकास दिशा ठरेल.

इतर व्यवस्थापन उपाय

विविध प्रकारच्या शेड फिल्म्स वापरण्याच्या प्रक्रियेत, त्यांची प्रकाश प्रसारण क्षमता हळूहळू कमकुवत होईल आणि कमकुवत होणारा वेग केवळ त्यांच्या स्वतःच्या भौतिक गुणधर्मांशी संबंधित नाही तर वापराच्या दरम्यानच्या सभोवतालच्या वातावरणाशी आणि व्यवस्थापनाशी देखील संबंधित आहे. वापराच्या प्रक्रियेत, प्रकाश प्रसारण कामगिरी कमी होण्यास कारणीभूत ठरणारा सर्वात महत्त्वाचा घटक म्हणजे फिल्म पृष्ठभागाचे प्रदूषण. म्हणून, परिस्थिती परवानगी देते तेव्हा नियमित साफसफाई आणि साफसफाई करणे अत्यंत महत्वाचे आहे. याव्यतिरिक्त, ग्रीनहाऊसची संलग्न रचना नियमितपणे तपासली पाहिजे. जेव्हा भिंतीवर आणि समोरच्या छतामध्ये गळती असते तेव्हा, थंड हवेच्या घुसखोरीचा परिणाम ग्रीनहाऊसवर होऊ नये म्हणून त्याची वेळेत दुरुस्ती करावी.

विद्यमान समस्या आणि विकासाची दिशा

संशोधकांनी अनेक वर्षांपासून वायव्येकडील लागवड नसलेल्या भागातील हरितगृहांचे उष्णता संरक्षण आणि साठवणूक तंत्रज्ञान, व्यवस्थापन तंत्रज्ञान आणि तापमानवाढ पद्धतींचा शोध आणि अभ्यास केला आहे, ज्यामुळे मुळात भाज्यांचे जास्त हिवाळ्यातील उत्पादन साकार झाले, कमी तापमानाच्या थंडीच्या दुखापतीला तोंड देण्याची हरितगृहाची क्षमता मोठ्या प्रमाणात सुधारली आणि मुळात भाज्यांचे जास्त हिवाळ्यातील उत्पादन साकार झाले. चीनमध्ये जमिनीसाठी स्पर्धा करणाऱ्या अन्न आणि भाज्यांमधील विरोधाभास कमी करण्यात याने ऐतिहासिक योगदान दिले आहे. तथापि, वायव्य चीनमध्ये तापमान हमी तंत्रज्ञानात अजूनही खालील समस्या आहेत.

ग्रीनहाऊसचे प्रकार अपग्रेड करायचे आहेत

सध्या, ग्रीनहाऊसचे प्रकार अजूनही 20 व्या शतकाच्या उत्तरार्धात आणि या शतकाच्या सुरुवातीला बांधलेले सामान्य प्रकार आहेत, ज्यामध्ये साधी रचना, अवास्तव डिझाइन, ग्रीनहाऊस थर्मल वातावरण राखण्याची आणि नैसर्गिक आपत्तींना तोंड देण्याची कमकुवत क्षमता आणि मानकीकरणाचा अभाव आहे. म्हणून, भविष्यातील ग्रीनहाऊस डिझाइनमध्ये, स्थानिक भौगोलिक अक्षांश आणि हवामान वैशिष्ट्ये पूर्णपणे एकत्रित करून समोरील छताचा आकार आणि कल, ग्रीनहाऊसचा दिगंब कोन, मागील भिंतीची उंची, ग्रीनहाऊसची बुडण्याची खोली इत्यादी मानकीकृत केल्या पाहिजेत. त्याच वेळी, ग्रीनहाऊसमध्ये शक्य तितक्या फक्त एकच पीक लावता येते, जेणेकरून लागवड केलेल्या पिकांच्या प्रकाश आणि तापमानाच्या आवश्यकतांनुसार प्रमाणित ग्रीनहाऊस जुळणी करता येईल.

हरितगृहाचा आकार तुलनेने लहान आहे.

जर ग्रीनहाऊस स्केल खूप लहान असेल तर त्याचा परिणाम ग्रीनहाऊस थर्मल वातावरणाच्या स्थिरतेवर आणि यांत्रिकीकरणाच्या विकासावर होईल. कामगार खर्चात हळूहळू वाढ होत असताना, भविष्यात यांत्रिकीकरण विकास ही एक महत्त्वाची दिशा आहे. म्हणूनच, भविष्यात, आपण स्थानिक विकास पातळीवर स्वतःला आधार दिला पाहिजे, यांत्रिकीकरण विकासाच्या गरजा विचारात घेतल्या पाहिजेत, ग्रीनहाऊसच्या अंतर्गत जागा आणि लेआउटची तर्कशुद्ध रचना केली पाहिजे, स्थानिक क्षेत्रांसाठी योग्य असलेल्या कृषी उपकरणांच्या संशोधन आणि विकासाला गती दिली पाहिजे आणि ग्रीनहाऊस उत्पादनाचा यांत्रिकीकरण दर सुधारला पाहिजे. त्याच वेळी, पिकांच्या आणि लागवडीच्या नमुन्यांच्या गरजांनुसार, संबंधित उपकरणे मानकांशी जुळवली पाहिजेत आणि एकात्मिक संशोधन आणि विकास, नावीन्यपूर्णता आणि वायुवीजन, आर्द्रता कमी करणे, उष्णता संरक्षण आणि गरम उपकरणांचे लोकप्रियीकरण यांना प्रोत्साहन दिले पाहिजे.

वाळू आणि पोकळ ब्लॉक्ससारख्या भिंतींची जाडी अजूनही जाड आहे.

जर भिंत खूप जाड असेल, जरी इन्सुलेशन प्रभाव चांगला असला तरी, मातीचा वापर दर कमी करेल, खर्च वाढेल आणि बांधकामाची अडचण वाढेल. म्हणून, भविष्यातील विकासात, एकीकडे, स्थानिक हवामान परिस्थितीनुसार भिंतीची जाडी वैज्ञानिकदृष्ट्या ऑप्टिमाइझ केली जाऊ शकते; दुसरीकडे, आपण मागील भिंतीच्या प्रकाश आणि सरलीकृत विकासाला प्रोत्साहन दिले पाहिजे, जेणेकरून ग्रीनहाऊसची मागील भिंत केवळ उष्णता संरक्षणाचे कार्य टिकवून ठेवेल, उष्णता साठवणूक आणि भिंतीचे प्रकाशन बदलण्यासाठी सौर संग्राहक आणि इतर उपकरणे वापरली पाहिजेत. सौर संग्राहकांमध्ये उच्च उष्णता संकलन कार्यक्षमता, मजबूत उष्णता संकलन क्षमता, ऊर्जा बचत, कमी कार्बन इत्यादी वैशिष्ट्ये आहेत आणि त्यापैकी बहुतेक सक्रिय नियमन आणि नियंत्रण साकार करू शकतात आणि रात्रीच्या वेळी ग्रीनहाऊसच्या पर्यावरणीय आवश्यकतांनुसार लक्ष्यित एक्झोथर्मिक हीटिंग करू शकतात, उष्णता वापराची उच्च कार्यक्षमता.

विशेष थर्मल इन्सुलेशन रजाई विकसित करणे आवश्यक आहे.

ग्रीनहाऊसमध्ये उष्णतेच्या अपव्ययाचे मुख्य भाग म्हणजे समोरील छप्पर आणि थर्मल इन्सुलेशन क्विल्टचे थर्मल इन्सुलेशन कार्यप्रदर्शन थेट घरातील थर्मल वातावरणावर परिणाम करते. सध्या, काही भागात ग्रीनहाऊस तापमानाचे वातावरण चांगले नाही, कारण थर्मल इन्सुलेशन क्विल्ट खूप पातळ आहे आणि सामग्रीचे थर्मल इन्सुलेशन कार्यप्रदर्शन अपुरे आहे. त्याच वेळी, थर्मल इन्सुलेशन क्विल्टमध्ये अजूनही काही समस्या आहेत, जसे की खराब वॉटरप्रूफ आणि स्कीइंग क्षमता, पृष्ठभाग आणि कोर सामग्रीचे सहज वृद्धत्व इ. म्हणून, भविष्यात, स्थानिक हवामान वैशिष्ट्ये आणि आवश्यकतांनुसार योग्य थर्मल इन्सुलेशन सामग्री वैज्ञानिकदृष्ट्या निवडली पाहिजे आणि स्थानिक वापरासाठी आणि लोकप्रियतेसाठी योग्य विशेष थर्मल इन्सुलेशन क्विल्ट उत्पादने डिझाइन आणि विकसित केली पाहिजेत.

शेवट

उद्धृत माहिती

लुओ गानलियांग, चेंग जियु, वांग पिंगझी, इत्यादी. वायव्य बिगरशेती जमिनीतील सौर हरितगृहाच्या पर्यावरणीय तापमान हमी तंत्रज्ञानाची संशोधन स्थिती [जे]. कृषी अभियांत्रिकी तंत्रज्ञान, २०२२,४२(२८):१२-२०.