Sera Bahçesi Tarım Mühendisliği Teknolojisi 2022-12-02 17:30 Pekin'de Yayınlandı

Çöl, Gobi ve Sandy Land gibi ekilmemiş alanlarda güneş sergileri geliştirmek, arazi için rekabet eden yiyecek ve sebzeler arasındaki çelişkiyi etkili bir şekilde çözmüştür. Sıcaklık mahsullerinin büyümesi ve gelişmesi için belirleyici çevresel faktörlerden biridir, bu da genellikle sera mahsul üretiminin başarısını veya başarısızlığını belirler. Bu nedenle, eklenmemiş alanlarda güneş seraları geliştirmek için önce seraların çevresel sıcaklık problemini çözmeliyiz. Bu makalede, son yıllarda ekilmemiş arazi seralarında kullanılan sıcaklık kontrol yöntemleri özetlenmiştir ve eklenmemiş arazi güneş sergilerinde mevcut sorunlar ve sıcaklık ve çevre korumasının gelişme yönü analiz edilir ve özetlenir.

Çin'in büyük bir nüfusu ve daha az mevcut arazi kaynakları var. Arazi kaynaklarının% 85'inden fazlası, çoğunlukla Çin'in kuzeybatısında yoğunlaşan yetiştirilmemiş arazi kaynaklarıdır. 2022 yılında Merkez Komitesinin 1 sayılı belgesi, tesis tarımının geliştirilmesinin hızlandırılması gerektiğine ve ekolojik çevrenin korunması temelinde, tesis tarımını geliştirmek için sömürülebilir boş arazi ve arazinin araştırılması gerektiğine dikkat çekmiştir. Kuzeybatı Çin, tesis tarımının geliştirilmesi için uygun olan çöl, Gobi, Wasteland ve diğer yetiştirilmemiş arazi kaynakları ve doğal ışık ve ısı kaynakları açısından zengindir. Bu nedenle, eklenmemiş arazi seralarını geliştirmek için ekilmemiş arazi kaynaklarının geliştirilmesi ve kullanılması, ulusal gıda güvenliğini sağlamak ve arazi kullanım çatışmalarını hafifletmek için büyük stratejik öneme sahiptir.

Şu anda, eklenmemiş güneş serası, eklenmemiş arazilerde yüksek verimli tarımsal kalkınmanın ana şeklidir. Çin'in kuzeybatısında, gündüz ve gece arasındaki sıcaklık farkı büyüktür ve kışın geceleri sıcaklık düşüktür, bu da genellikle iç mekan minimum sıcaklığın normal büyüme ve gelişimi için gereken sıcaklıktan daha düşük olduğu fenomenine yol açar. mahsul. Sıcaklık, mahsullerin büyümesi ve gelişmesi için vazgeçilmez çevresel faktörlerden biridir. Çok düşük sıcaklık, mahsullerin fizyolojik ve biyokimyasal reaksiyonunu yavaşlatacak ve büyümelerini ve gelişmelerini yavaşlatacaktır. Sıcaklık ürünlerin taşıyabileceği sınırdan daha düşük olduğunda, donma yaralanmasına bile yol açacaktır. Bu nedenle, mahsullerin normal büyümesi ve gelişimi için gereken sıcaklığı sağlamak özellikle önemlidir. Güneş serasının uygun sıcaklığını korumak için, çözülebilen tek bir önlem değildir. Sera tasarımı, inşaat, malzeme seçimi, düzenleme ve günlük yönetim yönlerinden garanti edilmesi gerekir. Bu nedenle, bu makale, son yıllarda sera tasarımı ve inşaatı, ısı koruma ve ısınma önlemleri ve çevre yönetimi açısından Çin'de eklenmemiş seraların sıcaklık kontrolünün araştırma durumunu ve ilerlemesini özetleyecektir. Kesinti olmayan seraların rasyonel tasarımı ve yönetimi.

Sera Yapısı ve Malzemeleri

Seranın termal ortamı esas olarak seranın güneş radyasyonuna bulaşmasına, müdahalesine ve depolama kapasitesine bağlıdır, bu da su yönü, duvar ve arka çatının ışığı yönlendirme, yapısı ve malzemesi ile ilgili makul tasarımı, şekli ve malzemesi ile ilişkilidir, Temel yalıtım, sera boyutu, gece yalıtım modu ve ön çatının malzemesi vb. Ve ayrıca sera inşaat ve inşaat sürecinin tasarım gereksinimlerinin etkili bir şekilde gerçekleştirilmesini sağlayıp sağlayamayacağı ile ilgilidir.

Ön çatının ışık iletim kapasitesi

Seradaki ana enerji güneşten gelir. Ön çatının ışık iletim kapasitesinin arttırılması, seranın daha fazla ısı elde etmesi için faydalıdır ve aynı zamanda kışın seranın sıcaklık ortamını sağlamak için önemli bir temeldir. Şu anda, seranın ön çatısının ışık iletim kapasitesini ve ışık alma süresini arttırmak için üç ana yöntem vardır.

01 Tasarım Makul Sera Oryantasyonu ve Azimut

Seranın oryantasyonu, seranın aydınlatma performansını ve seranın ısı depolama kapasitesini etkiler. Bu nedenle, serada daha fazla ısı depolama almak için, Çin'in kuzeybatısındaki eklenmemiş seraların oryantasyonu güneye bakıyor. Seranın spesifik azimutu için, güneyi doğuya seçerken, “güneşi yakalamak” yararlıdır ve iç mekan sıcaklığı sabah hızla yükselir; Güneyden batıya seçildiğinde, seranın öğleden sonra ışığından yararlanması faydalıdır. Güney yönü, yukarıdaki iki durum arasında bir uzlaşmadır. Jeofizik bilgisine göre, dünya günde 360 ​​° döner ve güneşin azimutu her 4 dakikada bir yaklaşık 1 ° hareket eder. Bu nedenle, seranın azimutu 1 ° değiştiğinde, doğrudan güneş ışığı süresi yaklaşık 4 dakika değişecektir, yani seranın azimutu, seranın sabah ve akşam ışık gördüğü zamanı etkiler.

Sabah ve öğleden sonra ışık saatleri eşit olduğunda ve doğu veya batı aynı açıda olduğunda, sera aynı ışık saatlerini alacaktır. Bununla birlikte, 37 ° kuzey enleminin kuzeyindeki alan için, sıcaklık sabahları düşüktür ve yorgan ortaya çıkarma zamanı geçtir, sıcaklık öğleden sonra ve akşamları nispeten yüksektir, bu nedenle zamanını geciktirmek uygundur. Termal yalıtım yorgasının kapatılması. Bu nedenle, bu alanlar güneyi batıya seçmeli ve öğleden sonra ışığını tam olarak kullanmalıdır. 30 ° ~ 35 ° kuzey enlemine sahip alanlar için, sabahtaki daha iyi aydınlatma koşulları nedeniyle, ısı koruma ve örtü ortaya çıkarma süresi de ilerleyebilir. Bu nedenle, bu alanlar sera için daha fazla sabah güneş radyasyonu için çabalamak için güney-doğu yönünü seçmelidir. Bununla birlikte, 35 ° ~ 37 ° kuzey enlem bölgesinde, sabah ve öğleden sonra güneş radyasyonunda çok az fark vardır, bu nedenle güney yönünü seçmek daha iyidir. İster güneydoğu ister güney-batı olsun, sapma açısı genellikle 5 ° ~ 8 ° 'dir ve maksimum 10 °' yi geçmemelidir. Kuzeybatı Çin 37 ° ~ 50 ° kuzey enlem aralığında yer alır, bu nedenle sera azimut açısı genellikle güneyden batıya. Bunun göz önüne alındığında, Taiyuan bölgesindeki Zhang Jingshe vb. Tarafından tasarlanan güneş ışığı serası, Güney'in batısında 5 ° oryantasyonunu seçti, hexi koridorunun Gobi bölgesinde Chang Meimei tarafından inşa edilen güneş ışığı serası vb. Güney'in batısında 5 ° ila 10 ° ve kuzey Sincan'da Ma Zhigui vb. Tarafından inşa edilen güneş ışığı serası oryantasyonu benimsedi Güney'in batısında 8 °.

02 Tasarım Makul ön çatı şekli ve eğim açısı

Ön çatının şekli ve eğimi, güneş ışınlarının olay açısını belirler. Olay açısı ne kadar küçük olursa, geçirgenlik o kadar büyük olur. Sun Juren, ön çatının şeklinin esas olarak ana aydınlatma yüzeyinin uzunluğu ve arka eğimin oranı ile belirlendiğine inanmaktadır. Uzun ön eğim ve kısa arka eğim, ön çatının aydınlatması ve ısı korunması için faydalıdır. Chen Wei-Qian ve diğerleri, Gobi bölgesinde kullanılan güneş serasının ana aydınlatma çatısının, 4,5m yarıçaplı dairesel bir ark benimsediğini ve soğuğa etkili bir şekilde direnebildiğini düşünüyor. Zhang jingshe, vb. Alp ve yüksek enlem alanlarında seranın ön çatısında yarı dairesel kemerin kullanılmasının daha uygun olduğunu düşünün. Ön çatının eğim açısına gelince, plastik filmin ışık iletim özelliklerine göre, olay açısı 0 ~ 40 ° olduğunda, ön çatının güneş ışığına yansıtılması küçük ve 40 ° 'yi aştığında Yansıtma önemli ölçüde artar. Bu nedenle, ön çatının eğim açısını hesaplamak için maksimum olay açısı olarak 40 ° alınır, böylece kış gündönümünde bile güneş radyasyonu seraya maksimum ölçüde girebilir. Bu nedenle, Wuhai, İç Moğolistan'da eklenmemiş alanlar için uygun bir güneş serası tasarlarken, bin ve diğerleri ön çatının eğim açısını 40 ° olay açısıyla hesapladılar ve 30'dan büyük olduğu sürece düşündüler. °, sera aydınlatması ve ısıl koruma gereksinimlerini karşılayabilir. Zhang Caihong ve diğerleri, Xinjiang'ın yetiştirilmemiş alanlarında seralar inşa ederken, güney Sincan'daki seraların ön çatısının eğim açısının 31 ° 'dır, kuzey Sincan'daki 32 ° ~ 33.5 °' dır.

03 Uygun şeffaf kaplama malzemelerini seçin.

Dış mekan güneş radyasyonu koşullarının etkisine ek olarak, sera filminin malzeme ve ışık iletim özellikleri de seranın ışık ve ısı ortamını etkileyen önemli faktörlerdir. Şu anda, PE, PVC, EVA ve PO gibi plastik filmlerin ışık geçirgenliği, farklı malzemeler ve film kalınlıkları nedeniyle farklıdır. Genel olarak konuşursak, 1-3 yıldır kullanılan filmlerin ışık geçirgenliğinin, ışık ve sıcaklık için mahsullerin talebine göre seçilmesi gereken genel olarak% 88'in üzerinde olması garanti edilebilir. Buna ek olarak, seradaki ışık iletimine ek olarak, ışık ortamının seradaki dağılımı da insanların daha fazla dikkat ettiği bir faktördür. Bu nedenle, son yıllarda, gelişmiş saçılma ışığına sahip ışık iletimi kapsayan malzeme, özellikle Çin'in kuzeybatısında güçlü güneş radyasyonu olan alanlarda, endüstri tarafından yüksek oranda tanınmıştır. Geliştirilmiş saçılma ışık filminin uygulanması, mahsul gölgeliklerinin üst ve alt kısmındaki gölgeleme etkisini azalttı, mahsul gölgesinin orta ve alt kısımlarındaki ışığı arttırdı, tüm mahsulün fotosentetik özelliklerini geliştirdi ve teşvik etmenin iyi bir etkisi gösterdi. büyüme ve artan üretim.

Sera boyutunun makul tasarımı

Seranın uzunluğu çok uzun veya çok kısadır, bu da iç mekan sıcaklık kontrolünü etkileyecektir. Seranın uzunluğu çok kısa olduğunda, güneş doğumu ve gün batımından önce, doğu ve batı gables tarafından gölgelenen alan büyüktür, bu da seranın ısınmasına elverişli değildir ve küçük hacmi nedeniyle iç mekan toprağını ve duvarın Emme ve ısı salınımı. Uzunluk çok büyük olduğunda, iç mekan sıcaklığını kontrol etmek zordur ve sera yapısının sıkılığını ve ısı koruma yorgan haddeleme mekanizmasının konfigürasyonunu etkileyecektir. Seranın yüksekliği ve aralığı, ön çatının gün ışığını, sera alanının boyutunu ve yalıtım oranını doğrudan etkiler. Seranın açıklığı ve uzunluğu sabitlendiğinde, seranın yüksekliğinin arttırılması, ön çatının aydınlatma açısını hafif iletime elverişli olan ışık ortamı perspektifinden artırabilir; Termal ortam açısından, duvarın yüksekliği artar ve arka duvarın ısı depolama alanı artar, bu da arka duvarın ısı depolanması ve ısı salımı için faydalıdır. Ayrıca, boşluk büyüktür, ısı kapasitesi oranı da büyüktür ve seranın termal ortamı daha kararlıdır. Tabii ki, seranın yüksekliğini arttırmak, kapsamlı bir şekilde değerlendirilmesi gereken sera maliyetini artıracaktır. Bu nedenle, bir sera tasarlarken, yerel koşullara göre makul bir uzunluk, açıklık ve yükseklik seçmeliyiz. Örneğin, Zhang Caihong ve diğerleri kuzey Sincan'da seranın uzunluğunun 50 ~ 80m, açıklığın 7m ve seranın yüksekliği 3.9m, güney Sincan'da, seranın uzunluğu 50 ~ 80m, Açık 8m ve seranın yüksekliği 3.6 ~ 4.0m; Ayrıca, sera açıklığının 7m'den az olmaması gerektiği ve açıklık 8m olduğunda, ısı koruma etkisinin en iyisi olduğu düşünülmektedir. Buna ek olarak, Chen Weiqian ve diğerleri, güneş serasının uzunluğunun, aralığı ve yüksekliğinin Jiuquan, Gansu'nun Gobi bölgesinde inşa edildiğinde sırasıyla 80m, 8 ~ 10m ve 3.8 ~ 4.2m olması gerektiğini düşünüyor.

Duvarın ısı depolama ve yalıtım kapasitesini iyileştirin

Gündüz, duvar güneş radyasyonunu ve bazı iç mekan havasının ısısını emerek ısı birikir. Geceleri, iç mekan sıcaklığı duvar sıcaklığından daha düşük olduğunda, duvar serayı ısıtmak için pasif olarak ısıyı serbest bırakacaktır. Seranın ana ısı depolama gövdesi olarak, duvar ısı depolama kapasitesini iyileştirerek kapalı gece sıcaklığı ortamını önemli ölçüde iyileştirebilir. Aynı zamanda, duvarın termal yalıtım fonksiyonu, sera termal ortamının stabilitesinin temelidir. Şu anda, duvarların ısı depolama ve yalıtım kapasitesini iyileştirmek için çeşitli yöntemler vardır.

01 Tasarım Makul duvar yapısı

Duvarın fonksiyonu esas olarak ısı depolama ve ısıl korumayı içerir ve aynı zamanda, sera duvarlarının çoğu da çatı kafesini desteklemek için yük taşıyan üyeler olarak hizmet eder. İyi bir termal ortam elde etme açısından, makul bir duvar yapısının iç tarafta yeterli ısı depolama kapasitesine ve dış tarafta yeterli ısı koruma kapasitesine sahip olması ve gereksiz soğuk köprüleri azaltır. Duvar ısısı depolama ve yalıtım araştırmasında Bao Encai ve diğerleri, Wuhai Çölü Bölgesi, İç Moğolistan'da katılaşmış kum pasif ısı depolama duvarını tasarladılar. Dışarıda yalıtım tabakası olarak gözenekli tuğla kullanıldı ve katılaştırılmış kum içeride ısı depolama tabakası olarak kullanıldı. Test, iç mekan sıcaklığının güneşli günlerde 13.7 ℃ ulaşabileceğini gösterdi. Ma Yuehong vb. Kuzey Xinjiang'da bir buğday kabuğu harç bloğu kompozit duvar tasarladı, burada Quicklime bir ısı depolama tabakası olarak harç blokları ile dolduruldu ve cüruf torbaları bir yalıtım tabakası olarak dışarıya istiflendi. Zhao Peng tarafından tasarlanan içi boş blok duvar vb. Gansu Eyaletinin Gobi bölgesinde, dış tarafta yalıtım tabakası olarak 100mm kalınlığında benzen tahtası ve iç kısımda ısı depolama katmanı olarak kum ve içi boş blok tuğla kullanır. Test, kış aylarında ortalama sıcaklığın geceleri 10 ℃ ve Chai rejenerasyonu vb. Gansu eyaletinin Gobi bölgesindeki duvarın yalıtım tabakası ve ısı depolama tabakası olarak kum ve çakıl kullandığını göstermektedir. Soğuk köprüleri azaltma açısından, Yan Junyue vb. Sadece duvarın termal direncini geliştirmekle kalmayıp aynı zamanda arkanın dışına polistiren tahtasını yapıştırarak duvarın sızdırmazlık özelliğini geliştiren hafif ve basitleştirilmiş montajlı bir arka duvar tasarladı. duvar; Wu Letian vb. Sera duvarının temelinin üzerine betonarme halka kirişini yerleştirin ve arka çatıyı desteklemek için halka kirişinin hemen üstünde trapezoidal tuğla damgası kullandı, bu da çatlakların ve temel çöküşünün hotian'daki seralarda meydana gelmesi kolaydır. Böylece seraların termal yalıtımını etkiler.

02 Uygun ısı depolama ve yalıtım malzemelerini seçin.

Duvarın ısı depolama ve yalıtım etkisi önce malzeme seçimine bağlıdır. Kuzeybatı çölünde, gobi, kumlu toprak ve diğer alanlarda, saha koşullarına göre, araştırmacılar yerel malzemeler aldılar ve güneş sergilerinin birçok farklı arka duvar tasarımı için cesur girişimler yaptılar. Örneğin, Zhang Guosen ve diğerleri Gansu'daki kum ve çakıl tarlalarında seralar inşa ettiklerinde, kum ve çakıl duvarların ısı depolama ve yalıtım katmanları olarak kullanıldı; Kuzeybatı Çin'deki Gobi ve Çölü özelliklerine göre, Zhao Peng, malzeme olarak kumtaşı ve içi boş bloklu bir tür içi boş blok duvar tasarladı. Test, ortalama iç mekan gece sıcaklığının 10 ℃ üzerinde olduğunu göstermektedir. Kuzeybatı Çin'in Gobi bölgesindeki tuğlalar ve kil gibi yapı malzemelerinin kıtlığı göz önüne alındığında, Zhou Changji ve diğerleri, yerel seraların, Xinjiang'ın Gobi bölgesinde güneş sergileri araştırırken genellikle duvar malzemeleri olarak çakıl taşlarını kullandıklarını buldular. Termal performansı ve çakıl taşının mekanik mukavemeti göz önüne alındığında, çakıl ile inşa edilen sera, ısı koruma, ısı depolama ve yük yatağı açısından iyi bir performansa sahiptir. Benzer şekilde, Zhang Yong, vb. Duvarın ana malzemesi olarak çakıl taşları da kullanır ve Shanxi ve diğer yerlerde bağımsız bir ısı depolama çakıl arka duvarı tasarlar. Test, ısı depolama etkisinin iyi olduğunu göstermektedir. Zhang vb. İç mekan sıcaklığını 2.5 ℃ artırabilen Kuzeybatı Gobi bölgesinin özelliklerine göre bir tür kumtaşı duvarı tasarladı. Buna ek olarak, Ma Yuehong ve diğerleri, Hotian, Sincan'daki blok dolu kum duvarının, blok duvarın ve tuğla duvarın ısı depolama kapasitesini test ettiler. Sonuçlar, blok dolu kum duvarının en büyük ısı depolama kapasitesine sahip olduğunu gösterdi. Buna ek olarak, duvarın ısı depolama performansını artırmak için araştırmacılar aktif olarak yeni ısı depolama malzemeleri ve teknolojileri geliştiriyorlar. Örneğin, Bao Encai, kuzeybatı eklenmemiş alanlarda güneş serasının arka duvarının ısı depolama kapasitesini iyileştirmek için kullanılabilen bir faz değişikliği kürleme maddesi malzemesi önerdi. Yerel malzemelerin keşfi, saman, cüruf, benzen tahtası ve saman duvar malzemeleri olarak da kullanılır, ancak bu malzemeler genellikle sadece ısı koruma işlevine sahiptir ve ısı depolama kapasitesi yoktur. Genel olarak konuşursak, çakıl ve bloklarla dolu duvarlar iyi ısı depolama ve yalıtım kapasitesine sahiptir.

03 Duvar kalınlığını uygun şekilde artırın

Genellikle termal direnç, duvarın termal yalıtım performansını ölçmek için önemli bir indeksdir ve termal direnci etkileyen faktör, malzemenin termal iletkenliğinin yanı sıra malzeme tabakasının kalınlığıdır. Bu nedenle, uygun termal yalıtım malzemelerinin seçilmesi temelinde, duvarın kalınlığını uygun şekilde arttırmak, duvarın toplam termal direncini artırabilir ve duvardan ısı kaybını azaltabilir, böylece duvarın termal yalıtım ve ısı depolama kapasitesini arttırabilir ve Bütün sera. Örneğin, Gansu ve diğer bölgelerde, Zhangye City'deki ortalama kum torbası duvarının kalınlığı 2.6m iken Jiuquan City'deki harç duvar duvarınınki 3,7m'dir. Duvar ne kadar kalın olursa, termal yalıtım ve ısı depolama kapasitesi o kadar büyük olur. Bununla birlikte, çok kalın duvarlar arazi işgalini ve sera inşaatının maliyetini artıracaktır. Bu nedenle, termal yalıtım kapasitesini iyileştirme açısından, polistiren, poliüretan ve diğer malzemeler gibi düşük termal iletkenliğe sahip yüksek termal yalıtım malzemelerinin seçilmesinde öncelik vermeliyiz ve daha sonra kalınlığı uygun şekilde arttırmalıyız.

Makul arka çatı tasarımı

Arka çatının tasarımı için ana düşünce, gölgelemenin etkisine neden olmak ve termal yalıtım kapasitesini iyileştirmektir. Gölgelendirmenin arka çatı üzerindeki etkisini azaltmak için, eğim açısının ayarı esas olarak arka çatının ekinler ekildiği ve üretildiği gündüzlerde doğrudan güneş ışığı alabilmesine dayanmaktadır. Bu nedenle, arka çatının yükseklik açısı genellikle 7 ° ~ 8 ° kış gündönümünün yerel güneş irtifası açısından daha iyi olacak şekilde seçilir. Örneğin, Zhang Caihong ve diğerleri, Sincan'da Gobi ve Saline-Alkali kara alanlarında güneş seraları inşa ederken, arka çatının öngörülen uzunluğu 1.6m'dir, bu nedenle arka çatının eğim açısının güney Sincan'da 40 ° olduğunu ve Kuzey Sincan'da 45 °. Chen Wei-Qian ve diğerleri, Jiuquan Gobi bölgesindeki güneş serasının arka çatısının 40 ° 'de eğimli olması gerektiğini düşünüyor. Arka çatının termal yalıtımı için, termal yalıtım kapasitesi esas olarak termal yalıtım malzemeleri, gerekli kalınlık tasarımı ve yapı sırasında termal yalıtım malzemelerinin makul tur eklemi seçilmesinde sağlanmalıdır.

Toprak ısı kaybını azaltın

Kış gecesi boyunca, kapalı toprağın sıcaklığı dış mekan toprağından daha yüksek olduğu için, kapalı toprağın ısısı ısı iletimi ile dış mekanlara aktarılacak ve bu da sera ısısı kaybına neden olacaktır. Toprak ısı kaybını azaltmanın birkaç yolu vardır.

01 Toprak yalıtımı

Zemin düzgün batar, donmuş toprak tabakasından kaçınır ve toprağı ısıl koruma için kullanır. Örneğin, chai rejenerasyonu ve Hexi koridorunda yetiştirilmemiş diğer arazi tarafından geliştirilen “1448 üç-malzeme-bir gövde” güneş serası, 1m aşağı kazılarak, dondurulmuş toprak tabakasından etkili bir şekilde kaçınarak inşa edildi; Turpan bölgesindeki dondurulmuş toprağın derinliğinin 0.8m olduğu gerçeğine göre, Wang Huamin ve diğerleri seranın termal yalıtım kapasitesini iyileştirmek için 0.8m kazmayı önerdi. Zhang Guosen, vb. Çift kemerli çift film kazma güneş serasının arka duvarını, artan olmayan arazide inşa ettiğinde, kazma derinliği 1m idi. Deney, geceleri en düşük sıcaklığın geleneksel ikinci nesil güneş serası ile karşılaştırıldığında 2 ~ 3 ℃ arttığını gösterdi.

02 Vakfı Soğuk Koruma

Ana yöntem, ön çatının temel kısmı boyunca soğuk geçirmez bir hendek kazmak, termal yalıtım malzemelerini doldurmak veya temel duvar kısmı boyunca sürekli olarak termal yalıtım malzemelerini yeraltı gömmektir ve bunların hepsi Seranın sınır kısmındaki topraktan ısı transferi. Kullanılan termal yalıtım malzemeleri esas olarak kuzeybatı Çin'deki yerel koşullara dayanır ve saman, cüruf, kaya yünü, polistiren tahtası, mısır samanı, at gübresi, düşmüş yapraklar, kırık çim, talaş, yabani otlar, yerel olarak elde edilebilir. saman, vb.

03 Malç Film

Plastik filmi kaplayarak, güneş ışığı gün boyunca plastik filmden toprağa ulaşabilir ve toprak güneşin ısısını emer ve ısınır. Ayrıca, plastik film toprağın yansıttığı uzun dalga radyasyonunu bloke edebilir, böylece toprağın radyasyon kaybını azaltabilir ve toprağın ısı depolanmasını arttırabilir. Geceleri, plastik film, toprak ve iç hava arasındaki konvektif ısı değişimini engelleyebilir, böylece toprağın ısı kaybını azaltabilir. Aynı zamanda, plastik film, toprak suyu buharlaşmasının neden olduğu gizli ısı kaybını da azaltabilir. Wei Wenxiang, serayı Qinghai platosunda plastik filmle kapladı ve deney, zemin sıcaklığının yaklaşık 1 ℃ yükseltilebileceğini gösterdi.

Ön çatının termal yalıtım performansını güçlendirin

Seranın ön çatısı ana ısı yayma yüzeyidir ve kayıp ısı, seradaki toplam ısı kaybının% 75'inden fazlasını oluşturmaktadır. Bu nedenle, seranın ön çatısının ısı yalıtım kapasitesinin güçlendirilmesi, ön çatıdaki kaybı etkili bir şekilde azaltabilir ve seranın kış sıcaklığı ortamını iyileştirebilir. Şu anda, ön çatının termal yalıtım kapasitesini iyileştirmek için üç ana önlem vardır.

01 Çok katmanlı şeffaf kaplama kabul edilir.

Yapısal olarak, seranın ışığa dönüşen yüzeyi olarak çift katmanlı film veya üç katmanlı film kullanmak, seranın termal yalıtım performansını etkili bir şekilde geliştirebilir. Örneğin, Zhang Guosen ve diğerleri, Jiuquan City'nin Gobi bölgesinde bir çift kemerli çift film kazma tipi güneş serası tasarladılar. Seranın ön çatısının dışında EVA filminden yapılmıştır ve seranın içi PVC damlamış yaşlanma karşıtı filmden yapılmıştır. Deneyler, geleneksel ikinci nesil güneş serası ile karşılaştırıldığında, termal yalıtım etkisinin olağanüstü olduğunu ve geceleri en düşük sıcaklığın ortalama 2 ~ 3 ℃ arttığını göstermektedir. Benzer şekilde, Zhang jingshe, vb. Ayrıca, seranın termal yalıtımını önemli ölçüde geliştiren yüksek enlem ve şiddetli soğuk alanların iklimsel özelliklerini için çift film kaplamalı bir güneş serası tasarladı. Kontrol serisi ile karşılaştırıldığında, gece sıcaklığı 3 ℃ arttı. Buna ek olarak, Wu Letian ve diğerleri, Hetian Çöl Alanı, Xinjiang'da tasarlanmış güneş serasının ön çatısında 0.1mm kalınlığında EVA filmi üç katman kullanmaya çalıştılar. Çok katmanlı film, ön çatının ısı kaybını etkili bir şekilde azaltabilir, ancak tek katmanlı filmin ışık geçirgenliği temel olarak yaklaşık%90 olduğundan, çok katmanlı film doğal olarak ışık geçirgenliğinin zayıflamasına yol açacaktır. Bu nedenle, çok katmanlı ışık geçirgenliği kaplama seçerken, seraların aydınlatma koşullarını ve aydınlatma gereksinimlerini dikkate almak gerekir.

02 Ön çatının gece yalıtımını güçlendirin

Plastik film, gün boyunca ışık geçirgenliğini arttırmak için ön çatıda kullanılır ve geceleri tüm serada en zayıf yer haline gelir. Bu nedenle, ön çatının dış yüzeyinin kalın kompozit termal yalıtım yorganı ile kaplanması, güneş seraları için gerekli bir termal yalıtım ölçüsüdür. Örneğin, Qinghai Alpine bölgesinde, Liu Yanjie ve diğerleri deneyler için termal yalıtım yorganları olarak saman perdeleri ve kraft kağıdı kullandılar. Test sonuçları, geceleri seradaki en düşük kapalı sıcaklığın 7.7 ℃ üzerine ulaşabileceğini göstermiştir. Ayrıca, Wei Wenxiang, bu alanda termal yalıtım için çim perdelerin dışında çift çim perdeleri veya çim perdeleri dışında kraft kağıdı kullanılarak% 90'dan fazla azaltılabileceğine inanmaktadır. Ek olarak, zou ping, vb. Kullanılmış geri dönüştürülmüş fiber iğneli keçe termal yalıtım yorganı, Sincan'ın Gobi bölgesindeki Güneş Serasında ve Chang Meimei, vb. Hexi koridor. Şu anda, güneş seralarında kullanılan birçok termal yalıtım yorganı vardır, ancak bunların çoğu her iki tarafta su geçirmez veya yaşlanma karşıtı yüzey katmanlarına sahip iğneli keçe, tutkal püskürtmeli pamuk, inci pamuk vb. Termal yalıtım yorganının termal yalıtım mekanizmasına göre, termal yalıtım performansını artırmak için, termal direncini iyileştirmeye ve ısı transfer katsayısını azaltmaya başlamalıyız ve ana önlemler, malzemelerin termal iletkenliğini azaltmak, kalınlığını arttırmak, Malzeme katmanları veya malzeme katmanlarının sayısını arttırın vb. Bu nedenle, şu anda, yüksek termal yalıtım performansına sahip termal yalıtım yorganının çekirdek malzemesi genellikle çok katmanlı kompozit malzemelerden yapılmıştır. Teste göre, şu anda yüksek termal yalıtım performansı ile termal yalıtım yorganının ısı transfer katsayısı, kışın soğuk alanlarda seraların termal yalıtımları için daha iyi bir garanti sağlayan 0.5W/(M2 ℃) 'a ulaşabilir. Tabii ki, Kuzeybatı alanı rüzgarlı ve tozludur ve ultraviyole radyasyon güçlüdür, bu nedenle termal yalıtım yüzeyi tabakası iyi yaşlanma karşıtı performansa sahip olmalıdır.

03 Dahili termal yalıtım perdesi ekleyin.

Güneş ışığının ön çatısı geceleri harici bir termal yalıtım yorganı ile kaplanmış olsa da, tüm seranın diğer yapıları söz konusu olduğunda, ön çatı hala tüm sera için zayıf bir yerdir. Bu nedenle, yapısı ön ayakta sabit bir iç termal yalıtım perdesinden oluşan basit bir iç termal yalıtım toplama sistemi (Şekil 1) tasarlayan “kuzeybatıda seranın yapı ve inşaat teknolojisi” proje ekibi Üst alanda hareketli bir iç termal yalıtım perdesi. Üst hareketli termal yalıtım perdesi, gün boyunca seranın arka duvarında açılır ve katlanır, bu da seranın aydınlatmasını etkilemez; Alttaki sabit termal yalıtım yorganı, geceleri sızdırmazlık rolünü oynar. Dahili yalıtım tasarımı temiz ve kullanımı kolaydır ve yaz aylarında gölgeleme ve soğutma rolünü de oynayabilir.

Aktif ısınma teknolojisi

Kışın kuzeybatı Çin'de kışın düşük sıcaklık nedeniyle, sadece seralarda ısı koruma ve ısı depolamasına güvenirsek, yine de bazı soğuk havalarda mahsullerin kışlama üretiminin gereksinimlerini karşılayamayız, bu nedenle bazı aktif ısınma önlemleri de endişeli.

Güneş enerjisi depolama ve ısı salım sistemi

Duvarın ısı koruma, ısı depolama ve yük taşıma işlevlerini taşımasının önemli bir nedenidir, bu da yüksek inşaat maliyetine ve güneş seralarının düşük arazi kullanım oranına yol açar. Bu nedenle, güneş seralarının basitleştirilmesi ve montajı gelecekte önemli bir gelişme yönü olmak zorundadır. Bunlar arasında, duvarın işlevini basitleştirmek, duvarın ısı depolama ve serbest bırakma işlevini serbest bırakmaktır, böylece arka duvar sadece ısıyı koruma fonksiyonunu taşır, bu da gelişimi basitleştirmenin etkili bir yoludur. Örneğin, Fang Hui'nin aktif ısı depolama ve salım sistemi (Şekil 2), Gansu, Ningxia ve Sincan gibi ekilmemiş alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Isı toplama cihazı kuzey duvarına asıldı. Gün boyunca, ısı toplama cihazı tarafından toplanan ısı, ısı depolama ortamının dolaşımı yoluyla ısı depolama gövdesinde saklanır ve geceleri ısı salınır ve ısı depolama ortamının dolaşımı ile ısıtılır, böylece zaman ve mekanda ısı transferi. Deneyler, seradaki minimum sıcaklığın bu cihaz kullanılarak 3 ~ 5 ℃ ile yükseltilebileceğini göstermektedir. Wang Zhiwei vb. Güney Sincan Çöl Bölgesi'ndeki güneş serası için bir su perdesi ısıtma sistemi ortaya koyun, bu da sera sıcaklığını geceleri 2,1 ℃ artırabilir.

Buna ek olarak, Bao Encai vb. Kuzey Duvarı için aktif bir ısı depolama sirkülasyon sistemi tasarladı. Gündüz, eksenel fanların dolaşımı yoluyla, kapalı sıcak hava kuzey duvarına gömülü ısı transfer kanalından akar ve ısı transfer kanalı, duvarın içindeki ısı depolama tabakası ile ısıyı değiştirir, bu da ısı depolama kapasitesini önemli ölçüde iyileştirir. duvar. Buna ek olarak, Yan Yantao vb. Tarafından tasarlanan güneş fazı değişim ısı depolama sistemi. Gündüzler gündüz güneş koleksiyoncuları aracılığıyla faz değişim malzemelerinde ısıyı depolar ve daha sonra geceleri hava sirkülasyonu yoluyla kapalı havaya dağıtır, bu da Geceleri ortalama sıcaklık 2.0 ℃. Yukarıdaki güneş enerjisi kullanım teknolojileri ve ekipmanı ekonomi, enerji tasarrufu ve düşük karbon özelliklerine sahiptir. Optimizasyon ve iyileştirmeden sonra, Kuzeybatı Çin'de bol miktarda güneş enerjisi kaynaklarına sahip alanlarda iyi bir uygulama beklentisi olmalıdır.

Diğer Yardımcı Isıtma Teknolojileri

01 Biyokütle Enerji Isıtma

Yatak, saman, inek gübresi, koyun gübresi ve kümes hayvanları gübresi biyolojik bakterilerle karıştırılır ve seradaki toprağa gömülür. Fermantasyon işlemi sırasında çok fazla ısı üretilir ve fermantasyon işlemi sırasında birçok faydalı suş, organik madde ve CO2 üretilir. Yararlı suşlar çeşitli mikropları engelleyebilir ve öldürebilir ve sera hastalıklarının ve zararlıların oluşumunu azaltabilir; Organik madde ürünler için gübre olabilir; Üretilen CO2, mahsullerin fotosentezini artırabilir. Örneğin, Wei Wenxiang, zemin sıcaklığını etkili bir şekilde yükselten Qinghai platosundaki güneş serasında iç toprakta at gübresi, inek gübresi ve koyun gübresi gibi sıcak organik gübreler gömdü. Gansu çöl bölgesindeki güneş serasında ， Zhou Zhilong, mahsuller arasında fermente için saman ve organik gübre kullandı. Test, seranın sıcaklığının 2 ~ 3 ℃ artabileceğini gösterdi.

02 Kömür Isıtma

Yapay soba, enerji tasarruflu su ısıtıcı ve ısıtma vardır. Örneğin, Qinghai platosunda yapılan soruşturmadan sonra Wei Wenxiang, yapay fırın ısıtmasının esas olarak yerel olarak kullanıldığını buldu. Bu ısıtma yöntemi, daha hızlı ısıtma ve bariz ısıtma etkisinin avantajlarına sahiptir. Bununla birlikte, kömür yakma sürecinde SO2, CO ve H2S gibi zararlı gazlar üretilecektir, bu nedenle zararlı gazları boşaltmak için iyi bir iş yapmak gerekir.

03 Elektrikli Isıtma

Seranın ön çatısını ısıtmak veya elektrikli ısıtıcı kullanın. Isıtma etkisi dikkat çekicidir, kullanım güvenlidir, serada kirletici üretilmez ve ısıtma ekipmanının kontrol edilmesi kolaydır. Chen Weiqian ve diğerleri, Jiuquan bölgesinde kışın kışın donma sorununun yerel Gobi tarımının gelişimini engellediğini ve serayı ısıtmak için elektrikli ısıtma elemanlarının kullanılabileceğini düşünüyor. Bununla birlikte, yüksek kaliteli elektrik enerji kaynaklarının kullanımı nedeniyle enerji tüketimi yüksektir ve maliyet yüksektir. Aşırı soğuk havalarda geçici bir acil ısıtma aracı olarak kullanılması gerektiği önerilmektedir.

Çevre Yönetimi Önlemleri

Seranın üretimi ve kullanımı sürecinde, tam ekipman ve normal çalışma, termal ortamının tasarım gereksinimlerini karşılamasını etkili bir şekilde sağlayamaz. Aslında, ekipmanın kullanımı ve yönetimi genellikle termal ortamın oluşumunda ve bakımında önemli bir rol oynar, en önemlisi termal yalıtım yorganının ve havalandırmanın günlük yönetimidir.

Termal Yalıtım Yorgan Yönetimi

Termal Yalıtım yorganı, ön çatının gecenin termal yalıtımının anahtarıdır, bu nedenle günlük yönetim ve bakımını iyileştirmek son derece önemlidir, özellikle aşağıdaki sorunlara dikkat edilmelidir: ① Termal yalıtım yorganının uygun açılış ve kapanış süresini değiştirin . Termal yalıtım yorganının açılış ve kapanış süresi sadece seranın aydınlatma süresini etkilemekle kalmaz, aynı zamanda seradaki ısıtma işlemini de etkiler. Termal yalıtım yorganının çok erken veya çok geç açılması ve kapatılması, ısı toplanmasına elverişli değildir. Sabah, yorgan çok erken ortaya çıkarsa, düşük dış sıcaklık ve zayıf ışık nedeniyle iç mekan sıcaklığı çok fazla düşecektir. Aksine, yorgan ortaya çıkarma süresi çok geçse, serada ışık alma süresi kısalır ve iç mekan sıcaklığı artış süresi ertelenir. Öğleden sonra, termal yalıtım yorganı çok erken kapatılırsa, iç mekan maruz kalma süresi kısalır ve iç toprak ve duvarların ısı depolanması azalır. Aksine, ısı koruması çok geç kapatılırsa, düşük dış sıcaklık ve zayıf ışık nedeniyle seranın ısı dağılması artırılacaktır. Bu nedenle, genel olarak, termal yalıtım yorganı sabah açıldığında, 1 ~ 2 ℃ düşüşten sonra sıcaklığın yükselmesi tavsiye edilirken, termal yalıtım yorganı kapatıldığında, sıcaklığın yükselmesi için tavsiye edilir. 1 ~ 2 ℃ düşüşten sonra. ② Termal yalıtım yorgasını kapatırken, termal yalıtım yorganı tüm ön çatıları sıkıca kapsayıp kaplamadığını gözlemlemek ve bir boşluk varsa onları zamanında ayarlamak için dikkat edin. ③ Termal yalıtım yorganı tamamen bırakıldıktan sonra, ısı koruma etkisinin geceleri rüzgar tarafından kaldırılmasını önlemek için alt parçanın sıkıştırılıp sıkılmadığını kontrol edin. ④ Termal yalıtım yorgasını zamanında kontrol edin ve koruyun, özellikle termal yalıtım yorganı hasar gördüğünde, onarın veya zamanında değiştirin. ⑤ Zamanında hava koşullarına dikkat edin. Yağmur veya kar olduğunda, termal yalıtım yorganını zamanında örtün ve karı zamanında çıkarın.

Havalanımların yönetimi

Kışın havalandırma amacı, öğlen etrafındaki aşırı sıcaklığı önlemek için hava sıcaklığını ayarlamaktır; İkincisi, iç mekan nemini ortadan kaldırmak, seradaki hava nemini azaltmak ve zararlıları ve hastalıkları kontrol etmektir; Üçüncüsü iç mekan CO2 konsantrasyonunu arttırmak ve mahsul büyümesini desteklemektir. Bununla birlikte, havalandırma ve ısının korunması çelişkilidir. Havalandırma uygun şekilde yönetilmezse, muhtemelen düşük sıcaklık sorunlarına yol açacaktır. Bu nedenle, havalandırma deliklerinin ne zaman ve ne kadar süre açılması, seranın çevre koşullarına göre dinamik olarak ayarlanmalıdır. Kuzeybatı eklenmemiş alanlarda, sera deliklerinin yönetimi esas olarak iki yöne ayrılmıştır: manuel çalışma ve basit mekanik havalandırma. Bununla birlikte, deliklerin açılış süresi ve havalandırma süresi esas olarak insanların öznel yargısına dayanmaktadır, bu nedenle havalandırma delikleri çok erken veya çok geç açılır. Yukarıdaki problemleri çözmek için, yin yilei vb. İç mekan ortamındaki değişikliklere göre havalandırma deliklerinin açılış saatini ve açılış ve kapanış boyutunu belirleyebilen bir çatı akıllı havalandırma cihazı tasarladı. Çevresel değişim ve mahsul talebi yasası üzerine araştırmaların derinleşmesi ile çevresel algı, bilgi toplama, analiz ve kontrol gibi teknolojilerin ve ekipmanların popülerleştirilmesi ve ilerlemesi ile güneş sergilerinde havalandırma yönetiminin otomasyonu bir Gelecekte önemli gelişim yönü.

Diğer yönetim önlemleri

Çeşitli kulübe filmleri kullanma sürecinde, ışık iletim kapasiteleri kademeli olarak zayıflayacak ve zayıflama hızı sadece kendi fiziksel özellikleriyle değil, aynı zamanda kullanım sırasında çevreleyen ortam ve yönetim ile de ilişkilidir. Kullanım sürecinde, ışık iletim performansının azalmasına yol açan en önemli faktör, film yüzeyinin kirliliğidir. Bu nedenle, koşullar izin verdiğinde düzenli temizlik ve temizlik yapmak son derece önemlidir. Ayrıca, seranın muhafaza yapısı düzenli olarak kontrol edilmelidir. Duvarda ve ön çatıda bir sızıntı olduğunda, seranın soğuk hava infiltrasyonundan etkilenmesini önlemek için zamanında onarılmalıdır.

Mevcut sorunlar ve geliştirme yönü

Araştırmacılar, kuzeybatıdaki kuzeybatıdaki eklenmemiş alanlardaki ısı koruma ve depolama teknolojisi, yönetim teknolojisi ve ısınma yöntemlerini, temelde bir içsel sebze üretimini gerçekleştiren, seranın düşük sıcaklıkta ürpertici yaralanmaya direnme yeteneğini büyük ölçüde geliştirdi. ve temelde sebze içi kışın üretimini fark etti. Çin'de arazi için yarışan yiyecek ve sebzeler arasındaki çelişkiyi hafifletmek için tarihi bir katkı sağlamıştır. Bununla birlikte, Çin'in kuzeybatısındaki sıcaklık garantisi teknolojisinde hala aşağıdaki sorunlar vardır.

Yükseltilecek sera türleri

Şu anda, sera türleri hala 20. yüzyılın sonlarında ve bu yüzyılın başlarında, basit bir yapı, mantıksız tasarım, sera termal ortamını koruma ve doğal afetlere direnme ve standartlaştırma eksikliğine sahip yaygın olanlardır. Bu nedenle, gelecekteki sera tasarımında, ön çatının şekli ve eğimi, seranın azimut açısı, arka duvarın yüksekliği, seranın batan derinliği vb. ve iklim özellikleri. Aynı zamanda, bir seraya mümkün olduğunca sadece bir ürün ekilebilir, böylece dikilen ürünlerin ışık ve sıcaklık gereksinimlerine göre standartlaştırılmış sera eşleşmesi gerçekleştirilebilir.

Sera ölçeği nispeten küçüktür.

Sera ölçeği çok küçükse, sera termal ortamının stabilitesini ve mekanizasyonun gelişimini etkileyecektir. İşgücü maliyetinin kademeli olarak artmasıyla, mekanizasyon gelişimi gelecekte önemli bir yön. Bu nedenle, gelecekte kendimizi yerel kalkınma seviyesine dayandırmalı, mekanizasyon gelişiminin ihtiyaçlarını dikkate almalı, rasyonel olarak seraların iç alanını ve düzenini tasarlamalı, yerel alanlar için uygun tarımsal ekipmanların araştırılmasını ve geliştirilmesini hızlandırmalıyız. Sera üretiminin mekanizasyon oranını iyileştirin. Aynı zamanda, mahsullerin ve yetiştirme modellerinin ihtiyaçlarına göre, ilgili ekipman standartlarla eşleştirilmeli ve entegre araştırma ve geliştirme, yenilik ve ventilasyon, nem azaltma, ısı koruma ve ısıtma ekipmanlarının popülerleştirilmesi teşvik edilmelidir.

Kum ve içi boş bloklar gibi duvarların kalınlığı hala kalındır.

Duvar çok kalınsa, yalıtım etkisi iyi olmasına rağmen, toprağın kullanım oranını azaltacak, inşaatın maliyetini ve zorluğunu artıracaktır. Bu nedenle, gelecekteki gelişmede, bir yandan, duvar kalınlığı yerel iklim koşullarına göre bilimsel olarak optimize edilebilir; Öte yandan, arka duvarın ışığını ve basitleştirilmiş gelişimini teşvik etmeliyiz, böylece seranın arka duvarı sadece ısı koruma işlevini korur, duvarın ısı depolanmasını ve salınmasını değiştirmek için güneş koleksiyoncuları ve diğer ekipmanları kullanır. . Güneş koleksiyoncuları, yüksek ısı toplama verimliliği, güçlü ısı toplama kapasitesi, enerji tasarrufu, düşük karbon vb. Geceleri, daha yüksek ısı kullanımı ile.

Özel termal yalıtım yorganı geliştirilmelidir.

Ön çatı, serada ısı dağılmasının ana gövdesidir ve termal yalıtım yorgasının termal yalıtım performansı doğrudan iç mekan termal ortamını etkiler. Şu anda, bazı bölgelerdeki sera sıcaklığı ortamı iyi değildir, çünkü kısmen termal yalıtım yorganı çok ince ve malzemelerin termal yalıtım performansı yetersizdir. Aynı zamanda, termal yalıtım yorganının hala zayıf su geçirmez ve kayak kabiliyeti, yüzeyin ve çekirdek malzemelerin kolay yaşlanması vb. İklimsel özellikler ve gereksinimler ve yerel kullanım ve popülerleştirme için uygun özel termal yalıtım yorgan ürünleri tasarlanmalı ve geliştirilmelidir.

SON

Alıntı yapılan bilgiler

Luo Ganliang, Cheng Jieyu, Wang Pingzhi, vb. Çevre sıcaklığının araştırma durumu Garanti, kuzeybatıda yetiştirilmemiş arazide güneş serasının teknolojisi [J]. Tarım Mühendisliği Teknolojisi, 2022,42 (28): 12-20.