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重大冲破 | 十载攻关,五代成果,温室节能技术再度革新!

温室园艺欧冠直播平台 颁发于 2018-12-06 15:51 1408 欧冠直播平台
      日光温室是我国独有的节能、低成本温室布局型式,为保障冬季蔬菜供给、农业增效、农民增收做出了主要贡献。日光温室的显著特征是操作墙体进行热能的自然蓄积与释放,但这种被动式蓄放热方法存在蓄热能力不足且无法调控、低温冷害频发、产量品质难以保障以及墙体盲目增厚等突出问题。

      中国农业科学院环发所设施植物环境工程团队,以提升太阳辐射能截获与蓄积能力、主动调蓄白日热能用于夜晚增温并实现温室布局轻简化为目标,历经10余年攻关,在日光温室主动蓄放热关键技术及装备研发等方面取得了多项创新性成果。

首次提出日光温室太阳辐射能主动截获与释放思想,实现了温室热能储存与操作技术的冲破。

      基于不同地理纬度太阳高度角、时角及温室布局的数值阐发,阐明了太阳辐射能到达日光温室墙体、土壤的动态分布规律;提出了采用吸热材料主动截获并通过流体介质转移温室太阳辐射能的思想,探明了日光温室主动式蓄积与释放热能的优化模式与实现途径,为大幅提升日光温室太阳辐射能截获与蓄积能力奠定了理论基础。

率先提出以水媒为介质的热能蓄积与释放方法,创制出基于水媒的日光温室主动蓄放热系统装备。

      基于水的热容性大与廉价安全等显著特征,率先提出一种以水媒为介质的主动式热能蓄积与释放方法,系统研究了主动蓄放热系统集热、蓄热与放热过程及优化工程热物理特性参数,创制出PE黑管环绕式、双黑膜平板式、金属膜片式、黑膜硬塑模块式、骨架构件式等多种模式的主动蓄放热系统。日光温室蓄热效率由墙体被动式的18%提高到65%以上,夜间放热量达4.9~5.6 MJ/m2。

发明了基于主动蓄放热的调温除湿技术,显著改善日光温室气温、根温与湿度环境。

      基于主动蓄放热热能可控操作的原理,研制出蓄积-释放一体化空气温度调控技术、基质-管道复合型根际增温技术以及新风引入-增温协同除湿技术及配套装备;研发出基于热泵的主动蓄放热能效提升技术与装备,蓄热效率达72%,COP值达4.4~5.2,节能效果显著。主动蓄放热日光温室夜间温度可提高5~6℃,作物根际温度提高4~5℃以上,相对湿度降低14%以上。

创制出轻简保温墙体-主动蓄放热系统一体化温室布局,实现了日光温室布局轻简化与可装配化。

      研发出模块化、尺度化温室轻型复合保温墙体,可内嵌于轻简保温墙体的主动蓄放热系统布局,实现了日光温室主动蓄热-墙体整体装配式安装,施工时间和安装成本节省30%,墙体厚度由传统的砖墙0.5~0.6m、土墙6.0~8.0m缩短到0.2m以内,显著提高了土地操作效率。


      项目先后获授权专利31项,颁发论文58篇,形成了五代主动蓄放热装备产物,以及20种针对不同气候区的轻简装配式日光温室尺度设计方案。农业部鉴定认为 “该成果达到了国际先进程度,其中日光温室主动蓄放热方法、基于热泵的主动蓄放热系统能效提升技术达到了国际领先程度。”成果已在北京、山东、宁夏、辽宁、甘肃等10多个省市自治区和部队系统的100多个基地推广应用,面积达3.0万亩以上,直接经济效益1.2亿元,间接经济效益5.9亿元以上,为日光温室技术革新与财富成长做出了主要贡献,经济、社会与生态效益显著。

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