온실 원예 농업 공학 기술 2022-12-02 17:30 베이징 출판

사막, 고비 및 모래 랜드와 같은 비 배양 지역에서 태양열 온실을 개발하면 땅과 경쟁하는 음식과 채소 사이의 모순을 효과적으로 해결했습니다. 온도 작물의 성장과 발달을위한 결정적인 환경 요인 중 하나이며, 종종 온실 작물 생산의 성공 또는 실패를 결정합니다. 따라서 비 배양 된 지역에서 태양열 온실을 개발하려면 먼저 온실의 환경 온도 문제를 해결해야합니다. 이 기사에서는 최근 몇 년 동안 배양되지 않은 토지 온실에서 사용되는 온도 제어 방법이 요약되어 있으며, 비 배양 된 토지 태양열 온실에서 온도 및 환경 보호의 기존 문제와 개발 방향을 분석하고 요약합니다.

중국에는 인구가 많고 이용 가능한 토지 자원이 적습니다. 토지 자원의 85% 이상이 비 배양 된 토지 자원으로, 주로 중국 북서부에 집중되어 있습니다. 2022 년 중앙위원회의 문서 번호 1은 시설 농업의 개발이 가속화되어야하며 생태 환경을 보호하기 위해 시설 농업을 개발하기 위해 악용 가능한 빈 토지와 황무지를 탐색해야한다고 지적했다. 중국 북서부는 사막, 고비, 황무지 및 기타 비 배양 된 토지 자원과 자연광 및 열 자원이 풍부하며, 이는 시설 농업 개발에 적합합니다. 따라서, 비 배양 된 토지 온실을 개발하기위한 비 배양 된 토지 자원의 개발 및 활용은 국가 식량 안보를 보장하고 토지 이용 갈등을 완화시키는 데 큰 의미가 있습니다.

현재, 비 배양 된 태양열 온실은 비 배양 된 토지에서 고효율 농업 개발의 ​​주요 형태입니다. 중국 북서부에서는 낮과 밤의 온도 차이가 크고 겨울의 밤 온도는 낮아서 종종 실내 최소 온도가 정상적인 성장 및 발달에 필요한 온도보다 낮다는 현상으로 이어집니다. 작물. 온도는 작물의 성장과 발달에 없어서는 안될 환경 적 요인 중 하나입니다. 온도가 너무 낮 으면 작물의 생리적 및 생화학 적 반응이 느려지고 성장과 발달이 느려집니다. 온도가 작물이 견딜 수있는 한계보다 낮을 때, 심지어 동결 부상으로 이어질 것입니다. 따라서 농작물의 정상적인 성장 및 발달에 필요한 온도를 보장하는 것이 특히 중요합니다. 태양열 온실의 적절한 온도를 유지하기 위해서는 해결할 수있는 단일 척도가 아닙니다. 온실 설계, 건축, 재료 선택, 규제 및 일일 관리 측면에서 보장해야합니다. 따라서이 기사는 최근 몇 년 동안 중국에서 비 배양 된 온실의 온도 제어의 연구 상태와 진보를 요약하여 온실 설계 및 건축, 열 보존 및 온난화 측정 및 환경 관리 측면에서 체계적인 참조를 제공 할 것입니다. 비 배양 된 온실의 합리적인 설계 및 관리.

온실 구조 및 재료

온실의 열 환경은 주로 온실 방향의 전송, 가로 채기 및 저장 용량에 달려 있으며, 이는 온실 방향, 모양 및 재료의 합리적인 디자인, 벽 및 뒷 지붕의 구조 및 재료의 합리적인 설계와 관련이 있습니다. 기초 단열재, 온실 크기, 야간 단열 모드 및 전면 지붕의 재료 등이며 온실의 건축 및 건설 과정이 설계 요구 사항의 효과적인 실현을 보장 할 수 있는지 여부와 관련이 있습니다.

전면 지붕의 조명 전송 용량

온실의 주요 에너지는 태양에서 나옵니다. 전면 지붕의 광 전송 용량을 증가시키는 것은 온실이 더 많은 열을 얻는 데 도움이되며, 겨울에 온실의 온도 환경을 보장하는 데 중요한 기초이기도합니다. 현재, 온실 전면 지붕의 광 전송 용량과 가벼운 수신 시간을 증가시키는 세 가지 주요 방법이 있습니다.

01 합리적인 온실 오리엔테이션 및 방위각 설계

온실의 방향은 온실의 조명 성능과 온실의 열 저장 용량에 영향을 미칩니다. 따라서 온실에서 더 많은 열 저장을 얻기 위해 중국 북서부의 비 배양 온실의 방향은 남쪽을 향하고 있습니다. 온실의 특정 방위각의 경우 남쪽에서 동쪽을 선택할 때“태양을 잡는 것이 좋습니다”. 실내 온도는 아침에 빠르게 상승합니다. 남쪽에서 서쪽으로 선택되면 온실이 오후 빛을 사용하는 것이 좋습니다. 남쪽 방향은 위의 두 상황 사이의 타협입니다. 지구 물리학에 대한 지식에 따르면, 지구는 하루에 360 ° 회전하고 태양의 방위각은 4 분마다 약 1 ° 움직입니다. 따라서 온실의 방위각이 1 ° 씩 다를 때마다 직사광선의 시간은 약 4 분, 즉 온실의 방위각은 온실이 아침과 저녁에 빛을 볼 때의 시간에 영향을 미칩니다.

오전과 오후의 빛 시간이 같고 동쪽 또는 서쪽이 같은 각도에있을 때 온실은 같은 가벼운 시간을 얻게됩니다. 그러나 북쪽 위도 37 ° 북쪽 지역의 경우 아침에는 온도가 낮고 퀼트 폭발 시간이 늦고 오후와 저녁에는 온도가 상대적으로 높기 때문에 시간을 지연시키는 것이 적절합니다. 열 절연 퀼트를 닫습니다. 따라서이 지역은 남쪽에서 서쪽으로 선택하고 오후 빛을 최대한 활용해야합니다. 30 ° ~ 35 ° 북쪽 위도의 지역의 경우 아침의 조명 조건이 향상되기 때문에 열 보존 및 덮개가 밝혀지는 시간도 진행될 수 있습니다. 따라서이 지역은 온실을위한 더 많은 아침 태양 복사를 위해 노력하기 위해 남동쪽 방향을 선택해야합니다. 그러나 35 ° ~ 37 ° 북쪽 위도의 면적에서는 아침과 오후의 태양 복사에는 거의 차이가 없으므로 남쪽 방향을 선택하는 것이 좋습니다. 남동쪽이든 남서부이든, 편차 각도는 일반적으로 5 ° ~ 8 °이며 최대 값은 10 °를 초과하지 않아야합니다. 중국 북서부는 북쪽 위도 37 ° ~ 50 °의 범위에 있으므로 온실의 방위각 각도는 일반적으로 남쪽에서 서쪽으로입니다. 이를 고려하여 Zhang Jingshe 등이 디자인 한 Sunlight 온실은 남쪽의 서쪽에서 5 °의 방향을 선택했습니다. 남쪽의 서쪽에서 5 ° ~ 10 °, 그리고 Xinjiang 북부에 Ma Zhigui 등이 지은 햇빛 온실은 오리엔테이션을 채택했습니다. 남쪽 서쪽으로 8 °.

02 설계 합리적인 전면 지붕 모양 및 경사각

전면 지붕의 모양과 경사는 태양 광선의 입사 각도를 결정합니다. 입사 각도가 작을수록 투과율이 커집니다. Sun Juren은 전면 지붕의 모양이 주로 주 조명 표면의 길이와 후면 경사의 비율에 의해 결정된다고 생각합니다. 긴 전면 경사면과 짧은 후면 경사는 전면 지붕의 조명 및 열 보존에 유리합니다. Chen Wei-Qian과 다른 사람들은 Gobi 지역에 사용되는 태양열 온실의 주요 조명 지붕이 4.5m의 반경의 원형 아크를 채택하여 추위에 효과적으로 저항 할 수 있다고 생각합니다. Zhang Jingshe. 전면 지붕의 경사각은 플라스틱 필름의 광 전송 특성에 따라, 입사 각도가 0 ~ 40 ° 인 경우, 햇빛에 대한 전면 지붕의 반사율은 작고 40 °를 초과하면 반사율은 크게 증가합니다. 따라서, 40 °는 전면 지붕의 경사 각도를 계산하기 위해 최대 입사각으로 간주되므로 겨울 동지에서도 태양 복사가 최대 범위까지 온실에 들어갈 수 있습니다. 따라서 우하이, 내부 몽골의 비 배양 지역에 적합한 태양열 온실을 설계 할 때, 그는 빈과 다른 사람들이 40 °의 입사 각도로 전면 지붕의 경사각을 계산했으며 30보다 오래 걸렸다 고 생각했습니다. °, 온실 조명 및 열 보존의 요구 사항을 충족 할 수 있습니다. Zhang Caihong과 다른 사람들은 신장의 비 배양 지역에 온실을 만들 때 Xinjiang 남부의 온실 지붕의 경사 각도는 31 °이며, 신장 북부는 32 ° ~ 33.5 °라고 생각합니다.

03 적절한 투명한 덮개 재료를 선택하십시오.

실외 태양 복사 조건의 영향 외에도 온실 필름의 재료 및 광 전송 특성은 온실의 빛과 열 환경에 영향을 미치는 중요한 요소입니다. 현재, PE, PVC, EVA 및 PO와 같은 플라스틱 필름의 광 투과율은 다른 재료 및 필름 두께로 인해 다릅니다. 일반적으로, 1-3 년 동안 사용 된 필름의 광 투과율은 전체적으로 88% 이상으로 보장 될 수 있으며, 이는 빛과 온도에 대한 작물의 수요에 따라 선택되어야합니다. 또한 온실의 가벼운 전송 외에도 온실에서의 가벼운 환경 분포는 사람들이 점점 더 많은 관심을 기울이는 요인입니다. 따라서 최근 몇 년 동안, 산란 빛이 향상된 광 전송 커버 재료는 산업, 특히 중국 북서부의 강한 태양 방사선이있는 지역에서 인식하고 있습니다. 향상된 산란 광 필름의 적용은 작물 캐노피의 상단과 하단에 대한 음영 효과를 줄이고, 작물 캐노피의 중간 및 하부의 빛을 증가시키고, 전체 작물의 광합성 특성을 향상 시켰으며, 홍보의 좋은 효과를 보여주었습니다. 성장과 생산 증가.

온실 크기의 합리적인 디자인

온실의 길이가 너무 길거나 너무 짧아서 실내 온도 제어에 영향을 미칩니다. 온실의 길이가 일출과 일몰 전에 너무 짧아지면 동쪽과 서쪽 게이블로 음영 처리 된 영역은 크기 때문에 온실의 온난화에 도움이되지 않으며 소량으로 인해 실내 토양과 벽에 영향을 미칩니다. 열의 흡수 및 방출. 길이가 너무 커지면 실내 온도를 제어하기가 어렵고 온실 구조의 견고성과 열 보존 퀼트 롤링 메커니즘의 구성에 영향을 미칩니다. 온실의 높이와 스팬은 전면 지붕의 일광, 온실 공간의 크기 및 단열 비율에 직접적인 영향을 미칩니다. 온실의 스팬과 길이가 고정되면 온실의 높이를 증가 시키면 가벼운 환경의 관점에서 전면 지붕의 조명 각도를 증가시킬 수 있으며, 이는 밝은 전송에 도움이됩니다. 열 환경의 관점에서 볼 때 벽의 높이가 증가하고 뒤 벽의 열 저장 영역이 증가하여 뒷벽의 열 저장 및 열 방출에 유리합니다. 또한 공간이 크고 열 용량 속도도 크며 온실의 열 환경이 더 안정적입니다. 물론 온실 키가 높아지면 온실 비용이 증가하여 포괄적 인 고려가 필요합니다. 따라서 온실을 설계 할 때 현지 조건에 따라 합리적인 길이, 스팬 및 높이를 선택해야합니다. 예를 들어, Zhang Caihong과 다른 사람들은 Xinjiang 북부에서 온실의 길이는 50 ~ 80m이고 기간은 7m이고 온실의 높이는 3.9m이고 Xinjiang 남부에서는 온실의 길이는 50 ~ 80m입니다. 스팬은 8m이고 온실의 높이는 3.6 ~ 4.0m입니다. 또한 온실의 범위는 7m 이상이어야하며 스팬이 8m 인 경우 열 보존 효과가 가장 좋습니다. 또한 Chen Weiqian과 다른 사람들은 Gansu Jiuquan의 Gobi 지역에 지어 졌을 때 태양열 온실의 길이, 스팬 및 높이가 각각 80m, 8 ~ 10m 및 3.8 ~ 4.2m 여야한다고 생각합니다.

벽의 열 저장 및 단열 용량 향상

낮 동안 벽은 태양 복사와 실내 공기의 열을 흡수하여 열을 축적합니다. 밤에는 실내 온도가 벽 온도보다 낮을 때 벽은 열을 방출하여 온실을 가열합니다. 온실의 주요 열 저장 본체로서, 벽은 열 저장 용량을 향상시켜 실내 야간 온도 환경을 크게 향상시킬 수 있습니다. 동시에, 벽의 열 절연 함수는 온실 열 환경의 안정성의 기초입니다. 현재 벽의 열 저장 및 단열 용량을 향상시키는 몇 가지 방법이 있습니다.

01 합리적인 벽 구조를 설계하십시오

벽의 기능에는 주로 열 저장 및 열 보존이 포함되며 동시에 대부분의 온실 벽은 지붕 트러스를지지하기위한 하중 부재 역할을합니다. 우수한 열 환경을 얻는 관점에서, 합리적인 벽 구조는 안쪽에 충분한 열 저장 용량과 외부에 충분한 열 보존 용량을 가져야하며 불필요한 차가운 교량을 줄여야합니다. 벽 열 저장 및 단열재 연구에서 Bao Encai와 다른 사람들은 Wuhai Desert 지역의 몽골 내부에 고형화 된 모래 수동 열 저장 벽을 설계했습니다. 다공성 벽돌은 외부의 절연 층으로 사용되었고, 고형화 된 모래는 내부의 열 저장 층으로 사용되었다. 테스트에 따르면 실내 온도는 화창한 날에 13.7 °에 도달 할 수 있습니다. Ma Yuehong 등은 Xinjiang 북부의 밀 껍질 모르타르 블록 복합 벽을 설계했습니다. 여기서 Quicklime은 열 저장 층으로 모르타르 블록으로 채워지고 슬래그 백은 실외로 단열층으로 쌓입니다. Zhao Peng 등이 디자인 한 중공 블록 벽은 Gansu Province의 Gobi 지역에서 100mm 두께의 벤젠 보드를 외부의 절연 층으로 사용하고 내부의 열 저장 층으로서 모래의 절연 층으로 사용합니다. 테스트에 따르면 겨울의 평균 온도는 밤에 10 ° 이상이고 차이 재생 등이 있습니다. 또한 모래와 자갈을 간수 주 고비 지역의 벽의 단열층 및 열 저장 층으로 사용합니다. 차가운 다리, Yan Junyue 등을 줄이는 측면에서, 가볍고 단순화 된 조립 된 뒷벽을 설계하여 벽의 열 저항을 향상시킬뿐만 아니라 등 뒤쪽의 폴리스티렌 보드를 붙여 벽의 밀봉 특성을 개선했습니다. 벽; Wu Letian 등. 온실 벽의 기초 위에 강화 된 콘크리트 링 빔을 설정하고 뒷 지붕 바로 위의 사다리꼴 벽돌 스탬핑을 사용하여 뒷 지붕을지지하는 데 사용하여 Hotian의 온실에서 균열과 기초 침강이 쉽게 발생하는 문제를 해결했습니다. 신장은 온실의 열 단열에 영향을 미칩니다.

02 적절한 열 저장 및 단열재를 선택하십시오.

벽의 열 저장 및 절연 효과는 먼저 재료 선택에 달려 있습니다. 현장 조건에 따르면 노스 웨스트 사막, 고비, 모래 땅 및 기타 지역에서 연구원들은 현지 재료를 가져 와서 여러 종류의 뒷벽의 태양열 온실을 설계하려는 대담한 시도를했습니다. 예를 들어, Zhang Guosen과 다른 사람들이 Gansu의 모래와 자갈 밭에 온실을 건설했을 때 모래와 자갈이 벽의 열 저장 및 단열층으로 사용되었습니다. 중국 북서부의 Gobi와 Desert의 특성에 따르면 Zhao Peng은 사암과 중공 블록이 재료로 일종의 중공 블록 벽을 설계했습니다. 테스트에 따르면 평균 실내 야간 온도는 10 ° 이상입니다. 중국 북서부의 고비 지역에있는 벽돌 및 점토와 같은 건축 자재의 부족을 고려하여 Zhou Changji 등은 지역 온실이 일반적으로 Kizilsu Kirgiz, Xinjiang의 Gobi 지역에서 태양열 온실을 조사 할 때 자갈을 벽 재료로 사용한다는 것을 발견했습니다. Pebble의 열 성능 및 기계적 강도를 고려하여 Pebble으로 제작 된 온실은 열 보존, 열 저장 및 하중 베어링 측면에서 우수한 성능을 제공합니다. 마찬가지로, Zhang Yong 등. 또한 자갈을 벽의 주요 재료로 사용하고 Shanxi 및 기타 장소에서 독립적 인 열 저장 자갈 뒷벽을 설계했습니다. 테스트는 열 저장 효과가 양호하다는 것을 보여줍니다. Zhang 등은 노스 웨스트 고비 지역의 특성에 따라 일종의 사암 벽을 설계하여 실내 온도를 2.5 ℃로 올릴 수 있습니다. 또한 Ma Yuehong과 다른 사람들은 Xinjiang Hotian에서 블록으로 채워진 모래 벽, 블록 벽 및 벽돌 벽의 열 저장 용량을 테스트했습니다. 결과는 블록으로 채워진 모래 벽이 가장 큰 열 저장 용량을 가짐을 보여 주었다. 또한, 벽의 열 저장 성능을 향상시키기 위해 연구원들은 새로운 열 저장 재료와 기술을 적극적으로 개발합니다. 예를 들어, Bao Encai는 위상 변화 경화제 재료를 제안했는데, 이는 북서부 비 배양 지역에서 태양열 온실의 뒷벽의 열 저장 용량을 개선하는 데 사용할 수 있습니다. 현지 재료의 탐색으로서 건초 더미, 슬래그, 벤젠 보드 및 짚으로 벽 재료로도 사용되지만 이러한 재료는 일반적으로 열 보존 기능과 열 저장 용량이 없습니다. 일반적으로 자갈과 블록으로 채워진 벽에는 열 저장 및 단열 용량이 우수합니다.

03 벽 두께를 적절하게 증가시킵니다

일반적으로 열 저항은 벽의 열 절연 성능을 측정하는 중요한 지수이며, 열 저항에 영향을 미치는 인자는 재료의 열전도율 외에 재료 층의 두께입니다. 따라서, 적절한 열 절연 재료를 선택하는 데 기초하여, 벽의 두께를 적절하게 증가 시키면 벽의 전체 열 저항을 증가시키고 벽을 통한 열 손실을 감소시켜 벽의 열 절연 및 열 저장 용량을 증가시킬 수 있습니다. 온실 전체. 예를 들어, Gansu 및 기타 지역에서는 Zhangye City의 모래 주머니 벽의 평균 두께는 2.6m이고 Jiuquan City의 박격포 벽돌 벽은 3.7m입니다. 벽이 더 두껍을수록 열 단열 및 열 저장 용량이 커집니다. 그러나 너무 두꺼운 벽은 토지 점령과 온실 건설 비용을 증가시킵니다. 따라서, 열 절연 용량을 개선하는 관점에서 볼 때, 폴리스티렌, 폴리 우레탄 및 기타 재료와 같은 열전도율이 낮은 높은 열 절연 재료를 선택하고 두께를 적절하게 증가시킨다.

후면 지붕의 합리적인 디자인

후면 지붕의 설계의 경우 주요 고려 사항은 음영의 영향을 유발하고 열 절연 용량을 향상시키는 것입니다. 후면 지붕에 대한 음영의 영향을 줄이기 위해, 경사각의 설정은 주로 농작물이 심어지고 생산되는 낮 동안 후면 지붕이 직사광선을받을 수 있다는 사실에 기초합니다. 따라서, 후면 지붕의 고도 각도는 일반적으로 겨울 ~ 8 °의 겨울 동지의 국부 태양 고도 각도보다 더 나은 것으로 선택됩니다. 예를 들어, Zhang Caihong과 다른 사람들은 Xinjiang의 Gobi 및 Saline-Alkali Land Area에 태양열 온실을 건설 할 때 뒷 지붕의 예상 길이가 1.6m이므로 후 뒷다리의 경사각은 Xinjiang 남쪽에서 40 °입니다. 신장 북부에서 45 °. Chen Wei-Qian과 다른 사람들은 Jiuquan Gobi 지역의 태양열 온실의 후면 지붕이 40 °로 기울어 져야한다고 생각합니다. 후면 지붕의 열 절연을 위해서는 열 절연 용량을 주로 열 절연 재료, 필요한 두께 설계 및 구조 중 열 절연 재료의 합리적인 랩 조인트에서 주로 보장해야합니다.

토양 열 손실을 줄입니다

겨울 밤에는 실내 토양의 온도가 실외 토양의 온도보다 높기 때문에 실내 토양의 열은 열 전도에 의해 실외로 옮겨져 온실 열이 손실됩니다. 토양 열 손실을 줄이는 몇 가지 방법이 있습니다.

01 토양 단열재

땅은 제대로 가라 앉고 얼어 붙은 토양 층을 피하고 열 보존을 위해 토양을 사용합니다. 예를 들어, Chai Regeneration 및 Hexi 복도의 다른 비 배양 토지가 개발 한 "1448 3 자형-하나의 몸"태양열 온실은 1m 다운을 파고 얼어 붙은 토양 층을 효과적으로 피함으로써 건축되었습니다. Turpan 지역의 냉동 토양 깊이는 0.8m이며 Wang Huamin과 다른 사람들은 온실의 열 단열 용량을 향상시키기 위해 0.8m를 파는 것을 제안했습니다. Zhang Guosen 등이 비정형 토지에 Double-Arch Double-Film Digging Solar Greenhouse의 뒷벽을 지었을 때, 파기 깊이는 1m였습니다. 실험은 밤에 가장 낮은 온도가 전통적인 2 세대 태양열 온실과 비교하여 2 ~ 3 ℃로 증가한 것으로 나타났습니다.

02 Foundation Cold Protection

주요 방법은 전면 지붕의 기초 부분을 따라 차가운 방향 도랑을 파거나 열 단열재를 채우거나 기초 벽 부분을 따라 지하 열 절연 재료를 지속적으로 묻는 것입니다. 온실의 경계 부분에서 토양을 통한 열 전달. 사용 된 열 단열재는 주로 중국 북서부의 현지 조건을 기반으로하며 건초, 슬래그, 암석, 폴리스티렌 보드, 옥수수 밀짚, 말 분뇨, 낙엽, 부러진 잔디, 잡초, 잡초,와 같이 현지에서 얻을 수 있습니다. 짚 등

03 멀치 필름

플라스틱 필름을 덮음으로써 햇빛은 낮에는 플라스틱 필름을 통해 토양에 도달 할 수 있으며 토양은 태양의 열을 흡수하고 가열합니다. 또한, 플라스틱 필름은 토양에 반사 된 장파 방사선을 차단하여 토양의 방사선 손실을 줄이고 토양의 열 저장을 증가시킬 수 있습니다. 밤에 플라스틱 필름은 토양과 실내 공기 사이의 대류 열 교환을 방해하여 토양의 열 손실을 줄일 수 있습니다. 동시에, 플라스틱 필름은 또한 토양 물 증발로 인한 잠열 손실을 감소시킬 수 있습니다. Wei Wenxiang은 Qinghai 고원의 플라스틱 필름으로 온실을 덮었 고, 실험은지면 온도가 약 1 ℃로 올라갈 수 있음을 보여 주었다.

전면 지붕의 열 절연 성능을 강화하십시오

온실의 전면 지붕은 주요 열 소산 표면이며, 손실 된 열은 온실의 총 열 손실의 75% 이상을 차지합니다. 따라서 온실 전면 지붕의 열 절연 용량을 강화하면 전면 지붕을 통한 손실을 효과적으로 줄이고 온실의 겨울 온도 환경을 향상시킬 수 있습니다. 현재 전면 지붕의 열 단열 용량을 향상시키기위한 세 가지 주요 조치가 있습니다.

01 다층 투명한 덮개가 채택되었습니다.

구조적으로, 이중층 필름 또는 3 층 필름을 온실의 빛 전달 표면으로 사용하면 온실의 열 절연 성능을 효과적으로 향상시킬 수 있습니다. 예를 들어, Zhang Guosen과 다른 사람들은 Jiuquan City의 Gobi 지역에 Double-Arch Double-Film Digging Solar Greenhouse를 설계했습니다. 온실의 전면 지붕 외부는 EVA 필름으로 만들어졌으며 온실 내부는 PVC 드립이없는 노화 방지 필름으로 만들어졌습니다. 실험에 따르면 전통적인 2 세대 태양열 온실과 비교하여 열 단열 효과가 뛰어나고 밤의 가장 낮은 온도는 평균 2 ~ 3 ° 증가합니다. 마찬가지로, Zhang Jingshe 등은 또한 높은 위도 및 심한 차가운 지역의 기후 특성을위한 이중 필름 덮개가있는 태양열 온실을 설계하여 온실의 열 단열재를 크게 향상 시켰습니다. 제어 온실과 비교하여 야간 온도는 3 ° 씩 증가했습니다. 또한 Wu Letian과 다른 사람들은 Xinjiang Hetian Desert 지역에서 설계된 태양열 온실의 전면 지붕에 0.1mm 두께의 EVA 필름 3 층을 사용하려고했습니다. 다층 필름은 전면 지붕의 열 손실을 효과적으로 감소시킬 수 있지만, 단일 층 필름의 광 투과율은 기본적으로 약 90%이기 때문에, 다층 필름은 자연스럽게 빛의 감쇠를 유발할 것이다. 따라서, 다층 광 투과율 덮개를 선택할 때, 온실의 조명 조건 및 조명 요구 사항을 적절히 고려해야합니다.

02 전면 지붕의 야간 단열재를 강화하십시오

플라스틱 필름은 전면 지붕에 사용되어 낮 동안 가벼운 전달을 높이고 밤에는 온실 전체에서 가장 약한 장소가됩니다. 따라서, 두꺼운 복합 열 단열 퀼트로 전면 지붕의 외부 표면을 덮는 것은 태양열 온실에 필요한 열 단열 척도입니다. 예를 들어, Qinghai Alpine 지역에서 Liu Yanjie와 다른 사람들은 실험을위한 열 단열 퀼트로 밀짚 커튼과 크래프트 용지를 사용했습니다. 테스트 결과는 밤에 온실에서 가장 낮은 실내 온도가 7.7 ° 이상에 도달 할 수 있음을 보여주었습니다. 또한 Wei Wenxiang 은이 지역의 열 단열을 위해 잔디 커튼 외부 잔디 커튼 외부 잔디 커튼 외부의 크래프트 종이를 사용하여 온실의 열 손실을 90% 이상 줄일 수 있다고 생각합니다. 또한 Zou Ping 등. Xinjiang의 Gobi 지역에있는 태양열 온실과 Chang Meimei 등의 태양열 온실에서 사용 된 재활용 섬유 섬유 펠트 열 단열 퀼트. 헥시 복도. 현재 태양 온실에 사용되는 많은 종류의 열 단열 퀼트가 있지만, 대부분은 양쪽에 방수 또는 노화 방지 표면 층이있는 가난한 펠트, 접착제 스프레이면, 진주 면화 등으로 만들어집니다. 열 절연 퀼트의 열 절연 메커니즘에 따르면 열 절연 성능을 향상시키기 위해 열 저항을 개선하고 열 전달 계수를 줄이는 것으로 시작해야하며 주요 조치는 재료의 열전도율을 줄이고 두께를 증가시키는 것입니다. 재료 층 또는 재료 층의 수 등을 증가시킵니다. 따라서 현재 열 절연 성능을 갖는 열 절연 퀼트의 핵심 재료는 종종 다층 복합 재료로 만들어집니다. 테스트에 따르면, 현재 높은 열 절연 성능을 갖는 열 절연 퀼트의 열전달 계수는 0.5W/(M2 ℃)에 도달 할 수 있으며, 이는 겨울철 추운 지역에서 온실의 열 단열재를 더 잘 보장 할 수 있습니다. 물론 북서쪽 지역은 바람이 불고 먼지가 많으며 자외선이 강하므로 열 절연 표면 층은 노화 방지 성능이 우수해야합니다.

03 내부 열 절연 커튼을 추가하십시오.

햇빛 온실의 전면 지붕은 밤에 외부 열 단열 퀼트로 덮여 있지만 전체 온실의 다른 구조에 관한 한, 앞 지붕은 여전히 ​​밤에 온실 전체에 약한 곳입니다. 따라서,“북서부의 온실 구조 및 건축 기술”프로젝트 팀은 간단한 내부 열 단열 롤업 시스템 (그림 1)을 설계했으며, 그 구조는 앞발의 고정 된 내부 열 절연 커튼으로 구성되어 있습니다. 상부 공간의 움직일 내부 열 절연 커튼. 상단 이동성 열 절연 커튼은 하루 종일 온실의 뒷벽에 열리고 접힌다. 이는 온실의 조명에 영향을 미치지 않는다. 바닥의 ​​고정 열 절연 퀼트는 밤에 밀봉의 역할을합니다. 내부 단열 설계는 깔끔하고 작동하기 쉽고 여름에 음영과 냉각의 역할을 할 수 있습니다.

활성 온난화 기술

중국 북서부의 겨울의 저온 온도로 인해 온실의 열 보존 및 열 저장에만 의존한다면 추운 날씨에 작물의 겨울철 생산 요구 사항을 충족시킬 수 없으므로 일부 온난화 조치도 있습니다. 관심 있는.

태양 에너지 저장 및 열 방출 시스템

벽이 열 보존, 열 저장 및 하중 베어링의 기능을 갖추고있어 높은 건축 비용과 태양열 온실의 낮은 토지 활용률로 이어진 것이 중요한 이유입니다. 따라서 태양열 온실의 단순화 및 조립은 미래에 중요한 개발 방향이 될 것입니다. 그중에서도 벽의 기능을 단순화하는 것은 벽의 열 저장 및 방출 기능을 방출하여 뒷벽이 열 보존 기능 만 갖도록하는 것입니다. 이는 발달을 단순화하는 효과적인 방법입니다. 예를 들어, Fang Hui의 활성 열 저장 및 방출 시스템 (그림 2)은 Gansu, Ningxia 및 Xinjiang과 같은 비 배양 지역에서 널리 사용됩니다. 열 수집 장치는 북쪽 벽에 걸려 있습니다. 낮 동안, 열 수집 장치에 의해 수집 된 열은 열 저장 배지의 순환을 통해 열 저장 본체에 저장되며, 밤에는 열이 방출되어 열 저장 배지의 순환에 의해 가열되어 시간과 공간에서 열 전달. 실험에 따르면 온실의 최소 온도는이 장치를 사용하여 3 ~ 5 ℃로 올릴 수 있습니다. Wang Zhiwei.

또한 Bao Encai 등은 북쪽 벽을위한 활성 열 저장 순환 시스템을 설계했습니다. 낮 동안 축 방향 팬의 순환을 통해 북쪽 벽에 내장 된 열전달 덕트를 통해 실내 열전 공기가 흐르고 열 전달 덕트는 벽 내부의 열 저장 층과 열전을 교환하여 열 저장 용량을 크게 향상시킵니다. 벽. 또한 Yan Yanta. 등이 설계 한 태양열 위상 변경 열 저장 시스템은 낮 동안 태양 광자 수집기를 통해 위상 변경 재료의 열을 저장 한 다음 밤에 공기 순환을 통해 실내 공기로 열을 소비하여 밤에는 평균 온도 2.0 ℃. 위의 태양 에너지 활용 기술과 장비는 경제, 에너지 절약 및 저탄소의 특성을 가지고 있습니다. 최적화와 개선 후, 그들은 중국 북서부에 풍부한 태양 에너지 자원이있는 지역에서 좋은 응용 전망을 가져야합니다.

다른 보조 난방 기술

01 바이오 매스 에너지 난방

침구, 빨대, 소 배설물, 양 배설물 및 가금류 배설물은 생물학적 박테리아와 혼합되어 온실의 토양에 묻혀 있습니다. 발효 과정에서 많은 열이 생성되며, 발효 과정에서 많은 유익한 균주, 유기물 및 CO2가 생성됩니다. 유익한 균주는 다양한 세균을 억제하고 죽일 수 있으며 온실 질환과 해충의 발생을 줄일 수 있습니다. 유기물은 작물의 비료가 될 수 있습니다. 생산 된 CO2는 작물의 광합성을 향상시킬 수 있습니다. 예를 들어, Wei Wenxiang은 Qinghai 고원의 태양열 온실의 실내 토양에 말 분뇨, 소 분뇨 및 양 분뇨와 같은 뜨거운 유기농 비료를 묻어 지상 온도를 효과적으로 증가 시켰습니다. Gansu Desert 지역의 태양열 온실에서 Zhou Zhilong은 빨대와 유기 비료를 사용하여 작물 사이의 발효를 사용했습니다. 테스트에 따르면 온실의 온도는 2 ~ 3 ° 씩 증가 할 수 있습니다.

02 석탄 난방

인공 난로, 에너지 절약 온수기 및 난방이 있습니다. 예를 들어, 칭하이 고원에 대한 조사 후 Wei Wenxiang은 인공 용광로 가열이 주로 국소 적으로 사용된다는 것을 발견했습니다. 이 가열 방법은 더 빠른 가열 및 명백한 가열 효과의 장점을 가지고 있습니다. 그러나 SO2, CO 및 H2S와 같은 유해한 가스는 석탄 연소 과정에서 생산 될 것이므로 유해한 가스를 배출하는 데 적합한 작업을 수행해야합니다.

03 전기 난방

전기 가열 와이어를 사용하여 온실의 전면 지붕을 가열하거나 전기 히터를 사용하십시오. 가열 효과는 현저하고, 사용은 안전하고 온실에서 오염 물질이 생성되지 않으며 가열 장비를 쉽게 제어 할 수 있습니다. Chen Weiqian과 다른 사람들은 Jiuquan 지역의 겨울에 냉동 손상 문제가 지역 Gobi 농업의 발전을 방해하고 전기 난방 요소를 사용하여 온실을 가열 할 수 있다고 생각합니다. 그러나 고품질 전기 에너지 자원의 사용으로 인해 에너지 소비가 높고 비용이 높습니다. 극한 추운 날씨에서 일시적인 응급 난방 수단으로 사용해야한다고 제안됩니다.

환경 관리 조치

온실 생산 및 사용 과정에서 완전한 장비와 정상적인 운영은 열 환경이 설계 요구 사항을 충족하도록 효과적으로 보장 할 수 없습니다. 실제로, 장비의 사용 및 관리는 종종 열 환경의 형성 및 유지 보수에 중요한 역할을합니다. 가장 중요한 것은 열 단열 퀼트 및 환기의 일일 관리입니다.

열 단열 퀼트 관리

열 단열 퀼트는 전면 지붕의 야간 열 단열재의 핵심이므로 일일 관리 및 유지 보수를 개선하는 것이 매우 중요합니다. 특히 다음 문제는 다음과 같은주의를 기울여야합니다. . 열 단열 퀼트의 개방 시간은 온실의 조명 시간에 영향을 줄뿐만 아니라 온실의 난방 과정에도 영향을 미칩니다. 열 절연 퀼트를 너무 일찍 또는 너무 늦게 열고 닫는 것은 열 수집에 도움이되지 않습니다. 아침에는 이불이 너무 일찍 발견되지 않으면 실외 온도가 낮고 빛이 약해서 실내 온도가 너무 많이 떨어집니다. 반대로, 이불을 발견하는 시간이 너무 늦으면 온실에서 빛을받는 시간이 단축되고 실내 온도 상승 시간이 지연됩니다. 오후에는 열 단열 퀼트가 너무 일찍 꺼지면 실내 노출 시간이 단축되고 실내 토양과 벽의 열 저장이 줄어 듭니다. 반대로, 열 보존이 너무 늦게 꺼지면 야외 온도가 낮고 빛이 약해서 온실의 열 소산이 증가합니다. 따라서 일반적으로, 아침에 열 단열 퀼트가 켜지면 1 ~ 2 ℃가 떨어지면 온도가 상승하는 것이 좋습니다. 열 단열 퀼트가 꺼지면 온도가 상승하는 것이 좋습니다. 1 ~ 2 ℃ 후. 열 단열 퀼트를 닫을 때 열 단열 퀼트가 모든 전면 지붕을 단단히 덮는지 여부를 관찰하고 간격이있는 경우 시간에 조정하십시오. 열 단열 퀼트가 완전히 내려진 후, 밤에 바람에 의해 열 보존 효과가 들어 올리는 것을 방지하기 위해 하부 부품이 압축되었는지 확인하십시오. ④ 열 단열 퀼트가 손상되거나 정시에 수리 또는 교체 할 때, 열 절연 퀼트를 제 시간에 확인하고 유지 보수하십시오. weather 시간에 따른 기상 조건에주의하십시오. 비나 눈이 있으면 열 단열 퀼트를 제 시간에 덮고 제 시간에 눈을 제거하십시오.

통풍구 관리

겨울철 환기의 목적은 정오 경에 과도한 온도를 피하기 위해 공기 온도를 조정하는 것입니다. 두 번째는 실내 수분을 제거하고 온실의 공기 습도를 줄이며 해충과 질병을 조절하는 것입니다. 세 번째는 실내 CO2 농도를 증가시키고 작물 성장을 촉진하는 것입니다. 그러나 환기와 열 보존은 모순됩니다. 환기가 제대로 관리되지 않으면 온도가 저하 될 수 있습니다. 따라서, 통풍구를 열기 위해 얼마나 오래 열리는지는 언제든지 온실의 환경 조건에 따라 동적으로 조정해야합니다. 노스 웨스트 비 배양 지역에서 온실 통풍구 관리는 주로 수동 작동과 간단한 기계적 환기의 두 가지 방식으로 나뉩니다. 그러나 통풍구의 개방 시간과 환기 시간은 주로 사람들의 주관적인 판단에 기초하여 통풍구가 너무 일찍 또는 너무 늦게 열릴 수 있습니다. 위의 문제를 해결하기 위해 Yin Yilei 등은 지붕 지능형 환기 장치를 설계하여 실내 환경의 변화에 ​​따라 환기 구멍의 개방 및 마감 크기를 결정할 수있는 지붕 지능형 환기 장치를 설계했습니다. 환경 변화 및 작물 수요 법칙에 대한 연구가 심화되면서 환경 인식, 정보 수집, 분석 및 제어와 같은 기술 및 장비의 대중화 및 진행, 태양열 온실에서의 환기 관리 자동화와 같은 미래의 중요한 개발 방향.

기타 관리 조치

다양한 종류의 창고 필름을 사용하는 과정에서, 그들의 광 전송 용량은 점차 약화 될 것이며, 약화 속도는 자신의 물리적 특성과 관련이있을뿐만 아니라 사용 중 주변 환경 및 관리와 관련이 있습니다. 사용 과정에서 광 전송 성능의 감소로 이어지는 가장 중요한 요소는 필름 표면의 오염입니다. 따라서 조건이 허용 될 때 정기적 인 청소 및 청소를 수행하는 것이 매우 중요합니다. 또한 온실의 인클로저 구조는 정기적으로 확인해야합니다. 벽과 전면 지붕에 누출이 발생하면 온실이 차가운 공기 침투의 영향을받지 않도록 정시에 수리해야합니다.

기존 문제 및 개발 방향

연구원들은 수년간 북서부의 비 배양 지역에서 열 보존 및 저장 기술, 관리 기술 및 온실의 온난화 방법을 탐구하고 연구했으며, 기본적으로 야채의 겨울이 겨울 생산을 실현하여 온실의 저온 냉각 부상에 저항 할 수있는 능력을 크게 향상 시켰습니다. 그리고 기본적으로 야채의 겨우 겨우 생산을 실현했습니다. 그것은 중국의 땅과 경쟁하는 음식과 채소 사이의 모순을 완화시키는 데 역사적인 기여를했다. 그러나 중국 북서부의 온도 보증 기술에는 여전히 다음과 같은 문제가 있습니다.

업그레이드 할 온실 유형

현재, 온실의 유형은 여전히 ​​20 세기 후반과 금세기 초에 지어진 일반적인 구조, 불합리한 디자인, 온실 열 환경을 유지하고 자연 재해에 저항하는 능력, 표준화 부족으로 여전히 지어진 일반적인 것입니다. 따라서 미래의 온실 디자인, 전면 지붕의 모양 및 경사, 온실의 방위각 각도, 뒷벽의 높이, 온실의 가라 앉는 깊이 등은 지역 지리적 위도를 완전히 결합하여 표준화해야합니다. 그리고 기후 특성. 동시에, 가능한 한 온실에 하나의 작물 만 심을 수 있으므로, 심은 작물의 조명 및 온도 요구 사항에 따라 표준화 된 온실 매칭을 수행 할 수 있습니다.

온실 스케일은 비교적 작습니다.

온실 스케일이 너무 작 으면 온실 열 환경의 안정성과 기계화 개발에 영향을 미칩니다. 점차 노동 비용이 증가함에 따라 기계화 개발은 미래의 중요한 방향입니다. 따라서 미래에는 지역 개발 수준에 기초하여 기계화 개발의 요구를 고려하고, 온실의 내부 공간과 레이아웃을 합리적으로 설계하고, 지역에 적합한 농업 장비의 연구 및 개발을 가속화하고, 그리고, 그리고 지역, 그리고 지역, 그리고 지역, 그리고 지역, 그리고 지역, 그리고 지역, 그리고 지역, 그리고 현지 지역에 적합한 연구 및 개발을 가속화해야합니다. 온실 생산의 기계화 속도를 향상시킵니다. 동시에, 작물 및 재배 패턴의 요구에 따라 관련 장비는 표준과 일치해야하며 통합 연구 개발, 혁신 및 인공 호흡, 습도 감소, 열 보존 및 난방 장비의 대중화를 촉진해야합니다.

모래 및 중공 블록과 같은 벽의 두께는 여전히 두껍습니다.

벽이 너무 두껍다면 단열 효과가 좋지만 토양의 이용률을 줄이고 비용과 건축의 어려움을 증가시킵니다. 따라서, 미래의 발전에서, 한편으로, 벽 두께는 국소 기후 조건에 따라 과학적으로 최적화 될 수있다. 반면에, 우리는 뒷벽의 빛과 단순화 된 발달을 촉진하여 온실의 뒷벽이 열 보존의 기능 만 유지하고 태양열 수집기 및 기타 장비를 사용하여 열 저장 및 벽의 방출을 대체합니다. . 태양열 수집기는 고열 수집 효율, 강력한 열 수집 용량, 에너지 절약, 저탄소 등의 특성을 가지고 있으며, 대부분은 활발한 조절과 제어를 실현할 수 있으며 온실의 환경 요구 사항에 따라 표적화 된 발열 난방을 수행 할 수 있습니다. 밤에는 열 이용 효율이 높아집니다.

특수 열 단열 퀼트를 개발해야합니다.

전면 지붕은 온실에서 열 소산의 본체이며, 열 단열 퀼트의 열 단열 성능은 실내 열 환경에 직접적인 영향을 미칩니다. 현재 일부 지역의 온실 온도 환경은 좋지 않습니다. 부분적으로 열 단열 퀼트가 너무 얇고 재료의 열 절연 성능이 충분하지 않기 때문입니다. 동시에, 열 절연 퀼트에는 여전히 방수 및 스키 능력, 표면의 쉬운 노화 및 코어 재료 등과 같은 몇 가지 문제가 있습니다. 따라서 미래에는 적절한 열 단열재 재료가 현지에 따라 과학적으로 선택되어야합니다. 현지 사용 및 대중화에 적합한 기후 특성 및 요구 사항, 특수 열 단열 퀼트 제품을 설계 및 개발해야합니다.

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인용 된 정보

Luo Ganliang, Cheng Jieyu, Wang Pingzhi 등. 노스 웨스트 비 배양 토지에있는 태양열 온실의 환경 온도 보장 기술 [J]. 농업 공학 기술, 2022,42 (28) : 12-20.