温室園芸農業工学技術2022-12-02 17:30北京で発行

砂漠、ゴビ、サンディランドなどの培養されていない地域で太陽の温室を開発することは、土地を競う食物と野菜の矛盾を効果的に解決しました。これは、温室作物の生産の成功または失敗を決定することが多い温度作物の成長と発達の決定的な環境要因の1つです。したがって、非栽培地域で太陽の温室を開発するには、最初に温室の環境温度問題を解決する必要があります。この記事では、近年の培養されていない土地の温室で使用されている温度制御方法が要約されており、非培養陸の太陽の温室における温度と環境保護の既存の問題と開発方向を分析し、要約します。

中国には人口が多い、利用可能な土地資源が少ない。土地資源の85％以上は、主に中国北西部に集中している非栽培土地資源です。 2022年の中央委員会の文書No.1は、施設農業の開発を加速する必要があることを指摘し、生態学的環境を保護することに基づいて、施設の農業を開発するために利用可能な空いている土地と荒れ地を探索する必要があります。中国北西部は、砂漠、ゴビ、荒れ地、その他の非栽培土地資源と、施設農業の開発に適した自然光と熱の資源が豊富です。したがって、非栽培された土地資源の開発と利用は、栽培されていない土地の温室を開発することは、国家の食料安全保障を確保し、土地利用紛争を緩和するための非常に戦略的な重要性です。

現在、非栽培されていない太陽の温室は、非栽培土地における高効率の農業開発の主な形態です。中国の北西では、昼と夜の温度差が大きく、冬の夜の温度は低く、しばしば屋内の最低温度が通常の成長と発達に必要な温度よりも低いという現象につながります。作物。温度は、作物の成長と発達のための不可欠な環境要因の1つです。温度が低すぎると、作物の生理学的および生化学的反応が遅くなり、成長と発達が遅くなります。温度が作物が耐えることができる限界よりも低い場合、凍結損傷さえもたらします。したがって、作物の通常の成長と発達に必要な温度を確保することが特に重要です。太陽の温室の適切な温度を維持するために、それは解決できる単一の尺度ではありません。温室の設計、建設、材料の選択、規制、日常管理の側面から保証する必要があります。したがって、この記事では、近年の中国の非培地温室の研究状況と、温室の設計と建設、熱保存と温暖化の尺度、環境管理の側面からの研究状況と進捗状況を要約して、培養されていない温室の合理的な設計と管理。

温室構造と材料

温室の熱環境は、主に温室の送信、傍受、太陽放射に依存します。これは、温室の方向、形状、壁および後ろの屋根の材料の形状、形状、材料の合理的な設計に関連しています。基礎断熱、温室サイズ、夜間断熱モード、フロントルーフの材料など、および温室の建設と建設プロセスが設計要件の効果的な実現を確保できるかどうかにも関連しています。

フロントルーフの光伝送容量

温室の主なエネルギーは太陽から来ます。フロントルーフの光感染能力を高めることは、温室にとってより多くの熱を得るために有益であり、冬に温室の温度環境を確保するための重要な基盤でもあります。現在、温室の前屋根の光感染能力と光の受信時間を増やすための3つの主要な方法があります。

01合理的な温室の方向と方位角を設計します

温室の向きは、温室の照明性能と温室の熱貯蔵容量に影響します。したがって、温室でより多くの熱貯蔵を得るために、中国北西部の非栽培温室の方向が南に面しています。温室の特定の方位角の場合、南から東を選択すると、「太陽をつかむ」ことが有益であり、屋内の温度は朝に急速に上昇します。南から西に選択されると、温室が午後の光を利用することが有益です。南方向は、上記の2つの状況の間の妥協点です。地球物理学の知識によれば、地球は1日で360°回転し、太陽の方位角は4分ごとに約1°動きます。したがって、温室の方位角が1°異なるたびに、直射日光の時間は約4分間異なります。つまり、温室の方位角は、温室が朝と夕方に光を見る時間に影響します。

朝と午後の光時間が等しく、東または西が同じ角度にある場合、温室は同じ光時間を取得します。ただし、北緯37°の北のエリアでは、朝の温度は低く、キルトの発見時間は遅くなりますが、午後と夕方には温度が比較的高くなるため、の時間を遅らせることが適切です。熱絶縁キルトを閉じます。したがって、これらのエリアは南から西に選択し、午後の光を最大限に活用する必要があります。朝の照明が改善されているため、北緯30°〜35°のエリアでは、熱保存時間とカバーの発見の時間も進むことができます。したがって、これらのエリアは、南東の方向を選択して、温室のためのより多くの朝の太陽放射を求めて努力する必要があります。ただし、北緯35°〜37°の面積では、朝と午後には太陽放射にほとんど違いがないため、サウス方向を選択する方が良いでしょう。南東であろうと南西であろうと、偏差角は一般に5°〜8°であり、最大値は10°を超えてはなりません。中国北西部は北緯37°〜50°の範囲にあるため、温室の方位角角は一般に南から西にあります。これを考慮して、Zhang Jingsheなどによって設計された日光の温室などが南部の西に5°の向きを選択しました。ヘクシコリドールのゴビ地域にあるChang Meimeiなどによって建設されたSunlight Greenhouseは、向きを採用しました。南の西に5°から10°、そして新jiangのMa Zhiguiなどによって建設された日光の温室が採用しています。南の西への8°の方向。

02デザイン合理的なフロントルーフの形状と傾斜角

前屋根の形状と傾きは、太陽光線の入射角を決定します。入射角度が小さいほど、透過率が大きくなります。サンジュレンは、フロントルーフの形状は主に主照明表面の長さとリアスロープの比率によって決定されると考えています。長いフロントスロープと短いリアスロープは、フロントルーフの照明と熱保存に有益です。チェン・ワイアンなどは、ゴビ地域で使用される太陽の温室の主な照明屋根は、4.5m半径の円形アークを採用しており、寒さに効果的に抵抗できると考えています。 Zhang Jingsheなど。高山と高緯度の温室の前屋根に半円形のアーチを使用する方が適切だと思います。フロントルーフの傾斜角については、プラスチックフィルムの光透過特性によると、入射角が0〜40°の場合、フロントルーフの日光の反射率は小さく、40°を超えると、それが40°を超えると、反射率は大幅に増加します。したがって、40°は最大入射角として、フロントルーフの傾斜角を計算するため、冬至でさえ、太陽放射が最大範囲で温室に入ることができます。したがって、内モンゴルのウハイの非培養エリアに適した太陽系温室を設計するとき、彼のビンなどは、40°の入射角度でフロントルーフの傾斜角を計算し、30を超える限りと考えました°、温室効果照明と熱保存の要件を満たすことができます。 Zhang Caihongなどは、新jiangの非栽培地域に温室を建設するとき、新jiangの温室の前屋根の傾斜角は31°であり、新jiangの北部の傾斜は32°〜33.5°であると考えています。

03適切な透明なカバー材料を選択します。

屋外の太陽放射条件の影響に加えて、温室フィルムの材料と光の伝送特性も、温室の光と熱環境に影響を与える重要な要因です。現在、PE、PVC、EVA、POなどのプラスチックフィルムの光透過率は、異なる材料やフィルムの厚さのために異なります。一般的に言えば、1〜3年間使用されてきた映画の光透過率は、全体で88％を超えることが保証されます。これは、光と温度の作物の需要に応じて選択する必要があります。さらに、温室での光感染に加えて、温室での光環境の分布は、人々がますます注意を払う要因でもあります。したがって、近年、散乱光が強化された材料をカバーする光透過材料は、特に中国北西部の強い日射を持つ地域で業界によって高度に認識されています。強化された散乱光フィルムの適用により、作物の天蓋の上部と下部に対するシェーディング効果が減少し、作物の中央部と下部の光が増加し、作物全体の光合成特性が改善され、促進の良い効果が示されました。成長と生産の増加。

温室サイズの合理的な設計

温室の長さが長すぎるか短すぎるため、屋内温度制御に影響します。温室の長さが短すぎると、日の出と日没の前に、東と西のゲーブルズによって陰にされたエリアが大きく、温室の温暖化を助長しません。熱の吸収と放出。長さが大きすぎる場合、屋内温度を制御することは困難であり、温室構造の硬さと熱保存キルトローリングメカニズムの構成に影響します。温室の高さとスパンは、フロントルーフの日光、温室スペースのサイズ、断熱率に直接影響します。温室のスパンと長さが固定されている場合、温室の高さを上げると、光環境の観点からフロントルーフの照明角が増加する可能性があります。これは、光の伝達を助長します。熱環境の観点からは、壁の高さが増加し、後部の壁の熱貯蔵エリアが増加します。これは、後壁の熱貯蔵と熱放出に有益です。さらに、スペースは大きく、熱容量も大きく、温室の熱環境はより安定しています。もちろん、温室の高さを増やすと、温室のコストが増加し、包括的な検討が必要です。したがって、温室を設計するときは、現地の条件に応じて、合理的な長さ、スパン、高さを選択する必要があります。たとえば、Zhang Caihongなどは、新jiang北部では温室の長さが50〜80m、スパンは7m、温室の高さは3.9mであると考えています。スパンは8mで、温室の高さは3.6〜4.0mです。また、温室のスパンは7mを超えてはならず、スパンが8mの場合、熱保存効果が最適であると考えられています。さらに、チェン・ウェイキアンなどは、太陽の温室の長さ、スパン、高さは、それがガンスの柔術のゴビ地域に建設される場合、それぞれ80m、8〜10m、および3.8〜4.2mであると考えています。

壁の熱貯蔵と断熱能力を改善する

昼間、壁は太陽放射と屋内空気の熱を吸収することにより熱を蓄積します。夜には、屋内温度が壁の温度よりも低い場合、壁は受動的に熱を放出して温室を加熱します。温室の主要な熱貯蔵局として、壁は熱貯蔵容量を改善することにより、屋内の夜間温度環境を大幅に改善できます。同時に、壁の熱絶縁関数は、温室熱環境の安定性の基礎です。現在、壁の熱貯蔵と断熱能力を改善する方法はいくつかあります。

01デザイン合理的な壁構造

壁の機能には主に熱貯蔵と熱保存が含まれており、同時に、温室の壁のほとんどは、屋根のトラスをサポートする荷重を伴うメンバーとしても機能します。優れた熱環境を取得するという観点から、合理的な壁構造は、不必要なコールドブリッジを減らしながら、内側に十分な熱貯蔵容量と外側に十分な熱保存能力を持つ必要があります。壁の熱貯蔵と断熱材の研究では、Bao Encaiなどは、モンゴル内のウハイ砂漠地帯に固化した砂パッシブ熱貯蔵壁を設計しました。多孔質レンガを外側の断熱層として使用し、固化砂を内側の熱貯蔵層として使用しました。このテストでは、晴れた日に屋内温度が13.7°に達する可能性があることが示されました。 Ma Yuehongなどは、新jiang北部の小麦シェルモルタルブロックの複合壁を設計しました。この壁は、熱貯蔵層としてモルタルブロックでゆっくりと埋め込まれ、スラグバッグは断熱層として屋外で積み重ねられています。 Zhao Pengなどが設計した中空のブロック壁は、Gansu州のGobiエリアで、厚さ100mmの厚さベンゼンボードを外側に断熱層として使用し、砂と中空のブロックレンガを内側の熱貯蔵層として使用しています。このテストでは、冬の平均温度は夜間の10°を超え、チャイ再生などが、砂と砂利を断熱層として使用し、壁のゴビ地域のゴビ地域の壁の熱貯蔵層を使用していることを示しています。コールドブリッジ、ヤンジュニューなどの削減に関しては、壁の熱抵抗を改善するだけでなく、背面の外側にポリスチレンボードを貼り付けることで壁のシーリングプロパティを改善するだけでなく、壁のシーリングプロパティを改善したという点で設計されています。壁; Wu Letianなど。鉄筋の壁の基礎の上に鉄筋コンクリートのリングビームを設定し、リングビームのすぐ上に台形レンガのスタンピングを使用してバックルーフをサポートしました。 Xinjiangは、したがって、温室の熱断熱に影響します。

02適切な熱貯蔵および断熱材を選択します。

壁の熱貯蔵と断熱効果は、最初に材料の選択に依存します。北西部の砂漠、ゴビ、サンディランド、その他の地域では、サイトの条件によると、研究者は地元の材料を採用し、太陽の温室のさまざまな種類の後ろの壁を設計しようと大胆に試みました。たとえば、Zhang Guosenと他の人が砂や砂利の畑に温室を建設したとき、砂と砂利を壁の熱貯蔵および断熱層として使用しました。中国北西部のゴビと砂漠の特徴によると、Zhao Pengは砂岩と中空のブロックを備えた一種の中空ブロック壁を材料として設計しました。このテストでは、平均屋内の夜間温度が10°を超えていることが示されています。中国北西部のゴビ地域にあるレンガや粘土などの建築材料の不足を考慮して、周チャンジなどは、陸上の温室が通常、西jiangのゴビキルギズのゴビ地域の太陽系温室を調査する際に壁材料として小石を使用していることを発見しました。ペブルの熱性能と機械的強度を考慮して、ペブルで構築された温室は、熱保存、熱貯蔵、負荷ベアリングの点で優れた性能を持っています。同様に、Zhang Yongなども壁の主な材料として小石を使用し、Shanxiやその他の場所に独立した熱貯蔵小石の壁を設計しました。このテストは、熱貯蔵効果が良いことを示しています。 Zhangなどは、北西ゴビ地域の特性に応じて一種の砂岩の壁を設計しました。さらに、Ma Yuehongなどは、新jiangのHotianのブロックで満たされた砂の壁、ブロック壁、レンガの壁の熱貯蔵容量をテストしました。結果は、ブロックで満たされた砂の壁が最大の熱貯蔵容量を持っていることを示しました。さらに、壁の熱貯蔵パフォーマンスを向上させるために、研究者は新しい熱貯蔵材料と技術を積極的に開発します。たとえば、Bao Encaiは、位相変化硬化剤材料を提案しました。これは、北西部の非培養地域の太陽系温室の後壁の熱貯蔵容量を改善するために使用できます。地元の材料の探索として、Haystack、Slag、Benzeneボード、ストローも壁材料として使用されますが、これらの材料には通常、熱保存の機能があり、熱貯蔵容量はありません。一般的に言えば、砂利とブロックで満たされた壁は、良好な熱貯蔵と断熱能力を持っています。

03壁の厚さを適切に増加させます

通常、熱抵抗は壁の熱断熱性能を測定するための重要な指標であり、熱抵抗に影響する因子は、材料の熱伝導率以外の材料層の厚さです。したがって、適切な熱断熱材の選択に基づいて、壁の厚さを適切に増加させると、壁の全体的な熱抵抗が増加し、壁を介した熱損失を減らし、壁の熱断熱と熱貯蔵容量を増加させます。温室全体。たとえば、ガンスやその他の地域では、Zhangye市の砂袋壁の平均厚さは2.6mですが、柔術市のモルタル石積み壁の厚さは3.7mです。壁が厚いほど、熱断熱と熱貯蔵容量が大きくなります。ただし、壁が厚すぎると、土地の占領と温室建設のコストが増加します。したがって、熱断熱能力を改善するという観点から、ポリスチレン、ポリウレタン、その他の材料などの熱伝導率が低い熱断熱材を選択し、厚さを適切に増加させることも優先される必要があります。

リアルーフの合理的なデザイン

リアルーフの設計では、主な考慮事項は、シェーディングの影響を引き起こし、熱断熱能力を改善することではありません。後部の屋根に対するシェーディングの影響を減らすために、その傾斜角の設定は、主に、作物が植えられ生産された昼間に後部の屋根が直射日光を受け取ることができるという事実に基づいています。したがって、後部屋根の標高角は、一般に、7°〜8°の冬至の局所太陽高度角よりも優れているように選択されます。たとえば、Zhang Caihongなどは、CinjiangのGobiおよびSaline-Alkaliの陸地に太陽の温室を建設するとき、後屋根の予測長は1.6mであるため、後屋根の傾斜角はXinjiang南部では40°であると考えています。新jiang北部で45°。チェン・ワイチアンと他の人々は、ジュクアン・ゴビ地域の太陽の温室の後部屋根は40°に傾くべきだと考えています。背面屋根の熱断熱材の場合、熱絶縁材料、熱断熱材の選択、必要な厚さの設計、および建設中の熱断熱材の合理的なラップジョイントで保証する必要があります。

土壌の熱損失を減らします

冬の夜には、屋内土壌の温度が屋外の土壌の温度よりも高いため、屋内土壌の熱は熱伝導により屋外に移動し、温室効果暑さを引き起こします。土壌の熱損失を減らす方法はいくつかあります。

01土壌断熱

地面は適切に沈み、凍結した土壌層を避け、土壌を使用して熱保存のために使用します。たとえば、チャイ再生およびヘキシコリドーの他の非培養地によって開発された「1448 3マテリアル1-ボディ」ソーラー温室は、1メートル下に掘り、凍結した土壌層を効果的に回避することで建設されました。ターパン地域の凍結土壌の深さは0.8mであるという事実によれば、王ウアミンなどは、温室の熱断熱能力を改善するために0.8mを掘ることを提案しました。 Zhang Guosenなどが、Arabaleの不可能な土地にDouble Arch Double-Film Digging Solar Greenhouseの裏壁を建設したとき、掘削の深さは1mでした。実験では、従来の第2世代の太陽系温室と比較して、夜間の最低温度が2〜3°増加したことが示されました。

02 Foundation Cold Protection

主な方法は、フロントルーフの基礎部分に沿って冷たい溝を掘る、熱絶縁材料を埋める、または基礎壁部分に沿って地下に継続的に埋葬される熱損失を減らすことを目的としています。温室の境界部分の土壌を熱伝達します。使用される熱断熱材は、主に中国北西部の局所状態に基づいており、干し草、スラグ、ロックウール、ポリスチレンボード、コーンストロー、馬の肥料、倒れた葉、壊れた草、おがくず、雑草など、局所的に入手できます。ストローなど

03マルチフィルム

プラスチックフィルムを覆うことで、日光は日中にプラスチックフィルムを通して土壌に到達することができ、土壌は太陽の熱を吸収して熱くなります。さらに、プラスチックフィルムは、土壌に反映される長波放射をブロックし、土壌の放射線損失を減らし、土壌の熱貯蔵を増加させることができます。夜間、プラスチックフィルムは土壌と屋内空気の間の対流熱交換を妨げる可能性があり、したがって、土壌の熱損失を減らします。同時に、プラスチックフィルムは、土壌水蒸発によって引き起こされる潜熱損失を減らすこともできます。 Wei Wenxiangは、青海高原のプラスチックフィルムで温室を覆い、この実験により、地下温度が約1℃で上昇できることが示されました。

フロントルーフの熱断熱性能を強化します

温室のフロントルーフは主な熱散逸面であり、失われた熱は温室の総熱損失の75％以上を占めています。したがって、温室のフロントルーフの熱断熱能力を強化することで、フロントルーフを介した損失を効果的に減らし、温室の冬の温度環境を改善できます。現在、フロントルーフの熱断熱能力を改善するための3つの主要な対策があります。

01多層透明なカバーが採用されています。

構造的には、温室の光を伝達する表面として二重層フィルムまたは3層フィルムを使用すると、温室の熱断熱性能を効果的に改善できます。たとえば、Zhang Guosenと他の人は、ジュクアン市のゴビ地域にダブルアーチダブルフィルム掘削型ソーラーグリーンハウスを設計しました。温室の正面屋根の外側はEVAフィルムで作られており、温室の内側はPVCドリップフリーのアンチエイジングフィルムで作られています。実験は、従来の第2世代の太陽の温室と比較して、熱断熱効果が顕著であり、夜間の最低温度は平均で2〜3℃上昇することを示しています。同様に、Zhang Jingsheなどは、高緯度と激しい寒冷地の気候特性のためのダブルフィルムを備えた太陽の温室を設計し、温室の熱断熱を大幅に改善しました。コントロール温室と比較して、夜間温度は3°増加しました。さらに、ウーレティアンなどは、新jiangのヘティアンデザートエリアで設計された太陽の温室の前屋根に0.1mmの厚さ0.1mmのEVAフィルムの3層を使用しようとしました。多層フィルムは、フロントルーフの熱損失を効果的に減らすことができますが、単一層フィルムの光透過率は基本的に約90％であるため、多層膜は自然に光透過率の減衰につながります。したがって、多層光透過カバーを選択する場合、温室の照明条件と照明要件を十分に考慮する必要があります。

02フロントルーフの夜間断熱を強化します

プラスチックフィルムは、前の屋根で使用され、日中は光透過率を高め、夜間の温室全体で最も弱い場所になります。したがって、正面屋根の外面を厚い複合断熱キルトで覆うことは、太陽の温室に必要な熱断熱策です。たとえば、青島アルパイン地域では、Liu Yanjieなどは、実験のために熱断熱キルトとしてわらのカーテンとクラフト紙を使用していました。テストの結果は、夜間の温室で最も低い屋内温度が7.7を超えることを示しました。さらに、Wei Wenxiangは、この地域の熱断熱材のために草のカーテンの外側の二重草のカーテンまたはクラフト紙を使用することにより、温室の熱損失を90％以上減らすことができると考えています。さらに、Zou pingなどは、新jiangのゴビ地域の太陽系温室にあるリサイクル繊維針針の断熱キルトを使用し、チャンメイミーなどを使用しました。ヘキシコリドー。現在、太陽の温室で使用されている熱断熱キルトには多くの種類がありますが、それらのほとんどは、両側に防水またはアンチエイジングの表面層を備えた針のフェルト、接着剤の綿、パールコットンなどで作られています。熱断熱キルトの熱断熱メカニズムによれば、熱断熱性能を改善するために、熱抵抗を改善し、熱伝達係数を減らすことから始める必要があります。主な測定値は、材料の熱伝導率を低下させ、したがって、材料層または材料層の数などを増やします。したがって、現在、熱断熱性の高い熱断熱キルトのコア材料は、多くの場合、多層複合材料で作られています。テストによると、現在の熱断熱性能を備えた熱断熱キルトの熱伝達係数は、0.5W/（M2℃）に達する可能性があります。もちろん、北西部は風が強く埃っぽく、紫外線は強いので、熱絶縁表面層は優れたアンチエイジング性能を持つ必要があります。

03内部熱断熱カーテンを追加します。

日光の温室の正面屋根は、夜間に外部の熱断熱キルトで覆われていますが、温室全体の他の構造に関する限り、フロントルーフは夜間の温室全体にとってまだ弱い場所です。したがって、「ノースウェストの非耐えられない土地の温室の構造と建設技術」のプロジェクトチームは、単純な内部熱断熱ロールアップシステム（図1）を設計しました。上スペースの可動内部熱断熱カーテン。上部可動式熱断熱カーテンは、温室の照明に影響を与えない日中は温室の後ろの壁に開いて折りたたまれています。下部の固定熱断熱キルトは、夜間の密閉の役割を果たします。内部断熱設計はきちんと操作が簡単で、夏にはシェーディングと冷却の役割を果たすことができます。

アクティブな温暖化技術

中国北西部の冬の温度が低いため、温室での熱保存と熱貯蔵にのみ依存している場合、寒い気候では作物の越冬生産の要件を満たすことができないため、一部の積極的な温暖化対策は心配している。

太陽エネルギー貯蔵および熱放出システム

これは、壁が熱保存、熱貯蔵、荷重の機能を担当する重要な理由であり、それが高建設コストと太陽の温室の低い土地利用率につながります。したがって、太陽の温室の簡素化と組み立ては、将来の重要な開発方向になるはずです。その中でも、壁の機能を簡素化することは、壁の熱貯蔵と放出機能を放出することであり、後部の壁には発生を簡素化する効果的な方法である熱保存機能のみが耐えることができます。たとえば、Fang Huiのアクティブな熱貯蔵および放出システム（図2）は、Gansu、Ningxia、Xinjiangなどの非培養地域で広く使用されています。その熱収集装置は北壁に掛けられています。日中、熱収集装置によって収集された熱は、熱貯蔵媒体の循環を通じて熱貯蔵体に保存され、夜間には熱が放出され、熱貯蔵媒体の循環によって加熱され、したがって、時間と空間での熱伝達。実験では、このデバイスを使用して、温室の最低温度を3〜5℃で上げることができることが示されています。王Zhiweiなどは、新jiang砂漠地帯の太陽系温室向けのウォーターカーテン暖房システムを提出しました。

さらに、Bao Encaiなどは、北壁にアクティブな熱貯蔵循環システムを設計しました。昼間、軸方向のファンの循環を通じて、屋内熱気は北壁に埋め込まれた熱伝達ダクトを通り、熱伝達ダクトが壁内の熱貯蔵層と熱を交換し、熱貯蔵容量を大幅に改善します。壁。さらに、Yan Yantoなどによって設計された太陽相変化熱貯蔵システムは、日中にソーラーコレクターを介して位相変化材料の熱を保存し、夜間に空気循環を通じて熱を屋内空気に放散します。夜間の平均温度は2.0です。上記の太陽エネルギー利用技術と機器には、経済、省エネ、低炭素の特徴があります。最適化と改善の後、彼らは中国北西部に豊富な太陽エネルギー資源を持つ地域で優れたアプリケーションの見通しを持つべきです。

その他の補助加熱技術

01バイオマスエネルギー加熱

寝具、わら、牛の糞、羊の糞、鶏肉の糞は、生物学的細菌と混合され、温室の土壌に埋められています。発酵プロセス中に多くの熱が生成され、多くの有益な株、有機物、CO2が発酵プロセス中に生成されます。有益な株は、さまざまな細菌を阻害して殺すことができ、温室効果疾患や害虫​​の発生を減らすことができます。有機物は作物の肥料になる可能性があります。生成されたCO2は、作物の光合成を強化することができます。たとえば、Wei Wenxiangは、青肥料、牛の肥料、羊肥料などの熱い有機肥料を、青海高原の太陽の温室にある屋内の土壌に、地下温度を効果的に上昇させました。ガンス砂漠地域の太陽の温室では、Zhou Zhilongがストローと有機肥料を使用して作物間で発酵させました。このテストでは、温室の温度が2〜3℃上昇できることが示されました。

02石炭加熱

人工ストーブ、省エネ給湯器、暖房があります。たとえば、青原高原での調査後、Wei Wenxiangは、人工炉の暖房が主に局所的に使用されていることを発見しました。この加熱方法には、より速い加熱と明らかな加熱効果の利点があります。ただし、SO2、CO、H2などの有害なガスは石炭を燃焼する過程で生産されるため、有害なガスを排出する良い仕事をする必要があります。

03電気加熱

電気暖房ワイヤを使用して、温室の前屋根を加熱するか、電気ヒーターを使用します。暖房効果は顕著であり、使用は安全であり、温室では汚染物質は生成されず、暖房装置は簡単に制御できます。チェン・ウェイアンなどは、柔術地域の冬の凍結被害の問題は地元のゴビ農業の発達を妨げ、電気暖房要素を使用して温室を加熱できると考えています。ただし、高品質の電気エネルギー資源の使用により、エネルギー消費は高く、コストが高くなります。極度の寒い気候では、緊急暖房の一時的な手段として使用する必要があることが示唆されています。

環境管理対策

温室の生産と使用の過程で、完全な機器と通常の操作は、その熱環境が設計要件を満たすことを効果的に保証することはできません。実際、機器の使用と管理は、熱環境の形成と維持において重要な役割を果たすことがよくあります。その中で最も重要なのは、熱断熱キルトとベントの毎日の管理です。

熱断熱キルトの管理

熱断熱キルトは、フロントルーフの夜間熱断熱の鍵であるため、毎日の管理とメンテナンスを改良することが非常に重要です。特に、次の問題を注意する必要があります。 。熱断熱キルトの開閉時間は、温室の照明時間に影響するだけでなく、温室の暖房プロセスにも影響します。熱断熱キルトを早期に開閉して閉鎖しすぎると、熱の収集を助長しません。朝、キルトが早すぎる場合、屋外の温度が低く、光が弱いため、屋内温度が大きすぎます。それどころか、キルトを明らかにする時間が遅すぎる場合、温室での光を受け取る時間が短くなり、屋内温度上昇時間が遅れます。午後、熱断熱キルトが早すぎるとオフになった場合、屋内の露出時間が短縮され、屋内の土壌と壁の熱貯蔵が削減されます。それどころか、熱の保存が遅すぎると、屋外温度が低く弱い光のために温室の熱放散が増加します。したがって、一般的に言えば、熱断熱キルトが朝にオンになっている場合、1〜2°の低下後に温度が上昇することをお勧めしますが、熱断熱キルトがオフになると、温度が上昇することをお勧めします。 1〜2℃のドロップ後。 smaly断熱キルトを閉じるときは、熱断熱キルトがすべてのフロントルーフをしっかりと覆うかどうかを観察するために注意して、ギャップがある場合は時間内に調整します。 symal断熱キルトが完全に置かれた後、夜間の風によって熱保存効果が持ち上げられないように、下部が圧縮されているかどうかを確認します。 sermal断熱キルトが時間内に断熱キルトをチェックして維持し、特に熱断熱キルトが損傷している場合は、時間内に修理または交換してください。 heation時間内に気象条件に注意してください。雨や雪があるときは、熱断熱キルトを時間内に覆い、時間内に雪を取り除きます。

通気口の管理

冬の換気の目的は、正午頃の過度の気温を避けるために気温を調整することです。 2つ目は、屋内の水分を排除し、温室の大気湿度を減らし、害虫や病気を制御することです。 3つ目は、屋内CO2濃度を増加させ、作物の成長を促進することです。ただし、換気と熱の保存は矛盾しています。換気が適切に管理されていない場合、おそらく低温の問題につながるでしょう。したがって、いつ、どのくらいの期間、通気口を開けるのか、いつでも温室の環境条件に応じて動的に調整する必要があります。北西部の非培養地域では、温室効果孔の管理は、主に手動操作と単純な機械的換気の2つの方法に分割されています。ただし、通気口の開口時間と換気時間は、主に人々の主観的な判断に基づいているため、通気口が早すぎるか遅すぎることがあります。上記の問題を解決するために、Yin Yileiなどは屋根のインテリジェントな換気装置を設計しました。これにより、屋内環境の変化に応じた換気穴の開口時間と開閉サイズを決定できます。環境の変化と作物の需要の法則に関する研究の深化、環境認識、情報収集、分析、制御、太陽の温室における換気管理の自動化などの技術と機器の普及と進捗状況は、将来の重要な開発方向。

その他の管理対策

さまざまな種類の小屋フィルムを使用する過程で、それらの光伝送能力は徐々に弱まり、速度の低下は独自の物理的特性に関連するだけでなく、使用中の周囲の環境と管理にも関連しています。使用の過程で、光感染性能の低下につながる最も重要な要因は、フィルム表面の汚染です。したがって、条件が許す場合は、定期的な清掃と清掃を実施することが非常に重要です。さらに、温室のエンクロージャー構造を定期的にチェックする必要があります。壁と前の屋根に漏れがある場合は、温室が冷たい空気の浸透の影響を受けるのを避けるために、時間内に修理する必要があります。

既存の問題と開発の方向

研究者たちは、長年にわたって北西部の非培養地域の熱保存と貯蔵技術、管理技術、温室の温暖化方法を探求し、研究してきました。これは基本的に野菜の越冬生産を実現し、温室の低温凍結傷害に抵抗する温室の能力を大幅に改善しました。 、そして基本的に野菜の越冬生産を実現しました。それは、中国の土地を競う食物と野菜の矛盾を軽減することに歴史的な貢献をしました。ただし、中国北西部の温度保証技術にはまだ次の問題があります。

アップグレードする温室タイプ

現在、温室の種類は、20世紀後半から今世紀初頭に依然として一般的なものであり、シンプルな構造、不合理な設計、温室熱環境を維持し、自然災害に抵抗する能力が低く、標準化の欠如があります。したがって、将来の温室の設計では、フロントルーフの形状と傾斜、温室の方位角、後ろの壁の高さ、温室の沈没深度などは、地域の地理的緯度を完全に組み合わせることで標準化する必要があります。気候特性。同時に、植えられた作物の光と温度の要件に従って標準化された温室マッチングを実行できるように、できるだけ温室に1つの作物のみを植えることができます。

温室のスケールは比較的小さいです。

温室の尺度が小さすぎる場合、温室熱環境の安定性と機械化の発達に影響します。人件費が徐々に増加するにつれて、機械化開発は将来の重要な方向性です。したがって、将来的には、地元の開発レベルに基づいて、機械化開発のニーズを考慮し、温室の内部空間とレイアウトを合理的に設計し、地域に適した農業機器の研究開発をスピードアップし、温室生産の機械化率を改善します。同時に、作物のニーズと栽培パターンに応じて、関連する機器は基準と一致する必要があります。また、換気の開発、革新、換気、湿度削減、熱保存、暖房装置の普及を促進する必要があります。

砂や中空のブロックなどの壁の厚さはまだ厚いです。

壁が厚すぎると、断熱効果が良好ですが、土壌の利用率が低下し、コストと建設の難しさが増加します。したがって、将来の発展では、一方で、壁の厚さは、地元の気候条件に応じて科学的に最適化できます。一方、温室の後ろの壁が熱保存の機能を保持するように、太陽光発電業者やその他の機器を使用して壁の熱貯蔵と放出を置き換えるように、後壁の光と簡素化された開発を促進する必要があります。 。ソーラーコレクターは、高熱収集効率、強力な熱収集能力、省エネ、低炭素などの特性を持ち、それらのほとんどは積極的な規制と制御を実現でき、温室の環境要件に従って標的を絞った発熱加熱を実行できます。夜には、暑さの効率が高くなります。

特別な熱断熱キルトを開発する必要があります。

前の屋根は温室での熱散逸の本体であり、熱断熱キルトの熱断熱性能は屋内熱環境に直接影響します。現在、一部の地域の温室温度環境は良くありません。これは、熱断熱キルトが薄すぎて材料の熱断熱性能が不十分であるためです。同時に、断熱キルトには、防水性やスキー能力が低い、表面とコア材料の容易な老化など、依然としていくつかの問題があります。気候の特徴と要件、および地元の使用と普及に適した特別な熱断熱キルト製品を設計および開発する必要があります。

終わり

引用された情報

Luo Ganliang、Cheng Jieyu、Wang Pingzhiなど農業工学技術、2022,42（28）：12-20。