ली Jianming, Sun Guotao, आदि।हरितगृह बागवानी कृषि इन्जिनियरिङ प्रविधि२०२२-११-२१ १७:४२ बेइजिङमा प्रकाशित

हालैका वर्षहरूमा, हरितगृह उद्योगको तीव्र विकास भएको छ। हरितगृहको विकासले भूमि उपयोग दर र कृषि उत्पादनको उत्पादन दरमा सुधार मात्र गर्दैन, तर अफ-सिजनमा फलफूल र तरकारीको आपूर्ति समस्या पनि समाधान गर्दछ। यद्यपि, हरितगृहले अभूतपूर्व चुनौतीहरूको पनि सामना गरेको छ। मौलिक सुविधाहरू, तताउने विधिहरू र संरचनात्मक रूपहरूले वातावरण र विकासको प्रतिरोध उत्पादन गरेका छन्। हरितगृह संरचना परिवर्तन गर्न नयाँ सामग्री र नयाँ डिजाइनहरू तुरुन्तै आवश्यक छन्, र ऊर्जा संरक्षण र वातावरणीय संरक्षणको उद्देश्यहरू प्राप्त गर्न र उत्पादन र आम्दानी बढाउन नयाँ ऊर्जा स्रोतहरू तुरुन्तै आवश्यक छन्।

यस लेखले "नयाँ ऊर्जा, नयाँ सामग्री, हरितगृहको नयाँ क्रान्तिमा मद्दत गर्न नयाँ डिजाइन" को विषयवस्तुको बारेमा छलफल गर्दछ, जसमा सौर्य ऊर्जा, बायोमास ऊर्जा, भू-तापीय ऊर्जा र हरितगृहमा अन्य नयाँ ऊर्जा स्रोतहरूको अनुसन्धान र नवप्रवर्तन, आवरण, थर्मल इन्सुलेशन, भित्ता र अन्य उपकरणहरूको लागि नयाँ सामग्रीहरूको अनुसन्धान र प्रयोग, र उद्योगको लागि सन्दर्भ प्रदान गर्न हरितगृह सुधारलाई मद्दत गर्न नयाँ ऊर्जा, नयाँ सामग्री र नयाँ डिजाइनको भविष्यको सम्भावना र सोच समावेश छ।

केन्द्रीय सरकारको महत्वपूर्ण निर्देशन र निर्णय प्रक्रियाको भावनालाई कार्यान्वयन गर्न सुविधायुक्त कृषि विकास गर्नु राजनीतिक आवश्यकता र अपरिहार्य विकल्प हो। २०२० मा, चीनमा संरक्षित कृषिको कुल क्षेत्रफल २.८ मिलियन hm2 हुनेछ, र उत्पादन मूल्य १ ट्रिलियन युआन भन्दा बढी हुनेछ। नयाँ ऊर्जा, नयाँ सामग्री र नयाँ हरितगृह डिजाइन मार्फत हरितगृह प्रकाश र थर्मल इन्सुलेशन कार्यसम्पादन सुधार गर्न हरितगृह उत्पादन क्षमता सुधार गर्ने यो एक महत्त्वपूर्ण तरिका हो। परम्परागत हरितगृह उत्पादनमा धेरै बेफाइदाहरू छन्, जस्तै कोइला, इन्धन तेल र परम्परागत हरितगृहहरूमा ताप र तापको लागि प्रयोग हुने अन्य ऊर्जा स्रोतहरू, जसले गर्दा ठूलो मात्रामा डाइअक्साइड ग्यास निस्कन्छ, जसले वातावरणलाई गम्भीर रूपमा प्रदूषित गर्छ, जबकि प्राकृतिक ग्यास, विद्युतीय ऊर्जा र अन्य ऊर्जा स्रोतहरूले हरितगृहहरूको सञ्चालन लागत बढाउँछन्। हरितगृह पर्खालहरूको लागि परम्परागत ताप भण्डारण सामग्रीहरू प्रायः माटो र इँटा हुन्, जसले धेरै खपत गर्छ र भूमि स्रोतहरूलाई गम्भीर क्षति पुर्‍याउँछ। पृथ्वीको पर्खाल भएको परम्परागत सौर्य हरितगृहको भूमि प्रयोग दक्षता केवल ४०% ~ ५०% छ, र साधारण हरितगृहको ताप भण्डारण क्षमता कमजोर छ, त्यसैले यो उत्तरी चीनमा न्यानो तरकारी उत्पादन गर्न जाडोभरि बाँच्न सक्दैन। त्यसकारण, हरितगृह परिवर्तनलाई प्रवर्द्धन गर्ने मूल, वा आधारभूत अनुसन्धान, हरितगृह डिजाइन, नयाँ सामग्री र नयाँ ऊर्जाको अनुसन्धान र विकासमा निहित छ। यो लेख हरितगृहमा नयाँ ऊर्जा स्रोतहरूको अनुसन्धान र नवप्रवर्तनमा केन्द्रित हुनेछ, सौर्य ऊर्जा, बायोमास ऊर्जा, भू-तापीय ऊर्जा, वायु ऊर्जा र हरितगृहमा नयाँ पारदर्शी आवरण सामग्री, थर्मल इन्सुलेशन सामग्री र भित्ता सामग्री जस्ता नयाँ ऊर्जा स्रोतहरूको अनुसन्धान स्थितिको संक्षेप गर्नेछ, नयाँ हरितगृहको निर्माणमा नयाँ ऊर्जा र नयाँ सामग्रीहरूको प्रयोगको विश्लेषण गर्नेछ, र भविष्यमा हरितगृहको विकास र रूपान्तरणमा तिनीहरूको भूमिकाको लागि तत्पर रहनेछ।

नयाँ ऊर्जा हरितगृहको अनुसन्धान र नवप्रवर्तन

एकअर्काको बलियो पक्षबाट सिकेर ऊर्जाको कुशल प्रयोग प्राप्त गर्नको लागि सबैभन्दा ठूलो कृषि उपयोग क्षमता भएको हरित नयाँ ऊर्जामा सौर्य ऊर्जा, भू-तापीय ऊर्जा र बायोमास ऊर्जा, वा विभिन्न नयाँ ऊर्जा स्रोतहरूको व्यापक उपयोग समावेश छ।

सौर्य ऊर्जा/विद्युत्

सौर्य ऊर्जा प्रविधि कम कार्बन, कुशल र दिगो ऊर्जा आपूर्ति मोड हो, र यो चीनको रणनीतिक उदीयमान उद्योगहरूको एक महत्त्वपूर्ण घटक हो। भविष्यमा चीनको ऊर्जा संरचनाको रूपान्तरण र स्तरोन्नतिको लागि यो अपरिहार्य विकल्प बन्नेछ। ऊर्जा उपयोगको दृष्टिकोणबाट, हरितगृह आफैंमा सौर्य ऊर्जा उपयोगको लागि एक सुविधा संरचना हो। हरितगृह प्रभाव मार्फत, सौर्य ऊर्जा घर भित्र जम्मा गरिन्छ, हरितगृहको तापक्रम बढाइन्छ, र बाली वृद्धिको लागि आवश्यक ताप प्रदान गरिन्छ। हरितगृह बिरुवाहरूको प्रकाश संश्लेषणको मुख्य ऊर्जा स्रोत प्रत्यक्ष सूर्यको प्रकाश हो, जुन सौर्य ऊर्जाको प्रत्यक्ष उपयोग हो।

०१ ताप उत्पन्न गर्न फोटोभोल्टिक विद्युत उत्पादन

फोटोभोल्टिक पावर उत्पादन एक प्रविधि हो जसले फोटोभोल्टिक प्रभावको आधारमा प्रकाश ऊर्जालाई प्रत्यक्ष रूपमा विद्युतीय ऊर्जामा रूपान्तरण गर्दछ। यस प्रविधिको प्रमुख तत्व सौर्य सेल हो। जब सौर्य ऊर्जा श्रृंखलाबद्ध वा समानान्तर रूपमा सौर्य प्यानलहरूको एरेमा चम्किन्छ, अर्धचालक घटकहरूले सौर्य विकिरण ऊर्जालाई प्रत्यक्ष रूपमा विद्युतीय ऊर्जामा रूपान्तरण गर्दछ। फोटोभोल्टिक प्रविधिले प्रकाश ऊर्जालाई प्रत्यक्ष रूपमा विद्युतीय ऊर्जामा रूपान्तरण गर्न, ब्याट्रीहरू मार्फत बिजुली भण्डारण गर्न र रातमा हरितगृहलाई तताउन सक्छ, तर यसको उच्च लागतले यसको थप विकासलाई प्रतिबन्धित गर्दछ। अनुसन्धान समूहले फोटोभोल्टिक ग्राफिन तताउने उपकरण विकास गर्‍यो, जसमा लचिलो फोटोभोल्टिक प्यानलहरू, एक अल-इन-वन रिभर्स कन्ट्रोल मेसिन, भण्डारण ब्याट्री र ग्राफिन तताउने रड समावेश छ। रोपण लाइनको लम्बाइ अनुसार, ग्राफिन तताउने रडलाई सब्सट्रेट झोला मुनि गाडिन्छ। दिनको समयमा, फोटोभोल्टिक प्यानलहरूले बिजुली उत्पादन गर्न सौर्य विकिरणलाई अवशोषित गर्छन् र यसलाई भण्डारण ब्याट्रीमा भण्डारण गर्छन्, र त्यसपछि ग्राफिन तताउने रडको लागि रातमा बिजुली जारी गरिन्छ। वास्तविक मापनमा, १७ डिग्री सेल्सियसबाट सुरु हुने र १९ डिग्री सेल्सियसमा बन्द हुने तापक्रम नियन्त्रण मोड अपनाइन्छ। रातमा (दोस्रो दिन २०:००-०८:००) ८ घण्टा चलाउँदा, बिरुवाहरूको एक पङ्क्ति तताउन ऊर्जा खपत १.२४ kW·h हुन्छ, र रातमा सब्सट्रेट झोलाको औसत तापक्रम १९.२ ℃ हुन्छ, जुन नियन्त्रणको भन्दा ३.५ ~ ५.३ ℃ बढी हुन्छ। फोटोभोल्टिक पावर उत्पादनसँग मिलाएर यो ताप विधिले जाडोमा हरितगृह तताउँदा उच्च ऊर्जा खपत र उच्च प्रदूषणको समस्या समाधान गर्छ।

०२ फोटोथर्मल रूपान्तरण र उपयोग

सौर्य फोटोथर्मल रूपान्तरण भन्नाले फोटोथर्मल रूपान्तरण सामग्रीबाट बनेको विशेष सूर्यको प्रकाश सङ्कलन सतहको प्रयोगलाई जनाउँछ जसले गर्दा यसमा विकिरण हुने सौर्य ऊर्जा सकेसम्म धेरै सङ्कलन र अवशोषित हुन्छ र यसलाई ताप ऊर्जामा रूपान्तरण गरिन्छ। सौर्य फोटोभोल्टिक अनुप्रयोगहरूको तुलनामा, सौर्य फोटोथर्मल अनुप्रयोगहरूले नजिकको इन्फ्रारेड ब्यान्डको अवशोषण बढाउँछ, त्यसैले यसमा सूर्यको प्रकाशको उच्च ऊर्जा उपयोग दक्षता, कम लागत र परिपक्व प्रविधि छ, र यो सौर्य ऊर्जा उपयोगको सबैभन्दा व्यापक रूपमा प्रयोग हुने तरिका हो।

चीनमा फोटोथर्मल रूपान्तरण र उपयोगको सबैभन्दा परिपक्व प्रविधि सौर्य सङ्कलनकर्ता हो, जसको मुख्य घटक चयनात्मक अवशोषण कोटिंग भएको ताप-अवशोषक प्लेट कोर हो, जसले कभर प्लेटबाट गुज्रने सौर्य विकिरण ऊर्जालाई ताप ऊर्जामा रूपान्तरण गर्न सक्छ र यसलाई ताप-अवशोषक कार्य माध्यममा प्रसारण गर्न सक्छ। सौर्य सङ्कलनकर्ताहरूलाई सङ्कलनमा भ्याकुम स्पेस छ कि छैन भन्ने आधारमा दुई वर्गमा विभाजन गर्न सकिन्छ: फ्ल्याट सौर्य सङ्कलनकर्ता र भ्याकुम ट्यूब सौर्य सङ्कलनकर्ता; दिवा प्रकाश पोर्टमा सौर्य विकिरणले दिशा परिवर्तन गर्छ कि गर्दैन भन्ने आधारमा केन्द्रित सौर्य सङ्कलनकर्ता र गैर-केन्द्रित सौर्य सङ्कलनकर्ता; र ताप स्थानान्तरण कार्य माध्यमको प्रकार अनुसार तरल सौर्य सङ्कलनकर्ता र वायु सौर्य सङ्कलनकर्ता।

हरितगृहमा सौर्य ऊर्जाको उपयोग मुख्यतया विभिन्न प्रकारका सौर्य सङ्कलकहरू मार्फत गरिन्छ। मोरक्कोको इब्न जोर विश्वविद्यालयले हरितगृह तापक्रम बढाउनको लागि सक्रिय सौर्य ऊर्जा ताप प्रणाली (ASHS) विकास गरेको छ, जसले जाडोमा कुल गोलभेडा उत्पादन ५५% ले बढाउन सक्छ। चीन कृषि विश्वविद्यालयले ३९०.६~६९३.० MJ को ताप सङ्कलन क्षमता भएको सतह कूलर-फ्यान सङ्कलन र डिस्चार्जिङ प्रणालीको सेट डिजाइन र विकास गरेको छ, र ताप पम्पद्वारा ताप सङ्कलन प्रक्रियालाई ताप भण्डारण प्रक्रियाबाट अलग गर्ने विचार अगाडि सारेको छ। इटालीको बारी विश्वविद्यालयले हरितगृह बहुउत्पादन ताप प्रणाली विकास गरेको छ, जसमा सौर्य ऊर्जा प्रणाली र हावा-पानी ताप पम्प समावेश छ, र हावाको तापक्रम ३.६% र माटोको तापक्रम ९२% ले बढाउन सक्छ। अनुसन्धान समूहले सौर्य हरितगृहको लागि परिवर्तनशील झुकाव कोण भएको एक प्रकारको सक्रिय सौर्य ताप सङ्कलन उपकरण र मौसमभरि हरितगृह पानीको शरीरको लागि सहायक ताप भण्डारण उपकरण विकास गरेको छ। परिवर्तनशील झुकाव भएको सक्रिय सौर्य ताप सङ्कलन प्रविधिले परम्परागत हरितगृह ताप सङ्कलन उपकरणहरूको सीमितताहरू तोड्छ, जस्तै सीमित ताप सङ्कलन क्षमता, छायाँ र खेती गरिएको भूमिको कब्जा। सौर्य हरितगृहको विशेष हरितगृह संरचना प्रयोग गरेर, हरितगृहको रोपण नगर्ने ठाउँ पूर्ण रूपमा प्रयोग गरिन्छ, जसले हरितगृह ठाउँको उपयोग दक्षतामा धेरै सुधार गर्दछ। सामान्य घमाइलो काम गर्ने अवस्थामा, परिवर्तनशील झुकाव भएको सक्रिय सौर्य ताप सङ्कलन प्रणाली १.९ MJ/(m2h) पुग्छ, ऊर्जा उपयोग दक्षता ८५.१% पुग्छ र ऊर्जा बचत दर ७७% हुन्छ। हरितगृह ताप भण्डारण प्रविधिमा, बहु-चरण परिवर्तन ताप भण्डारण संरचना सेट गरिएको छ, ताप भण्डारण उपकरणको ताप भण्डारण क्षमता बढाइएको छ, र उपकरणबाट तापको ढिलो रिलीज प्राप्त गरिएको छ, ताकि हरितगृह सौर्य ताप सङ्कलन उपकरणद्वारा सङ्कलन गरिएको तापको कुशल प्रयोगलाई महसुस गर्न सकियोस्।

बायोमास ऊर्जा

बायोमास ताप उत्पादन गर्ने उपकरणलाई हरितगृहसँग मिलाएर नयाँ सुविधा संरचना निर्माण गरिन्छ, र सुँगुरको मल, च्याउको अवशेष र पराल जस्ता बायोमास कच्चा पदार्थहरूलाई ताप बनाउन कम्पोस्ट गरिन्छ, र उत्पन्न ताप ऊर्जा सिधै हरितगृहमा आपूर्ति गरिन्छ [5]। बायोमास किण्वन तताउने ट्याङ्की बिनाको हरितगृहको तुलनामा, तताउने हरितगृहले हरितगृहमा जमिनको तापक्रम प्रभावकारी रूपमा बढाउन सक्छ र जाडोमा सामान्य हावापानीमा माटोमा खेती गरिएका बालीहरूको जराको उचित तापक्रम कायम राख्न सक्छ। उदाहरणको रूपमा १७ मिटरको स्प्यान र ३० मिटर लम्बाइ भएको एकल-तहको असममित थर्मल इन्सुलेशन ग्रीनहाउसलाई लिँदै, थुप्रो नउल्टाई प्राकृतिक किण्वनको लागि इनडोर किण्वन ट्याङ्कीमा ८ मिटर कृषि फोहोर (टमाटरको पराल र सुँगुरको मल मिश्रित) थप्दा जाडोमा हरितगृहको औसत दैनिक तापक्रम ४.२ ℃ ले बढ्न सक्छ, र औसत दैनिक न्यूनतम तापक्रम ४.६ ℃ पुग्न सक्छ।

बायोमास नियन्त्रित किण्वनको ऊर्जा उपयोग भनेको किण्वन प्रक्रियालाई नियन्त्रण गर्न उपकरणहरू र उपकरणहरू प्रयोग गर्ने एउटा किण्वन विधि हो जसले बायोमास ताप ऊर्जा र CO2 ग्यास मललाई छिटो प्राप्त गर्न र कुशलतापूर्वक प्रयोग गर्न मद्दत गर्दछ, जसमध्ये भेन्टिलेसन र आर्द्रता बायोमासको किण्वन ताप र ग्यास उत्पादनलाई नियमन गर्ने प्रमुख कारकहरू हुन्। हावा चल्ने अवस्थामा, किण्वन थुप्रोमा रहेका एरोबिक सूक्ष्मजीवहरूले जीवन गतिविधिहरूको लागि अक्सिजन प्रयोग गर्छन्, र उत्पन्न ऊर्जाको केही भाग तिनीहरूको आफ्नै जीवन गतिविधिहरूको लागि प्रयोग गरिन्छ, र ऊर्जाको केही भाग ताप ऊर्जाको रूपमा वातावरणमा छोडिन्छ, जुन वातावरणको तापक्रम वृद्धिको लागि लाभदायक हुन्छ। पानीले सम्पूर्ण किण्वन प्रक्रियामा भाग लिन्छ, सूक्ष्मजीव गतिविधिहरूको लागि आवश्यक घुलनशील पोषक तत्वहरू प्रदान गर्दछ, र एकै समयमा पानी मार्फत बाफको रूपमा थुप्रोको ताप छोड्छ, जसले गर्दा थुप्रोको तापक्रम घट्छ, सूक्ष्मजीवहरूको आयु लम्बिन्छ र थुप्रोको थोक तापक्रम बढ्छ। किण्वन ट्याङ्कीमा पराल लिचिङ उपकरण स्थापना गर्नाले जाडोमा भित्री तापक्रम ३ ~ ५ ℃ ले बढ्न सक्छ, बिरुवाको प्रकाश संश्लेषणलाई बलियो बनाउन सक्छ र टमाटरको उत्पादन २९.६% ले बढाउन सक्छ।

भू-तापीय ऊर्जा

चीन भू-तापीय स्रोतहरूमा धनी छ। हाल, कृषि सुविधाहरूको लागि भू-तापीय ऊर्जा प्रयोग गर्ने सबैभन्दा सामान्य तरिका भनेको जमिन स्रोत ताप पम्प प्रयोग गर्नु हो, जसले थोरै मात्रामा उच्च-स्तरीय ऊर्जा (जस्तै विद्युतीय ऊर्जा) इनपुट गरेर कम-स्तरीय ताप ऊर्जाबाट उच्च-स्तरीय ताप ऊर्जामा स्थानान्तरण गर्न सक्छ। परम्परागत हरितगृह ताप उपायहरू भन्दा फरक, जमिन स्रोत ताप पम्प तापले महत्त्वपूर्ण ताप प्रभाव मात्र प्राप्त गर्न सक्दैन, तर ग्रीनहाउसलाई चिसो पार्ने र ग्रीनहाउसमा आर्द्रता कम गर्ने क्षमता पनि राख्छ। आवास निर्माणको क्षेत्रमा जमिन-स्रोत ताप पम्पको प्रयोग अनुसन्धान परिपक्व छ। जमिन-स्रोत ताप पम्पको ताप र शीतलन क्षमतालाई असर गर्ने मुख्य भाग भूमिगत ताप विनिमय मोड्युल हो, जसमा मुख्यतया गाडिएका पाइपहरू, भूमिगत इनारहरू, आदि समावेश छन्। सन्तुलित लागत र प्रभावको साथ भूमिगत ताप विनिमय प्रणाली कसरी डिजाइन गर्ने भन्ने कुरा सधैं यस भागको अनुसन्धान केन्द्रबिन्दु भएको छ। एकै समयमा, जमिन स्रोत ताप पम्पको प्रयोगमा भूमिगत माटो तहको तापक्रमको परिवर्तनले ताप पम्प प्रणालीको प्रयोग प्रभावलाई पनि असर गर्छ। गर्मीमा हरितगृहलाई चिसो पार्न र गहिरो माटोको तहमा ताप ऊर्जा भण्डारण गर्न जमिनको स्रोत ताप पम्प प्रयोग गर्नाले भूमिगत माटोको तहको तापक्रममा गिरावट कम गर्न सकिन्छ र जाडोमा जमिनको स्रोत ताप पम्पको ताप उत्पादन दक्षतामा सुधार गर्न सकिन्छ।

हाल, वास्तविक प्रयोगात्मक डेटा मार्फत, जमिन स्रोत ताप पम्पको कार्यसम्पादन र दक्षताको अनुसन्धानमा, TOUGH2 र TRNSYS जस्ता सफ्टवेयरको साथ एक संख्यात्मक मोडेल स्थापित गरिएको छ, र यो निष्कर्ष निकालिएको छ कि जमिन स्रोत ताप पम्पको ताप प्रदर्शन र कार्यसम्पादन गुणांक (COP) 3.0 ~ 4.5 सम्म पुग्न सक्छ, जसको राम्रो शीतलन र तताउने प्रभाव छ। ताप पम्प प्रणालीको सञ्चालन रणनीतिको अनुसन्धानमा, फु युनझुन र अन्यले पत्ता लगाए कि लोड साइड फ्लोको तुलनामा, जमिन स्रोत साइड फ्लोले एकाइको कार्यसम्पादन र गाडिएको पाइपको ताप स्थानान्तरण कार्यसम्पादनमा बढी प्रभाव पार्छ। प्रवाह सेटिङको अवस्थामा, एकाइको अधिकतम COP मान २ घण्टा सञ्चालन गर्ने र २ घण्टा रोकिने सञ्चालन योजना अपनाएर ४.१७ सम्म पुग्न सक्छ; शि हुइक्सियान एटले पानी भण्डारण शीतलन प्रणालीको एक अन्तरिम सञ्चालन मोड अपनाए। गर्मीमा, जब तापक्रम उच्च हुन्छ, सम्पूर्ण ऊर्जा आपूर्ति प्रणालीको COP 3.80 सम्म पुग्न सक्छ।

हरितगृहमा गहिरो माटोको ताप भण्डारण प्रविधि

ग्रीनहाउसमा गहिरो माटोको ताप भण्डारणलाई ग्रीनहाउसमा "ताप भण्डारण बैंक" पनि भनिन्छ। जाडोमा चिसो क्षति र गर्मीमा उच्च तापक्रम ग्रीनहाउस उत्पादनको मुख्य बाधा हुन्। गहिरो माटोको बलियो ताप भण्डारण क्षमताको आधारमा, अनुसन्धान समूहले ग्रीनहाउस भूमिगत गहिरो ताप भण्डारण उपकरण डिजाइन गरेको छ। यो उपकरण ग्रीनहाउसमा १.५ ~ २.५ मिटरको गहिराइमा गाडिएको डबल-लेयर समानान्तर ताप स्थानान्तरण पाइपलाइन हो, जसमा ग्रीनहाउसको माथि हावा इनलेट र जमिनमा हावा आउटलेट हुन्छ। जब ग्रीनहाउसमा तापक्रम उच्च हुन्छ, ताप भण्डारण र तापक्रम घटाउनको लागि पङ्खाद्वारा भित्री हावा जबरजस्ती जमिनमा पम्प गरिन्छ। जब ग्रीनहाउसको तापक्रम कम हुन्छ, ग्रीनहाउसलाई न्यानो पार्न माटोबाट ताप निकालिन्छ। उत्पादन र प्रयोगको नतिजाले देखाउँछ कि उपकरणले जाडोको रातमा ग्रीनहाउसको तापक्रम २.३ ℃ ले बढाउन सक्छ, गर्मीको दिनमा भित्री तापक्रम २.६ ℃ ले घटाउन सक्छ, र ६६७ मिटरमा १५०० किलोग्रामले गोलभेडाको उत्पादन बढाउन सक्छ।^२। यो उपकरणले "जाडोमा न्यानो र गर्मीमा चिसो" र गहिरो भूमिगत माटोको "स्थिर तापक्रम" को विशेषताहरूको पूर्ण उपयोग गर्दछ, हरितगृहको लागि "ऊर्जा पहुँच बैंक" प्रदान गर्दछ, र हरितगृह शीतलन र तताउने सहायक कार्यहरू निरन्तर पूरा गर्दछ।

बहु-ऊर्जा समन्वय

हरितगृहलाई तताउन दुई वा बढी ऊर्जा प्रकारहरू प्रयोग गर्नाले एकल ऊर्जा प्रकारको बेफाइदालाई प्रभावकारी रूपमा पूर्ति गर्न सकिन्छ, र "एक प्लस एक दुई भन्दा ठूलो छ" को सुपरपोजिसन प्रभावलाई खेल दिन सकिन्छ। भू-तापीय ऊर्जा र सौर्य ऊर्जा बीचको पूरक सहयोग हालका वर्षहरूमा कृषि उत्पादनमा नयाँ ऊर्जा उपयोगको अनुसन्धान केन्द्र हो। एमी एटले बहु-स्रोत ऊर्जा प्रणाली (चित्र १) को अध्ययन गरे, जुन फोटोभोल्टिक-थर्मल हाइब्रिड सौर्य सङ्कलकले सुसज्जित छ। सामान्य हावा-पानी ताप पम्प प्रणालीको तुलनामा, बहु-स्रोत ऊर्जा प्रणालीको ऊर्जा दक्षता १६% ~ २५% ले सुधारिएको छ। झेङ एटले सौर्य ऊर्जा र जमिन स्रोत ताप पम्पको नयाँ प्रकारको युग्मित ताप भण्डारण प्रणाली विकास गरे। सौर्य सङ्कलन प्रणालीले तापको उच्च-गुणस्तरको मौसमी भण्डारण, अर्थात् जाडोमा उच्च-गुणस्तरको ताप र गर्मीमा उच्च-गुणस्तरको शीतलन महसुस गर्न सक्छ। गाडिएको ट्यूब ताप एक्सचेन्जर र अन्तरिम ताप भण्डारण ट्याङ्की सबै प्रणालीमा राम्रोसँग चल्न सक्छन्, र प्रणालीको COP मान ६.९६ सम्म पुग्न सक्छ।

सौर्य ऊर्जासँग मिलाएर, यसले व्यावसायिक ऊर्जाको खपत घटाउने र हरितगृहमा सौर्य ऊर्जा आपूर्तिको स्थिरता बढाउने लक्ष्य राखेको छ। वान या एटले ग्रीनहाउस तताउनको लागि सौर्य ऊर्जा उत्पादनलाई व्यावसायिक ऊर्जासँग संयोजन गर्ने नयाँ बुद्धिमान नियन्त्रण प्रविधि योजना अगाडि सारेका छन्, जसले प्रकाश हुँदा फोटोभोल्टिक शक्तिको प्रयोग गर्न सक्छ, र प्रकाश नभएको बेला यसलाई व्यावसायिक शक्तिमा परिणत गर्न सक्छ, जसले लोड पावर अभाव दरलाई धेरै कम गर्छ, र ब्याट्रीहरू प्रयोग नगरी आर्थिक लागत घटाउँछ।

सौर्य ऊर्जा, बायोमास ऊर्जा र विद्युतीय ऊर्जाले संयुक्त रूपमा हरितगृहहरूलाई तताउन सक्छन्, जसले उच्च ताप दक्षता पनि प्राप्त गर्न सक्छ। झाङ लियाङरुई र अरूले सौर्य भ्याकुम ट्यूब ताप सङ्कलनलाई उपत्यकाको विद्युत ताप भण्डारण पानी ट्याङ्कीसँग जोडे। हरितगृह ताप प्रणालीमा राम्रो थर्मल आराम छ, र प्रणालीको औसत ताप दक्षता ६८.७०% छ। विद्युतीय ताप भण्डारण पानी ट्याङ्की विद्युतीय ताप भएको बायोमास ताप पानी भण्डारण उपकरण हो। तापको छेउमा पानी इनलेटको सबैभन्दा कम तापक्रम सेट गरिएको छ, र प्रणालीको सञ्चालन रणनीति सौर्य ताप सङ्कलन भाग र बायोमास ताप भण्डारण भागको पानी भण्डारण तापक्रम अनुसार निर्धारण गरिन्छ, ताकि तापको छेउमा स्थिर ताप तापक्रम प्राप्त गर्न सकियोस् र अधिकतम हदसम्म विद्युतीय ऊर्जा र बायोमास ऊर्जा सामग्रीहरू बचत गर्न सकियोस्।

नयाँ हरितगृह सामग्रीहरूको नवीन अनुसन्धान र प्रयोग

हरितगृह क्षेत्रको विस्तारसँगै, इँटा र माटो जस्ता परम्परागत हरितगृह सामग्रीहरूको प्रयोगका बेफाइदाहरू बढ्दो रूपमा प्रकट हुँदैछन्। त्यसकारण, हरितगृहको थर्मल कार्यसम्पादनमा थप सुधार गर्न र आधुनिक हरितगृहको विकास आवश्यकताहरू पूरा गर्न, नयाँ पारदर्शी आवरण सामग्री, थर्मल इन्सुलेशन सामग्री र भित्ता सामग्रीहरूको धेरै अनुसन्धान र प्रयोगहरू छन्।

नयाँ पारदर्शी आवरण सामग्रीहरूको अनुसन्धान र प्रयोग

हरितगृहका लागि पारदर्शी आवरण सामग्रीका प्रकारहरूमा मुख्यतया प्लास्टिक फिल्म, गिलास, सौर्य प्यानल र फोटोभोल्टिक प्यानल समावेश छन्, जसमध्ये प्लास्टिक फिल्मको प्रयोग क्षेत्र सबैभन्दा ठूलो छ। परम्परागत हरितगृह पीई फिल्ममा छोटो सेवा जीवन, गैर-क्षय र एकल प्रकार्यको दोषहरू छन्। हाल, कार्यात्मक अभिकर्मक वा कोटिंगहरू थपेर विभिन्न प्रकारका नयाँ कार्यात्मक फिल्महरू विकास गरिएको छ।

प्रकाश रूपान्तरण फिल्म:प्रकाश रूपान्तरण फिल्मले दुर्लभ पृथ्वी र न्यानो सामग्री जस्ता प्रकाश रूपान्तरण एजेन्टहरू प्रयोग गरेर फिल्मको अप्टिकल गुणहरू परिवर्तन गर्दछ, र बिरुवा प्रकाश संश्लेषणको लागि आवश्यक पर्ने पराबैंगनी प्रकाश क्षेत्रलाई रातो सुन्तला प्रकाश र नीलो बैजनी प्रकाशमा रूपान्तरण गर्न सक्छ, जसले गर्दा बाली उत्पादन बढ्छ र प्लास्टिक ग्रीनहाउसहरूमा बाली र हरितगृह फिल्महरूमा पराबैंगनी प्रकाशको क्षति कम हुन्छ। उदाहरणका लागि, VTR-660 प्रकाश रूपान्तरण एजेन्ट भएको चौडा-ब्यान्ड बैजनी-देखि-रातो ग्रीनहाउस फिल्मले ग्रीनहाउसमा लागू गर्दा इन्फ्रारेड ट्रान्समिटेन्समा उल्लेखनीय सुधार गर्न सक्छ, र नियन्त्रण ग्रीनहाउसको तुलनामा, प्रति हेक्टर टमाटर उत्पादन, भिटामिन सी र लाइकोपीन सामग्रीमा क्रमशः २५.७१%, ११.११% र ३३.०४% ले उल्लेखनीय रूपमा वृद्धि भएको छ। यद्यपि, हाल, नयाँ प्रकाश रूपान्तरण फिल्मको सेवा जीवन, क्षयता र लागत अझै अध्ययन गर्न आवश्यक छ।

छरिएको गिलास: हरितगृहमा छरिएको गिलास भनेको गिलासको सतहमा रहेको एक विशेष ढाँचा र प्रतिबिम्ब विरोधी प्रविधि हो, जसले सूर्यको प्रकाशलाई छरिएको प्रकाशमा अधिकतम बनाउन र हरितगृहमा प्रवेश गर्न, बालीहरूको प्रकाश संश्लेषण दक्षता सुधार गर्न र बाली उत्पादन बढाउन सक्छ। छरिएको गिलासले विशेष ढाँचाहरू मार्फत हरितगृहमा प्रवेश गर्ने प्रकाशलाई छरिएको प्रकाशमा परिणत गर्दछ, र छरिएको प्रकाशलाई हरितगृहमा समान रूपमा विकिरणित गर्न सकिन्छ, जसले ग्रीनहाउसमा कंकालको छायाँ प्रभावलाई हटाउँछ। साधारण फ्लोट गिलास र अल्ट्रा-सेतो फ्लोट गिलासको तुलनामा, स्क्याटरिङ गिलासको प्रकाश प्रसारणको मानक ९१.५% छ, र साधारण फ्लोट गिलासको ८८% छ। हरितगृह भित्र प्रकाश प्रसारणमा प्रत्येक १% वृद्धिको लागि, उत्पादन लगभग ३% ले बढाउन सकिन्छ, र फलफूल र तरकारीहरूमा घुलनशील चिनी र भिटामिन सी बढेको छ। हरितगृहमा छरिएको गिलास पहिले लेपित र त्यसपछि टेम्पर्ड गरिएको छ, र आत्म-विस्फोट दर राष्ट्रिय मापदण्ड भन्दा बढी छ, २‰ पुग्छ।

नयाँ थर्मल इन्सुलेशन सामग्रीको अनुसन्धान र प्रयोग

हरितगृहमा परम्परागत थर्मल इन्सुलेशन सामग्रीहरूमा मुख्यतया परालको म्याट, कागजको रजाई, सुईले बनेको थर्मल इन्सुलेशन रजाई, आदि समावेश छन्, जुन मुख्यतया छानाको आन्तरिक र बाह्य थर्मल इन्सुलेशन, भित्ता इन्सुलेशन र केही ताप भण्डारण र ताप सङ्कलन उपकरणहरूको ताप इन्सुलेशनको लागि प्रयोग गरिन्छ। तिनीहरूमध्ये धेरैजसोमा लामो समयसम्म प्रयोग पछि आन्तरिक आर्द्रताको कारणले ताप इन्सुलेशन प्रदर्शन गुमाउने दोष हुन्छ। त्यसकारण, नयाँ उच्च ताप इन्सुलेशन सामग्रीहरूको धेरै प्रयोगहरू छन्, जसमध्ये नयाँ ताप इन्सुलेशन रजाई, ताप भण्डारण र ताप सङ्कलन उपकरणहरू अनुसन्धान केन्द्रित छन्।

नयाँ थर्मल इन्सुलेशन सामग्रीहरू सामान्यतया सतहमा पानी प्रतिरोधी र बुढ्यौली प्रतिरोधी सामग्रीहरू जस्तै बुनेको फिल्म र लेपित फेल्टलाई स्प्रे-लेपित कपास, विविध कश्मीरी र मोती कपास जस्ता फ्लफी थर्मल इन्सुलेशन सामग्रीहरूसँग प्रशोधन र कम्पाउन्ड गरेर बनाइन्छ। उत्तरपूर्वी चीनमा बुनेको फिल्म स्प्रे-लेपित कपास थर्मल इन्सुलेशन रजाई परीक्षण गरिएको थियो। यो पत्ता लाग्यो कि ५०० ग्राम स्प्रे-लेपित कपास थप्नु बजारमा ४५०० ग्राम कालो फेल्ट थर्मल इन्सुलेशन रजाईको थर्मल इन्सुलेशन प्रदर्शन बराबर थियो। उही अवस्थामा, ७०० ग्राम स्प्रे-लेपित कपासको थर्मल इन्सुलेशन प्रदर्शन ५०० ग्राम स्प्रे-लेपित कपास थर्मल इन्सुलेशन रजाईको तुलनामा १ ~ २ ℃ ले सुधारिएको थियो। एकै समयमा, अन्य अध्ययनहरूले पनि पत्ता लगाए कि बजारमा सामान्यतया प्रयोग हुने थर्मल इन्सुलेशन रजाईको तुलनामा, स्प्रे-लेपित कपास र विविध कश्मीरी थर्मल इन्सुलेशन रजाईको थर्मल इन्सुलेशन प्रभाव राम्रो छ, क्रमशः ८४.०% र ८३.३% को थर्मल इन्सुलेशन दरहरू सहित। जब सबैभन्दा चिसो बाहिरी तापक्रम -२४.४ डिग्री सेल्सियस हुन्छ, भित्री तापक्रम क्रमशः ५.४ र ४.२ डिग्री सेल्सियससम्म पुग्न सक्छ। सिंगल स्ट्र ब्ल्याङ्केट इन्सुलेशन क्विल्टको तुलनामा, नयाँ कम्पोजिट इन्सुलेशन क्विल्टमा हल्का तौल, उच्च इन्सुलेशन दर, बलियो वाटरप्रूफ र बुढ्यौली प्रतिरोधका फाइदाहरू छन्, र सौर्य हरितगृहहरूको लागि नयाँ प्रकारको उच्च-दक्षता इन्सुलेशन सामग्रीको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ।

साथै, हरितगृह ताप सङ्कलन र भण्डारण उपकरणहरूको लागि थर्मल इन्सुलेशन सामग्रीहरूको अनुसन्धान अनुसार, यो पनि पत्ता लागेको छ कि जब मोटाई समान हुन्छ, बहु-तह कम्पोजिट थर्मल इन्सुलेशन सामग्रीहरूमा एकल सामग्रीहरू भन्दा राम्रो थर्मल इन्सुलेशन प्रदर्शन हुन्छ। नर्थवेस्ट ए एन्ड एफ विश्वविद्यालयका प्रोफेसर ली जियानमिङको टोलीले भ्याकुम बोर्ड, एयरोजेल र रबर कपास जस्ता हरितगृह पानी भण्डारण उपकरणहरूको २२ प्रकारका थर्मल इन्सुलेशन सामग्रीहरू डिजाइन र स्क्रिनिङ गरे र तिनीहरूको थर्मल गुणहरू मापन गरे। नतिजाहरूले देखाए कि ८० मिमी थर्मल इन्सुलेशन कोटिंग + एयरोजेल + रबर-प्लास्टिक थर्मल इन्सुलेशन कपास कम्पोजिट इन्सुलेशन सामग्रीले ८० मिमी रबर-प्लास्टिक कपासको तुलनामा प्रति एकाइ समयमा ०.३६७MJ ले ताप अपव्यय घटाउन सक्छ, र इन्सुलेशन संयोजनको मोटाई १०० मिमी हुँदा यसको ताप स्थानान्तरण गुणांक ०.२८३W/(m2·k) थियो।

चरण परिवर्तन सामग्री हरितगृह सामग्री अनुसन्धानमा तातो ठाउँहरू मध्ये एक हो। नर्थवेस्ट ए एन्ड एफ विश्वविद्यालयले दुई प्रकारका चरण परिवर्तन सामग्री भण्डारण उपकरणहरू विकास गरेको छ: एउटा कालो पोलिथिलीनबाट बनेको भण्डारण बक्स हो, जसको आकार ५० सेमी × ३० सेमी × १४ सेमी (लम्बाइ × उचाइ × मोटाई) छ र चरण परिवर्तन सामग्रीहरूले भरिएको छ, ताकि यसले ताप भण्डारण गर्न र ताप छोड्न सकोस्; दोस्रो, नयाँ प्रकारको चरण-परिवर्तन वालबोर्ड विकसित गरिएको छ। चरण-परिवर्तन वालबोर्डमा चरण-परिवर्तन सामग्री, एल्युमिनियम प्लेट, एल्युमिनियम-प्लास्टिक प्लेट र एल्युमिनियम मिश्र धातु हुन्छ। चरण-परिवर्तन सामग्री वालबोर्डको सबैभन्दा केन्द्रीय स्थानमा अवस्थित छ, र यसको विशिष्टता २०० मिमी × २०० मिमी × ५० मिमी छ। यो चरण परिवर्तन अघि र पछि पाउडर ठोस हो, र पग्लने वा बग्ने कुनै घटना हुँदैन। चरण-परिवर्तन सामग्रीको चार भित्ताहरू क्रमशः एल्युमिनियम प्लेट र एल्युमिनियम-प्लास्टिक प्लेट हुन्। यो उपकरणले दिनको समयमा मुख्यतया ताप भण्डारण गर्ने र रातमा मुख्यतया ताप छोड्ने कार्यहरू महसुस गर्न सक्छ।

त्यसकारण, एकल थर्मल इन्सुलेशन सामग्रीको प्रयोगमा केही समस्याहरू छन्, जस्तै कम थर्मल इन्सुलेशन दक्षता, ठूलो ताप हानि, छोटो ताप भण्डारण समय, आदि। त्यसैले, कम्पोजिट थर्मल इन्सुलेशन सामग्रीलाई थर्मल इन्सुलेशन तहको रूपमा प्रयोग गर्नाले र भित्री र बाहिरी ताप इन्सुलेशनलाई ताप भण्डारण उपकरणको आवरण तहले हरितगृहको थर्मल इन्सुलेशन कार्यसम्पादनलाई प्रभावकारी रूपमा सुधार गर्न सक्छ, हरितगृहको ताप हानि कम गर्न सक्छ, र यसरी ऊर्जा बचतको प्रभाव प्राप्त गर्न सक्छ।

नयाँ पर्खालको अनुसन्धान र प्रयोग

एक प्रकारको घेरा संरचनाको रूपमा, पर्खाल हरितगृहको चिसो सुरक्षा र तातो संरक्षणको लागि एक महत्त्वपूर्ण बाधा हो। भित्ता सामग्री र संरचना अनुसार, हरितगृहको उत्तरी पर्खालको विकासलाई तीन प्रकारमा विभाजन गर्न सकिन्छ: माटो, इँटा, आदिबाट बनेको एकल-तहको पर्खाल, र माटोको इँटा, ब्लक इँटा, पोलिस्टीरिन बोर्ड, आदिबाट बनेको तहयुक्त उत्तरी पर्खाल, भित्री ताप भण्डारण र बाहिरी ताप इन्सुलेशनको साथ, र यी धेरैजसो पर्खालहरू समय-खपत र श्रम-गहन छन्; त्यसकारण, हालका वर्षहरूमा, धेरै नयाँ प्रकारका पर्खालहरू देखा परेका छन्, जुन निर्माण गर्न सजिलो छ र द्रुत संयोजनको लागि उपयुक्त छ।

नयाँ प्रकारका भेला भएका भित्ताहरूको उदयले भेला भएका ग्रीनहाउसहरूको द्रुत विकासलाई बढावा दिन्छ, जसमा बाह्य वाटरप्रूफ र एन्टी-एजिंग सतह सामग्रीहरू र फेल्ट, पर्ल कपास, स्पेस कपास, गिलास कपास वा पुनर्नवीनीकरण गरिएको कपास जस्ता सामग्रीहरू समावेश छन्। सिनजियाङमा स्प्रे-बन्डेड कपासको लचिलो भेला भएका भित्ताहरू। थप रूपमा, अन्य अध्ययनहरूले ताप भण्डारण तह भएको भेला भएका ग्रीनहाउसको उत्तरी पर्खाल पनि रिपोर्ट गरेका छन्, जस्तै सिनजियाङमा इँटाले भरिएको गहुँको खोल मोर्टार ब्लक। उही बाह्य वातावरण अन्तर्गत, जब सबैभन्दा कम बाहिरी तापक्रम -२०.८ डिग्री सेल्सियस हुन्छ, गहुँको खोल मोर्टार ब्लक कम्पोजिट भित्ता भएको सौर्य हरितगृहको तापक्रम ७.५ डिग्री सेल्सियस हुन्छ, जबकि इँटा-कंक्रिट भित्ता भएको सौर्य हरितगृहको तापक्रम ३.२ डिग्री सेल्सियस हुन्छ। इँटा ग्रीनहाउसमा गोलभेडाको फसल समय १६ दिनले अगाडि बढाउन सकिन्छ, र एकल ग्रीनहाउसको उत्पादन १८.४% ले बढाउन सकिन्छ।

नर्थवेस्ट ए एन्ड एफ युनिभर्सिटीको सुविधा टोलीले पराल, माटो, पानी, ढुङ्गा र चरण परिवर्तन सामग्रीहरूलाई प्रकाशको कोणबाट थर्मल इन्सुलेशन र ताप भण्डारण मोड्युलहरूमा बनाउने डिजाइन विचार र सरलीकृत भित्ता डिजाइन प्रस्तुत गर्‍यो, जसले मोड्युलर भेला गरिएको भित्ताको प्रयोग अनुसन्धानलाई बढावा दियो। उदाहरणका लागि, साधारण इँटाको भित्ता ग्रीनहाउसको तुलनामा, सामान्य घमाइलो दिनमा ग्रीनहाउसको औसत तापक्रम ४.० डिग्री सेल्सियस बढी हुन्छ। चरण परिवर्तन सामग्री (PCM) र सिमेन्टबाट बनेका तीन प्रकारका अजैविक चरण परिवर्तन सिमेन्ट मोड्युलहरूमा ७४.५, ८८.० र ९५.१ MJ/m को ताप जम्मा भएको छ।^३, र ५९.८, ६७.८ र ८४.२ MJ/m ताप जारी गरियो^३क्रमशः। तिनीहरूसँग दिउँसो "शिखर काट्ने", रातमा "भ्याली फिलिंग", गर्मीमा गर्मी सोस्ने र जाडोमा गर्मी छोड्ने कार्यहरू छन्।

यी नयाँ पर्खालहरू साइटमै भेला गरिएका छन्, छोटो निर्माण अवधि र लामो सेवा जीवनको साथ, जसले प्रकाश, सरलीकृत र छिटो भेला हुने पूर्वनिर्मित हरितगृहहरूको निर्माणको लागि अवस्था सिर्जना गर्दछ, र हरितगृहहरूको संरचनात्मक सुधारलाई धेरै प्रवर्द्धन गर्न सक्छ। यद्यपि, यस प्रकारको पर्खालमा केही दोषहरू छन्, जस्तै स्प्रे-बन्डेड कपास थर्मल इन्सुलेशन रजाई भित्तामा उत्कृष्ट थर्मल इन्सुलेशन प्रदर्शन छ, तर ताप भण्डारण क्षमताको अभाव छ, र चरण परिवर्तन निर्माण सामग्रीमा उच्च प्रयोग लागतको समस्या छ। भविष्यमा, भेला गरिएको पर्खालको अनुप्रयोग अनुसन्धानलाई बलियो बनाउनु पर्छ।

नयाँ ऊर्जा, नयाँ सामग्री र नयाँ डिजाइनहरूले हरितगृह संरचना परिवर्तन गर्न मद्दत गर्छन्।

नयाँ ऊर्जा र नयाँ सामग्रीहरूको अनुसन्धान र नवप्रवर्तनले हरितगृहको डिजाइन नवप्रवर्तनको लागि आधार प्रदान गर्दछ। ऊर्जा बचत गर्ने सौर्य हरितगृह र आर्क शेड चीनको कृषि उत्पादनमा सबैभन्दा ठूला शेड संरचनाहरू हुन्, र तिनीहरूले कृषि उत्पादनमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छन्। यद्यपि, चीनको सामाजिक अर्थतन्त्रको विकाससँगै, दुई प्रकारका सुविधा संरचनाहरूको कमजोरीहरू बढ्दो रूपमा प्रस्तुत हुँदैछन्। पहिलो, सुविधा संरचनाहरूको ठाउँ सानो छ र यान्त्रीकरणको डिग्री कम छ; दोस्रो, ऊर्जा बचत गर्ने सौर्य हरितगृहमा राम्रो थर्मल इन्सुलेशन छ, तर भूमि प्रयोग कम छ, जुन हरितगृह ऊर्जालाई जमिनले प्रतिस्थापन गर्नु बराबर हो। साधारण आर्क शेडमा सानो ठाउँ मात्र हुँदैन, तर कमजोर थर्मल इन्सुलेशन पनि हुन्छ। बहु-स्प्यान ग्रीनहाउसमा ठूलो ठाउँ भए पनि, यसमा कमजोर थर्मल इन्सुलेशन र उच्च ऊर्जा खपत छ। त्यसकारण, चीनको वर्तमान सामाजिक र आर्थिक स्तरको लागि उपयुक्त हरितगृह संरचनाको अनुसन्धान र विकास गर्नु अनिवार्य छ, र नयाँ ऊर्जा र नयाँ सामग्रीहरूको अनुसन्धान र विकासले हरितगृह संरचनालाई परिवर्तन गर्न र विभिन्न प्रकारका नवीन हरितगृह मोडेलहरू वा संरचनाहरू उत्पादन गर्न मद्दत गर्नेछ।

ठूलो-स्प्यान असममित पानी-नियन्त्रित ब्रुइङ ग्रीनहाउसमा नवीन अनुसन्धान

ठूलो-स्प्यान असममित पानी-नियन्त्रित ब्रुइङ ग्रीनहाउस (पेटेन्ट नम्बर: ZL २०१२२०३९१२१४.२) सूर्यको प्रकाश ग्रीनहाउसको सिद्धान्तमा आधारित छ, साधारण प्लास्टिक ग्रीनहाउसको सममित संरचना परिवर्तन गर्दै, दक्षिणी स्प्यान बढाउँदै, दक्षिणी छानाको प्रकाश क्षेत्र बढाउँदै, उत्तरी स्प्यान घटाउँदै र ताप अपव्यय क्षेत्र घटाउँदै, १८ ~ २४ मिटरको स्प्यान र ६ ~ ७ मिटरको रिज उचाइको साथ। डिजाइन नवाचार मार्फत, स्थानिय संरचना उल्लेखनीय रूपमा बढाइएको छ। एकै समयमा, जाडोमा ग्रीनहाउसमा अपर्याप्त ताप र सामान्य थर्मल इन्सुलेशन सामग्रीको कमजोर थर्मल इन्सुलेशनको समस्याहरू बायोमास ब्रुइङ गर्मी र थर्मल इन्सुलेशन सामग्रीको नयाँ प्रविधि प्रयोग गरेर समाधान गरिन्छ। उत्पादन र अनुसन्धानको नतिजाले देखाउँछ कि घमाइलो दिनमा ११.७ डिग्री सेल्सियस र बादल लागेको दिनमा १०.८ डिग्री सेल्सियसको औसत तापक्रम भएको ठूलो-स्प्यान असममित पानी-नियन्त्रित ब्रुइङ ग्रीनहाउसले जाडोमा बाली वृद्धिको माग पूरा गर्न सक्छ, र ग्रीनहाउसको निर्माण लागत ३९.६% ले घटेको छ र भूमि उपयोग दर पोलिस्टाइरिन ईंट भित्ता ग्रीनहाउसको तुलनामा ३०% भन्दा बढीले बढेको छ, जुन चीनको पहेंलो हुआइहे नदी बेसिनमा थप लोकप्रियता र प्रयोगको लागि उपयुक्त छ।

भेला गरिएको सूर्यको प्रकाश ग्रीनहाउस

एसेम्बल गरिएको सूर्यको प्रकाश ग्रीनहाउसले स्तम्भहरू र छानाको कंकाललाई लोड-बेयरिङ संरचनाको रूपमा लिन्छ, र यसको भित्ता सामग्री मुख्यतया बेयरिङ र निष्क्रिय ताप भण्डारण र रिलीजको सट्टा ताप इन्सुलेशन घेरा हो। मुख्यतया: (१) लेपित फिल्म वा रंगीन स्टील प्लेट, स्ट्र ब्लक, लचिलो थर्मल इन्सुलेशन क्विल्ट, मोर्टार ब्लक, आदि जस्ता विभिन्न सामग्रीहरू संयोजन गरेर नयाँ प्रकारको एसेम्बल गरिएको पर्खाल बनाइन्छ। (२) पूर्वनिर्मित सिमेन्ट बोर्ड-पोलिस्टीरिन बोर्ड-सिमेन्ट बोर्डबाट बनेको कम्पोजिट भित्ता बोर्ड; (३) सक्रिय ताप भण्डारण र रिलीज प्रणाली र डिह्युमिडिफिकेशन प्रणाली, जस्तै प्लास्टिक स्क्वायर बाल्टी ताप भण्डारण र पाइपलाइन ताप भण्डारणको साथ थर्मल इन्सुलेशन सामग्रीको हल्का र सरल एसेम्बली प्रकार। सौर्य हरितगृह निर्माण गर्न परम्परागत पृथ्वीको पर्खालको सट्टा विभिन्न नयाँ ताप इन्सुलेशन सामग्री र ताप भण्डारण सामग्रीहरू प्रयोग गर्दा ठूलो ठाउँ र सानो सिभिल इन्जिनियरिङ हुन्छ। प्रयोगात्मक नतिजाहरूले देखाउँछन् कि जाडोमा रातको समयमा ग्रीनहाउसको तापक्रम परम्परागत इँटा-भित्ता ग्रीनहाउसको भन्दा ४.५ डिग्री सेल्सियस बढी हुन्छ, र पछाडिको पर्खालको मोटाई १६६ मिमी हुन्छ। ६०० मिमी बाक्लो इँटा-भित्ता ग्रीनहाउसको तुलनामा, पर्खालको ओगटेको क्षेत्रफल ७२% ले घटेको छ, र प्रति वर्ग मिटर लागत ३३४.५ युआन छ, जुन इँटा-भित्ता ग्रीनहाउसको भन्दा १५७.२ युआन कम छ, र निर्माण लागत उल्लेखनीय रूपमा घटेको छ। त्यसकारण, भेला गरिएको ग्रीनहाउसमा कम खेती गरिएको जमिन विनाश, जग्गा बचत, छिटो निर्माण गति र लामो सेवा जीवनका फाइदाहरू छन्, र यो वर्तमान र भविष्यमा सौर्य ग्रीनहाउसहरूको नवीनता र विकासको लागि एक प्रमुख दिशा हो।

स्लाइडिङ सूर्यको प्रकाश ग्रीनहाउस

शेन्याङ कृषि विश्वविद्यालयद्वारा विकसित स्केटबोर्ड-एसेम्बल गरिएको ऊर्जा-बचत गर्ने सौर्य ग्रीनहाउसले सौर्य ग्रीनहाउसको पछाडिको पर्खाल प्रयोग गरेर ताप भण्डारण गर्न र तापक्रम बढाउन पानी परिसंचरण गर्ने भित्ता ताप भण्डारण प्रणाली बनाउँछ, जुन मुख्यतया पोखरी (३२ मिटर) बाट बनेको हुन्छ।^३), प्रकाश सङ्कलन गर्ने प्लेट (३६० मिटर)^२), पानी पम्प, पानीको पाइप र नियन्त्रक। लचिलो थर्मल इन्सुलेशन रजाईलाई माथिल्लो भागमा नयाँ हल्का रक ऊन रंगीन स्टील प्लेट सामग्रीले प्रतिस्थापन गरिएको छ। अनुसन्धानले देखाउँछ कि यो डिजाइनले प्रभावकारी रूपमा गेबलहरूले प्रकाश अवरुद्ध गर्ने समस्या समाधान गर्दछ, र हरितगृहको प्रकाश प्रवेश क्षेत्र बढाउँछ। हरितगृहको प्रकाश कोण ४१.५° छ, जुन नियन्त्रण हरितगृहको भन्दा लगभग १६° बढी छ, जसले गर्दा प्रकाश दरमा सुधार हुन्छ। भित्री तापक्रम वितरण एकरूप छ, र बिरुवाहरू सफासँग बढ्छन्। हरितगृहमा भूमि प्रयोग दक्षता सुधार गर्ने, लचिलो रूपमा हरितगृह आकार डिजाइन गर्ने र निर्माण अवधि छोटो पार्ने फाइदाहरू छन्, जुन खेती गरिएको भूमि स्रोत र वातावरणको संरक्षणको लागि धेरै महत्त्वपूर्ण छ।

फोटोभोल्टिक हरितगृह

कृषि हरितगृह एउटा हरितगृह हो जसले सौर्य फोटोभोल्टिक ऊर्जा उत्पादन, बुद्धिमान तापक्रम नियन्त्रण र आधुनिक उच्च-प्रविधि रोपणलाई एकीकृत गर्दछ। यसले स्टीलको हड्डीको फ्रेम अपनाउँछ र फोटोभोल्टिक ऊर्जा उत्पादन मोड्युलहरूको प्रकाश आवश्यकताहरू र सम्पूर्ण हरितगृहको प्रकाश आवश्यकताहरू सुनिश्चित गर्न सौर्य फोटोभोल्टिक मोड्युलहरूले ढाकिएको हुन्छ। सौर्य ऊर्जाबाट उत्पन्न हुने प्रत्यक्ष प्रवाहले कृषि हरितगृहहरूको प्रकाशलाई प्रत्यक्ष रूपमा पूरक बनाउँछ, हरितगृह उपकरणहरूको सामान्य सञ्चालनलाई प्रत्यक्ष रूपमा समर्थन गर्दछ, पानी स्रोतहरूको सिँचाइलाई चलाउँछ, हरितगृहको तापक्रम बढाउँछ र बालीहरूको द्रुत वृद्धिलाई बढावा दिन्छ। यस तरिकाले फोटोभोल्टिक मोड्युलहरूले हरितगृह छानाको प्रकाश दक्षतालाई असर गर्नेछ, र त्यसपछि हरितगृह तरकारीहरूको सामान्य वृद्धिलाई असर गर्नेछ। त्यसकारण, हरितगृहको छानामा फोटोभोल्टिक प्यानलहरूको तर्कसंगत लेआउट प्रयोगको मुख्य बिन्दु बन्छ। कृषि हरितगृह पर्यटन कृषि र सुविधा बगैंचाको जैविक संयोजनको उत्पादन हो, र यो फोटोभोल्टिक ऊर्जा उत्पादन, कृषि दर्शनीय स्थल, कृषि बाली, कृषि प्रविधि, परिदृश्य र सांस्कृतिक विकासलाई एकीकृत गर्ने एक नवीन कृषि उद्योग हो।

विभिन्न प्रकारका हरितगृहहरू बीच ऊर्जा अन्तरक्रिया सहितको हरितगृह समूहको नवीन डिजाइन

बेइजिङ एकेडेमी अफ एग्रीकल्चरल एण्ड फरेस्ट्री साइन्सका अनुसन्धानकर्ता गुओ वेन्झोङले एक वा बढी ग्रीनहाउसहरूमा बाँकी रहेको ताप ऊर्जा सङ्कलन गरेर अर्को वा बढी ग्रीनहाउसहरू तताउन हरितगृहहरू बीच ऊर्जा स्थानान्तरणको ताप विधि प्रयोग गर्छन्। यो ताप विधिले समय र स्थानमा हरितगृह ऊर्जाको स्थानान्तरणलाई महसुस गर्छ, बाँकी रहेको हरितगृह ताप ऊर्जाको ऊर्जा उपयोग दक्षतामा सुधार गर्छ, र कुल ताप ऊर्जा खपत घटाउँछ। दुई प्रकारका हरितगृहहरू फरक हरितगृह प्रकारका वा सलाद र टमाटर हरितगृहहरू जस्ता विभिन्न बालीहरू रोप्नको लागि एउटै हरितगृह प्रकारका हुन सक्छन्। ताप सङ्कलन विधिहरूमा मुख्यतया भित्री हावाको ताप निकाल्ने र घटना विकिरणलाई प्रत्यक्ष रूपमा रोक्ने समावेश छ। सौर्य ऊर्जा सङ्कलन, ताप एक्सचेन्जरद्वारा जबरजस्ती संवहन र ताप पम्पद्वारा जबरजस्ती निकासी मार्फत, उच्च-ऊर्जा हरितगृहमा अतिरिक्त ताप ग्रीनहाउस तताउनको लागि निकालिएको थियो।

संक्षेप गर्नु

यी नयाँ सौर्य हरितगृहहरूमा छिटो जडान, निर्माण अवधि छोटो र जग्गा उपयोग दरमा सुधार जस्ता फाइदाहरू छन्। त्यसकारण, विभिन्न क्षेत्रहरूमा यी नयाँ हरितगृहहरूको कार्यसम्पादनको थप अन्वेषण गर्न आवश्यक छ, र नयाँ हरितगृहहरूको ठूलो मात्रामा लोकप्रियता र प्रयोगको सम्भावना प्रदान गर्न आवश्यक छ। साथै, हरितगृहहरूको संरचनात्मक सुधारको लागि शक्ति प्रदान गर्न हरितगृहहरूमा नयाँ ऊर्जा र नयाँ सामग्रीहरूको प्रयोगलाई निरन्तर बलियो बनाउन आवश्यक छ।

भविष्यको सम्भावना र सोच

परम्परागत हरितगृहहरूमा प्रायः केही बेफाइदाहरू हुन्छन्, जस्तै उच्च ऊर्जा खपत, कम जमिन उपयोग दर, समय खपत र श्रम खपत, कमजोर प्रदर्शन, आदि, जसले अब आधुनिक कृषिको उत्पादन आवश्यकताहरू पूरा गर्न सक्दैन, र बिस्तारै हटाइनेछ। त्यसैले, हरितगृहको संरचनात्मक परिवर्तनलाई प्रवर्द्धन गर्न सौर्य ऊर्जा, बायोमास ऊर्जा, भू-तापीय ऊर्जा र वायु ऊर्जा, नयाँ हरितगृह अनुप्रयोग सामग्री र नयाँ डिजाइनहरू जस्ता नयाँ ऊर्जा स्रोतहरू प्रयोग गर्नु विकास प्रवृत्ति हो। सबैभन्दा पहिले, नयाँ ऊर्जा र नयाँ सामग्रीहरूद्वारा सञ्चालित नयाँ हरितगृहले यान्त्रिक सञ्चालनको आवश्यकताहरू मात्र पूरा गर्नु हुँदैन, तर ऊर्जा, जमिन र लागत पनि बचत गर्नुपर्छ। दोस्रो, हरितगृहहरूको ठूलो मात्रामा लोकप्रियताको लागि अवस्थाहरू प्रदान गर्न विभिन्न क्षेत्रहरूमा नयाँ हरितगृहहरूको प्रदर्शन निरन्तर अन्वेषण गर्न आवश्यक छ। भविष्यमा, हामीले हरितगृह प्रयोगको लागि उपयुक्त नयाँ ऊर्जा र नयाँ सामग्रीहरूको खोजी गर्नुपर्छ, र नयाँ ऊर्जा, नयाँ सामग्री र हरितगृहको उत्तम संयोजन खोज्नु पर्छ, ताकि कम लागत, छोटो निर्माण अवधि, कम ऊर्जा खपत र उत्कृष्ट प्रदर्शनको साथ नयाँ हरितगृह निर्माण गर्न सम्भव होस्, हरितगृह संरचना परिवर्तन गर्न मद्दत गर्न र चीनमा हरितगृहहरूको आधुनिकीकरण विकासलाई प्रवर्द्धन गर्न सकियोस्।

हरितगृह निर्माणमा नयाँ ऊर्जा, नयाँ सामग्री र नयाँ डिजाइनहरूको प्रयोग अपरिहार्य प्रवृत्ति भए पनि, अध्ययन र समाधान गर्न अझै धेरै समस्याहरू छन्: (१) निर्माण लागत बढ्छ। कोइला, प्राकृतिक ग्यास वा तेलको साथ परम्परागत तताउने तुलनामा, नयाँ ऊर्जा र नयाँ सामग्रीहरूको प्रयोग वातावरणमैत्री र प्रदूषणमुक्त छ, तर निर्माण लागत उल्लेखनीय रूपमा बढेको छ, जसले उत्पादन र सञ्चालनको लगानी पुन: प्राप्तिमा निश्चित प्रभाव पार्छ। ऊर्जा उपयोगको तुलनामा, नयाँ सामग्रीहरूको लागत उल्लेखनीय रूपमा बढ्नेछ। (२) ताप ऊर्जाको अस्थिर उपयोग। नयाँ ऊर्जा उपयोगको सबैभन्दा ठूलो फाइदा कम सञ्चालन लागत र कम कार्बन डाइअक्साइड उत्सर्जन हो, तर ऊर्जा र तापको आपूर्ति अस्थिर छ, र बादल लागेको दिनहरू सौर्य ऊर्जा उपयोगमा सबैभन्दा ठूलो सीमित कारक बन्छन्। किण्वनद्वारा बायोमास ताप उत्पादनको प्रक्रियामा, कम किण्वन ताप ऊर्जा, कठिन व्यवस्थापन र नियन्त्रण, र कच्चा पदार्थ ढुवानीको लागि ठूलो भण्डारण ठाउँको समस्याहरूले गर्दा यस ऊर्जाको प्रभावकारी उपयोग सीमित हुन्छ। (३) प्रविधि परिपक्वता। नयाँ ऊर्जा र नयाँ सामग्रीहरूले प्रयोग गर्ने यी प्रविधिहरू उन्नत अनुसन्धान र प्राविधिक उपलब्धिहरू हुन्, र तिनीहरूको प्रयोग क्षेत्र र दायरा अझै पनि धेरै सीमित छन्। तिनीहरू धेरै पटक पास भएका छैनन्, धेरै साइटहरू र ठूला-स्तरीय अभ्यास प्रमाणीकरण, र त्यहाँ अनिवार्य रूपमा केही कमजोरीहरू र प्राविधिक सामग्रीहरू छन् जुन अनुप्रयोगमा सुधार गर्न आवश्यक छ। प्रयोगकर्ताहरूले प्रायः सानातिना कमजोरीहरूको कारणले प्रविधिको प्रगतिलाई अस्वीकार गर्छन्। (४) प्रविधि प्रवेश दर कम छ। वैज्ञानिक र प्राविधिक उपलब्धिको व्यापक प्रयोगको लागि निश्चित लोकप्रियता चाहिन्छ। हाल, नयाँ ऊर्जा, नयाँ प्रविधि र नयाँ हरितगृह डिजाइन प्रविधि सबै निश्चित नवप्रवर्तन क्षमता भएका विश्वविद्यालयहरूमा वैज्ञानिक अनुसन्धान केन्द्रहरूको टोलीमा छन्, र धेरैजसो प्राविधिक मागकर्ताहरू वा डिजाइनरहरूलाई अझै थाहा छैन; एकै समयमा, नयाँ प्रविधिहरूको लोकप्रियता र प्रयोग अझै पनि धेरै सीमित छ किनभने नयाँ प्रविधिहरूको मुख्य उपकरणहरू पेटेन्ट गरिएका छन्। (५) नयाँ ऊर्जा, नयाँ सामग्री र हरितगृह संरचना डिजाइनको एकीकरणलाई अझ बलियो बनाउन आवश्यक छ। ऊर्जा, सामग्री र हरितगृह संरचना डिजाइन तीन फरक विषयहरूसँग सम्बन्धित भएकोले, हरितगृह डिजाइन अनुभव भएका प्रतिभाहरूमा प्रायः हरितगृह-सम्बन्धित ऊर्जा र सामग्रीहरूमा अनुसन्धानको अभाव हुन्छ, र यसको विपरीत; तसर्थ, ऊर्जा र सामग्री अनुसन्धानसँग सम्बन्धित अनुसन्धानकर्ताहरूले हरितगृह उद्योग विकासको वास्तविक आवश्यकताहरूको अनुसन्धान र बुझाइलाई बलियो बनाउन आवश्यक छ, र संरचनात्मक डिजाइनरहरूले व्यावहारिक हरितगृह अनुसन्धान प्रविधि, कम निर्माण लागत र राम्रो प्रयोग प्रभावको लक्ष्य प्राप्त गर्न तीन सम्बन्धहरूको गहिरो एकीकरणलाई प्रवर्द्धन गर्न नयाँ सामग्री र नयाँ ऊर्जाको पनि अध्ययन गर्नुपर्छ। माथिका समस्याहरूको आधारमा, राज्य, स्थानीय सरकारहरू र वैज्ञानिक अनुसन्धान केन्द्रहरूले प्राविधिक अनुसन्धानलाई तीव्र पार्ने, गहिराइमा संयुक्त अनुसन्धान गर्ने, वैज्ञानिक र प्राविधिक उपलब्धिहरूको प्रचारलाई बलियो बनाउने, उपलब्धिहरूको लोकप्रियता सुधार गर्ने, र हरितगृह उद्योगको नयाँ विकासलाई मद्दत गर्न नयाँ ऊर्जा र नयाँ सामग्रीको लक्ष्यलाई द्रुत रूपमा साकार पार्ने सुझाव दिइएको छ।

उद्धृत जानकारी

ली जियानमिङ, सन गुओटाओ, ली हाओजी, ली रुई, हु यिक्सिन। नयाँ ऊर्जा, नयाँ सामग्री र नयाँ डिजाइनले हरितगृहको नयाँ क्रान्तिलाई मद्दत गर्दछ [J]। तरकारीहरू, २०२२,(१०):१-८।