لي جيانمينغ ، صن غوتاو ، إلخ.تكنولوجيا الهندسة الزراعية البستانية الدفيئة2022-11-21 17:42 نُشر في بكين

في السنوات الأخيرة ، تم تطوير صناعة الدفيئة بقوة.لا يؤدي تطوير الدفيئة إلى تحسين معدل استخدام الأراضي ومعدل إنتاج المنتجات الزراعية فحسب ، بل يحل أيضًا مشكلة عرض الفواكه والخضروات في غير موسمها.ومع ذلك ، واجهت الدفيئة تحديات غير مسبوقة.أنتجت المرافق الأصلية وطرق التدفئة والأشكال الهيكلية مقاومة للبيئة والتنمية.هناك حاجة ماسة إلى مواد جديدة وتصميمات جديدة لتغيير هيكل الدفيئة ، وهناك حاجة ماسة إلى مصادر طاقة جديدة لتحقيق أغراض الحفاظ على الطاقة وحماية البيئة ، وزيادة الإنتاج والدخل.

يناقش هذا المقال موضوع "الطاقة الجديدة والمواد الجديدة والتصميم الجديد للمساعدة في ثورة جديدة للاحتباس الحراري" ، بما في ذلك البحث والابتكار في الطاقة الشمسية وطاقة الكتلة الحيوية والطاقة الحرارية الأرضية ومصادر الطاقة الجديدة الأخرى في الدفيئة والبحث والتطبيق من مواد جديدة للتغطية والعزل الحراري والجدران وغيرها من المعدات ، والتوقعات المستقبلية والتفكير في الطاقة الجديدة والمواد الجديدة والتصميم الجديد للمساعدة في إصلاح الدفيئة ، وذلك لتوفير مرجعية للصناعة.

إن تطوير زراعة المرافق هو المطلب السياسي والخيار الحتمي لتنفيذ روح التعليمات المهمة وعملية صنع القرار لدى الحكومة المركزية.في عام 2020 ، ستبلغ المساحة الإجمالية للزراعة المحمية في الصين 2.8 مليون متر مربع ، وستتجاوز قيمة الإنتاج تريليون يوان.إنها طريقة مهمة لتحسين قدرة إنتاج الدفيئة لتحسين إضاءة الدفيئة وأداء العزل الحراري من خلال الطاقة الجديدة والمواد الجديدة وتصميم الدفيئة الجديد.هناك العديد من العيوب في الإنتاج التقليدي للاحتباس الحراري ، مثل الفحم وزيت الوقود ومصادر الطاقة الأخرى المستخدمة للتدفئة والتدفئة في الصوبات الزراعية التقليدية ، مما ينتج عنه كمية كبيرة من غاز ثاني أكسيد ، الذي يلوث البيئة بشكل خطير ، بينما الغاز الطبيعي والطاقة الكهربائية و تزيد مصادر الطاقة الأخرى من تكلفة تشغيل الصوبات الزراعية.مواد تخزين الحرارة التقليدية لجدران الدفيئة هي في الغالب من الطين والطوب ، والتي تستهلك الكثير وتتسبب في أضرار جسيمة لموارد الأرض.تبلغ كفاءة استخدام الأرض في الدفيئة الشمسية التقليدية مع الجدار الأرضي 40٪ ~ 50٪ فقط ، والدفيئة العادية لديها قدرة تخزين حرارية ضعيفة ، لذلك لا يمكنها العيش خلال الشتاء لإنتاج خضروات دافئة في شمال الصين.لذلك ، يكمن جوهر الترويج لتغيير الدفيئة أو البحث الأساسي في تصميم الدفيئة والبحث والتطوير للمواد الجديدة والطاقة الجديدة.ستركز هذه المقالة على البحث والابتكار في مصادر الطاقة الجديدة في الدفيئة ، وتلخيص حالة البحث لمصادر الطاقة الجديدة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الكتلة الحيوية والطاقة الحرارية الأرضية وطاقة الرياح ومواد التغطية الشفافة الجديدة ومواد العزل الحراري ومواد الجدار في الدفيئة ، تحليل تطبيق الطاقة الجديدة والمواد الجديدة في بناء دفيئة جديدة ، ونتطلع إلى دورها في التطوير المستقبلي وتحويل الدفيئة.

البحث والابتكار في الاحتباس الحراري للطاقة الجديدة

تشمل الطاقة الخضراء الجديدة التي تتمتع بأكبر إمكانات استخدام زراعي الطاقة الشمسية ، والطاقة الحرارية الأرضية وطاقة الكتلة الحيوية ، أو الاستخدام الشامل لمجموعة متنوعة من مصادر الطاقة الجديدة ، وذلك لتحقيق الاستخدام الفعال للطاقة من خلال التعلم من نقاط القوة لدى بعضنا البعض.

الطاقة الشمسية / الطاقة

تعد تكنولوجيا الطاقة الشمسية من وسائل الإمداد بالطاقة منخفضة الكربون والفعالة والمستدامة ، وهي عنصر مهم في الصناعات الصينية الناشئة الاستراتيجية.سيصبح خيارًا لا مفر منه للتحول والارتقاء بهيكل الطاقة في الصين في المستقبل.من وجهة نظر استخدام الطاقة ، فإن الدفيئة نفسها هي هيكل منشأة لاستخدام الطاقة الشمسية.من خلال تأثير الدفيئة ، يتم تجميع الطاقة الشمسية في الداخل ، وترتفع درجة حرارة الدفيئة ، ويتم توفير الحرارة اللازمة لنمو المحاصيل.مصدر الطاقة الرئيسي لعملية التمثيل الضوئي لنباتات الدفيئة هو ضوء الشمس المباشر ، وهو الاستخدام المباشر للطاقة الشمسية.

01 توليد الطاقة الكهروضوئية لتوليد الحرارة

توليد الطاقة الكهروضوئية عبارة عن تقنية تقوم بتحويل الطاقة الضوئية مباشرة إلى طاقة كهربائية بناءً على التأثير الكهروضوئي.العنصر الأساسي لهذه التقنية هو الخلايا الشمسية.عندما تتألق الطاقة الشمسية على مجموعة الألواح الشمسية في سلسلة أو بالتوازي ، تقوم مكونات أشباه الموصلات بتحويل طاقة الإشعاع الشمسي مباشرة إلى طاقة كهربائية.يمكن للتكنولوجيا الكهروضوئية تحويل الطاقة الضوئية مباشرة إلى طاقة كهربائية ، وتخزين الكهرباء من خلال البطاريات ، وتسخين الدفيئة ليلاً ، لكن تكلفتها المرتفعة تقيد تطورها الإضافي.طورت مجموعة البحث جهاز تسخين الجرافين الكهروضوئي ، والذي يتكون من ألواح كهروضوئية مرنة ، وآلة تحكم عكسي الكل في واحد ، وبطارية تخزين وقضيب تسخين من الجرافين.وفقًا لطول خط الزراعة ، يتم دفن قضيب تسخين الجرافين تحت كيس الركيزة.خلال النهار ، تمتص الألواح الكهروضوئية الإشعاع الشمسي لتوليد الكهرباء وتخزينها في بطارية التخزين ، ثم يتم إطلاق الكهرباء ليلاً لقضيب تسخين الجرافين.في القياس الفعلي ، تم اعتماد وضع التحكم في درجة الحرارة بدءًا من 17 درجة مئوية والإغلاق عند 19 درجة مئوية.يعمل ليلاً (20: 00-08: 00 في اليوم الثاني) لمدة 8 ساعات ، واستهلاك الطاقة لتسخين صف واحد من النباتات هو 1.24 كيلو وات / ساعة ، ومتوسط ​​درجة حرارة كيس الركيزة ليلاً هو 19.2 ℃ ، وهو 3.5 ~ 5.3 ℃ أعلى من عنصر التحكم.طريقة التسخين هذه جنبًا إلى جنب مع توليد الطاقة الكهروضوئية تحل مشاكل الاستهلاك العالي للطاقة والتلوث العالي في تدفئة الدفيئة في الشتاء.

02 تحويل واستخدام الطاقة الحرارية الضوئية

يشير التحويل الحراري الضوئي الشمسي إلى استخدام سطح خاص لتجميع ضوء الشمس مصنوع من مواد تحويل حراري ضوئي لتجميع وامتصاص أكبر قدر ممكن من الطاقة الشمسية المشعة عليها وتحويلها إلى طاقة حرارية.بالمقارنة مع تطبيقات الطاقة الشمسية الكهروضوئية ، تزيد تطبيقات الطاقة الشمسية الحرارية من امتصاص نطاق الأشعة تحت الحمراء القريبة ، لذلك فهي تتمتع بكفاءة أعلى في استخدام الطاقة لأشعة الشمس ، وتكلفة أقل وتكنولوجيا ناضجة ، وهي الطريقة الأكثر استخدامًا لاستخدام الطاقة الشمسية.

إن التكنولوجيا الأكثر نضجًا للتحويل والاستخدام الحراري الضوئي في الصين هي المجمع الشمسي ، والمكون الأساسي منه هو نواة اللوحة الممتصة للحرارة مع طلاء امتصاص انتقائي ، والذي يمكنه تحويل طاقة الإشعاع الشمسي التي تمر عبر لوحة الغلاف إلى طاقة حرارية ونقلها إلى وسط العمل الممتص للحرارة.يمكن تقسيم مجمعات الطاقة الشمسية إلى فئتين وفقًا لما إذا كانت هناك مساحة فراغ في المجمع أم لا: مجمعات الطاقة الشمسية المسطحة ومجمعات الطاقة الشمسية ذات الأنبوب المفرغ ؛تركيز مجمعات الطاقة الشمسية ومجمعات الطاقة الشمسية غير المركزة وفقًا لما إذا كان الإشعاع الشمسي في منفذ ضوء النهار يغير اتجاهه ؛ومجمعات الطاقة الشمسية السائلة ومجمعات الطاقة الشمسية الهوائية حسب نوع وسيط عمل نقل الحرارة.

يتم استخدام الطاقة الشمسية في الدفيئة بشكل أساسي من خلال أنواع مختلفة من مجمعات الطاقة الشمسية.طورت جامعة ابن الزور في المغرب نظام تسخين نشط للطاقة الشمسية (ASHS) لظاهرة الاحتباس الحراري ، والذي يمكن أن يزيد من إجمالي إنتاج الطماطم بنسبة 55 ٪ في فصل الشتاء.قامت جامعة الصين الزراعية بتصميم وتطوير مجموعة من نظام تجميع وتفريغ مروحة تبريد السطح ، بسعة تجميع حرارة تبلغ 390.6 × 693.0 ميجا جول ، وطرح فكرة فصل عملية تجميع الحرارة عن عملية تخزين الحرارة بواسطة المضخة الحرارية.طورت جامعة باري في إيطاليا نظام تسخين متعدد الأجيال للاحتباس الحراري ، والذي يتكون من نظام الطاقة الشمسية ومضخة تسخين الهواء والماء ، ويمكن أن تزيد درجة حرارة الهواء بنسبة 3.6٪ ودرجة حرارة التربة بنسبة 92٪.طورت مجموعة البحث نوعًا من معدات جمع الحرارة الشمسية النشطة بزاوية ميل متغيرة للاحتباس الحراري الشمسي ، وجهاز تخزين حراري داعم لجسم مياه الدفيئة عبر الطقس.تعمل تقنية جمع الحرارة الشمسية النشطة ذات الميل المتغير على اختراق قيود معدات جمع حرارة الدفيئة التقليدية ، مثل قدرة تجميع الحرارة المحدودة ، والتظليل ، وشغل الأراضي المزروعة.من خلال استخدام هيكل الدفيئة الخاص للاحتباس الحراري الشمسي ، يتم استخدام المساحة غير المزروعة للاحتباس الحراري بالكامل ، مما يحسن بشكل كبير من كفاءة استخدام مساحة الدفيئة.في ظل ظروف العمل المشمسة النموذجية ، يصل نظام تجميع الحرارة الشمسية النشط ذو الميل المتغير إلى 1.9 ميجا جول / (م 2 ساعة) ، وتصل كفاءة استخدام الطاقة إلى 85.1٪ ومعدل توفير الطاقة 77٪.في تقنية تخزين حرارة الدفيئة ، يتم تعيين هيكل تخزين الحرارة المتغير متعدد المراحل ، وزيادة سعة تخزين الحرارة لجهاز تخزين الحرارة ، ويتم تحقيق الإطلاق البطيء للحرارة من الجهاز ، وذلك لتحقيق الاستخدام الفعال لـ الحرارة التي يتم تجميعها بواسطة معدات تجميع الحرارة الشمسية المسببة للاحتباس الحراري.

طاقة الكتلة الحيوية

تم بناء هيكل منشأة جديد من خلال الجمع بين جهاز إنتاج حرارة الكتلة الحيوية مع الدفيئة ، ويتم تحويل المواد الخام للكتلة الحيوية مثل روث الخنازير وبقايا الفطر والقش إلى سماد لتسخين التخمير ، ويتم توفير الطاقة الحرارية المتولدة مباشرة إلى الدفيئة [ 5].بالمقارنة مع الدفيئة التي لا تحتوي على خزان تسخين تخمير الكتلة الحيوية ، يمكن للبيت الزجاجي للتدفئة أن يزيد بشكل فعال درجة حرارة الأرض في الدفيئة ويحافظ على درجة الحرارة المناسبة لجذور المحاصيل المزروعة في التربة في المناخ الطبيعي في الشتاء.أخذ دفيئة عازلة للحرارة غير متماثلة ذات طبقة واحدة بطول 17 مترًا وطول 30 مترًا كمثال ، مع إضافة 8 أمتار من النفايات الزراعية (خليط قش الطماطم وروث الخنازير) في خزان التخمير الداخلي للتخمير الطبيعي دون قلب الوبر زيادة متوسط ​​درجة الحرارة اليومية للبيت الزجاجي بمقدار 4.2 درجة مئوية في الشتاء ، ويمكن أن يصل متوسط ​​درجة الحرارة اليومية الدنيا إلى 4.6 درجة مئوية.

يعد استخدام الطاقة للتخمير الذي يتم التحكم فيه عن طريق الكتلة الحيوية طريقة تخمير تستخدم الأدوات والمعدات للتحكم في عملية التخمير من أجل الحصول بسرعة على طاقة حرارة الكتلة الحيوية وسماد غاز ثاني أكسيد الكربون واستخدامها بكفاءة ، ومن بينها التهوية والرطوبة من العوامل الرئيسية لتنظيم حرارة التخمير وإنتاج الغاز من الكتلة الحيوية.في ظل ظروف جيدة التهوية ، تستخدم الكائنات الحية الدقيقة الهوائية في كومة التخمير الأكسجين لأنشطة الحياة ، ويتم استخدام جزء من الطاقة المتولدة لأنشطة حياتها الخاصة ، ويتم إطلاق جزء من الطاقة في البيئة كطاقة حرارية ، وهو أمر مفيد لدرجة الحرارة نهوض البيئة.يشارك الماء في عملية التخمير بأكملها ، ويوفر العناصر الغذائية القابلة للذوبان الضرورية للأنشطة الميكروبية ، وفي نفس الوقت يطلق حرارة الكومة على شكل بخار عبر الماء ، وذلك لتقليل درجة حرارة الكومة ، وإطالة عمر الكائنات الحية الدقيقة وتزيد من درجة حرارة الكتلة.يمكن أن يؤدي تركيب جهاز ترشيح القش في خزان التخمير إلى زيادة درجة الحرارة الداخلية بمقدار 3 ~ 5 في الشتاء ، وتقوية التمثيل الضوئي للنبات وزيادة محصول الطماطم بنسبة 29.6٪.

الطاقة الحرارية الأرضية

الصين غنية بالموارد الحرارية الجوفية.في الوقت الحاضر ، الطريقة الأكثر شيوعًا للمرافق الزراعية لاستخدام الطاقة الحرارية الأرضية هي استخدام مضخة حرارة مصدر الأرض ، والتي يمكن أن تنتقل من طاقة حرارية منخفضة الدرجة إلى طاقة حرارية عالية الجودة عن طريق إدخال كمية صغيرة من الطاقة عالية الجودة (مثل الطاقة الكهربائية).تختلف عن التدابير التقليدية لتسخين الدفيئة ، فإن تسخين المضخة الحرارية الأرضية لا يمكن أن يحقق تأثير تسخين كبير فحسب ، بل لديه أيضًا القدرة على تبريد الدفيئة وتقليل الرطوبة في الدفيئة.البحث التطبيقي للمضخة الحرارية الأرضية في مجال بناء المساكن ناضج.الجزء الأساسي الذي يؤثر على قدرة التسخين والتبريد لمضخة الحرارة الأرضية هو وحدة التبادل الحراري تحت الأرض ، والتي تشمل بشكل أساسي الأنابيب المدفونة والآبار الجوفية وما إلى ذلك. كيفية تصميم نظام التبادل الحراري تحت الأرض بتكلفة وتأثير متوازن دائمًا كان محور البحث في هذا الجزء.في الوقت نفسه ، يؤثر تغيير درجة حرارة طبقة التربة تحت الأرض في تطبيق مضخة حرارة مصدر الأرض أيضًا على تأثير استخدام نظام المضخة الحرارية.يمكن أن يؤدي استخدام المضخة الحرارية الأرضية لتبريد الدفيئة في الصيف وتخزين الطاقة الحرارية في طبقة التربة العميقة إلى التخفيف من انخفاض درجة حرارة طبقة التربة الجوفية وتحسين كفاءة إنتاج الحرارة لمضخة الحرارة بمصدر الأرض في فصل الشتاء.

في الوقت الحاضر ، في البحث عن أداء وكفاءة المضخة الحرارية الأرضية ، من خلال البيانات التجريبية الفعلية ، تم إنشاء نموذج رقمي باستخدام برنامج مثل TOUGH2 و TRNSYS ، واستنتج أن أداء التسخين ومعامل الأداء (COP ) من المضخة الحرارية الأرضية يمكن أن تصل إلى 3.0 ~ 4.5 ، والتي لها تأثير تبريد وتدفئة جيد.في بحث إستراتيجية تشغيل نظام المضخة الحرارية ، وجد Fu Yunzhun وآخرون أنه بالمقارنة مع التدفق الجانبي للحمل ، فإن التدفق الجانبي للمصدر الأرضي له تأثير أكبر على أداء الوحدة وأداء نقل الحرارة للأنبوب المدفون .في ظل ظروف إعداد التدفق ، يمكن أن تصل قيمة COP القصوى للوحدة إلى 4.17 من خلال اعتماد مخطط التشغيل للتشغيل لمدة ساعتين والتوقف لمدة ساعتين ؛شي Huixian et.اعتمد أسلوب التشغيل المتقطع لنظام تبريد تخزين المياه.في الصيف ، عندما تكون درجة الحرارة عالية ، يمكن أن يصل COP لنظام إمداد الطاقة بالكامل إلى 3.80.

تكنولوجيا تخزين حرارة التربة العميقة في الدفيئة

يسمى تخزين حرارة التربة العميقة في الدفيئة أيضًا "بنك تخزين الحرارة" في الدفيئة.تعتبر أضرار البرد في الشتاء وارتفاع درجات الحرارة في الصيف من أهم العوائق التي تحول دون إنتاج البيوت المحمية.بناءً على سعة تخزين الحرارة القوية للتربة العميقة ، صممت مجموعة البحث جهاز تخزين الحرارة العميقة تحت الأرض للاحتباس الحراري.الجهاز عبارة عن خط أنابيب متوازي مزدوج الطبقة لنقل الحرارة مدفون على عمق 1.5 2.5 متر تحت الأرض في الصوبة الزجاجية ، مع مدخل هواء في الجزء العلوي من الدفيئة ومنفذ للهواء على الأرض.عندما تكون درجة الحرارة في الدفيئة مرتفعة ، يتم ضخ الهواء الداخلي بقوة إلى الأرض بواسطة مروحة لتحقيق تخزين الحرارة وتقليل درجة الحرارة.عندما تكون درجة حرارة الدفيئة منخفضة ، يتم استخراج الحرارة من التربة لتدفئة الدفيئة.تظهر نتائج الإنتاج والتطبيق أن الجهاز يمكنه زيادة درجة حرارة الدفيئة بمقدار 2.3 درجة مئوية في ليلة الشتاء ، وتقليل درجة الحرارة الداخلية بمقدار 2.6 درجة مئوية في نهار الصيف ، وزيادة محصول الطماطم بمقدار 1500 كجم في 667 مترًا.².يستفيد الجهاز بشكل كامل من خصائص "دافئ في الشتاء وبارد في الصيف" و "درجة حرارة ثابتة" للتربة العميقة تحت الأرض ، ويوفر "بنك وصول للطاقة" للبيت الزجاجي ، ويكمل باستمرار الوظائف الإضافية لتبريد وتدفئة الدفيئة .

تنسيق متعدد الطاقة

يمكن أن يؤدي استخدام نوعين أو أكثر من أنواع الطاقة لتسخين الدفيئة إلى تعويض عيوب نوع الطاقة الفردي بشكل فعال ، وإفساح المجال لتأثير التراكب "واحد زائد واحد أكبر من اثنين".يعد التعاون التكميلي بين الطاقة الحرارية الأرضية والطاقة الشمسية نقطة ساخنة بحثية لاستخدام الطاقة الجديدة في الإنتاج الزراعي في السنوات الأخيرة.Emmi et.درس نظام طاقة متعدد المصادر (الشكل 1) ، وهو مجهز بمجمع شمسي هجين ضوئي حراري.بالمقارنة مع نظام المضخات الحرارية العامة للهواء والماء ، تم تحسين كفاءة الطاقة لنظام الطاقة متعدد المصادر بنسبة 16٪ ~ 25٪.زينج وآخرون.طورت نوعًا جديدًا من نظام تخزين الحرارة المقترن للطاقة الشمسية ومضخة الحرارة الأرضية.يمكن لنظام تجميع الطاقة الشمسية أن يحقق تخزينًا موسميًا عالي الجودة للتدفئة ، أي تدفئة عالية الجودة في الشتاء وتبريد عالي الجودة في الصيف.يمكن أن يعمل المبادل الحراري للأنبوب المدفون وخزان تخزين الحرارة المتقطع بشكل جيد في النظام ، ويمكن أن تصل قيمة COP للنظام إلى 6.96.

إلى جانب الطاقة الشمسية ، تهدف إلى تقليل استهلاك الطاقة التجارية وتعزيز استقرار إمدادات الطاقة الشمسية في الدفيئة.وان يا وآخرون.طرح مخطط تكنولوجيا تحكم ذكي جديد للجمع بين توليد الطاقة الشمسية والطاقة التجارية لتدفئة الدفيئة ، والتي يمكن أن تستفيد من الطاقة الكهروضوئية عندما يكون هناك ضوء ، وتحويلها إلى طاقة تجارية عندما لا يكون هناك ضوء ، مما يقلل بشكل كبير من نقص طاقة الحمل وخفض التكلفة الاقتصادية دون استخدام البطاريات.

يمكن للطاقة الشمسية وطاقة الكتلة الحيوية والطاقة الكهربائية تسخين الصوبات الزراعية بشكل مشترك ، والتي يمكن أن تحقق أيضًا كفاءة تسخين عالية.قام Zhang Liangrui وآخرون بدمج مجموعة حرارة أنبوب التفريغ الشمسي مع خزان مياه تخزين حرارة كهرباء الوادي.يتمتع نظام تدفئة الدفيئة براحة حرارية جيدة ، ويبلغ متوسط ​​كفاءة التدفئة للنظام 68.70٪.خزان مياه تخزين الحرارة الكهربائية عبارة عن جهاز تخزين مياه تسخين الكتلة الحيوية مع تسخين كهربائي.يتم تعيين أدنى درجة حرارة لمدخل المياه في نهاية التسخين ، ويتم تحديد استراتيجية تشغيل النظام وفقًا لدرجة حرارة تخزين المياه لجزء تجميع الحرارة الشمسية وجزء تخزين حرارة الكتلة الحيوية ، وذلك لتحقيق درجة حرارة تسخين مستقرة عند نهاية التسخين وتوفير الطاقة الكهربائية ومواد طاقة الكتلة الحيوية إلى أقصى حد.

بحث مبتكر وتطبيق مواد الدفيئة الجديدة

مع التوسع في مساحة الدفيئة ، يتم الكشف بشكل متزايد عن عيوب تطبيق مواد الدفيئة التقليدية مثل الطوب والتربة.لذلك ، من أجل زيادة تحسين الأداء الحراري للاحتباس الحراري وتلبية احتياجات التطوير للبيوت المحمية الحديثة ، هناك العديد من الأبحاث والتطبيقات الخاصة بمواد التغطية الشفافة الجديدة ومواد العزل الحراري ومواد الجدار.

بحث وتطبيق مواد تغطية شفافة جديدة

تشمل أنواع مواد التغطية الشفافة للاحتباس الحراري بشكل أساسي الفيلم البلاستيكي والزجاج والألواح الشمسية واللوحة الكهروضوئية ، من بينها الأفلام البلاستيكية التي لديها أكبر مساحة للتطبيق.يحتوي فيلم PE الدفيئة التقليدي على عيوب قصيرة العمر الافتراضي وعدم التدهور والوظيفة الفردية.في الوقت الحاضر ، تم تطوير مجموعة متنوعة من الأفلام الوظيفية الجديدة عن طريق إضافة كواشف وظيفية أو طلاءات.

فيلم تحويل الضوء:يغير فيلم تحويل الضوء الخصائص البصرية للفيلم باستخدام عوامل تحويل الضوء مثل الأرض النادرة والمواد النانوية ، ويمكنه تحويل منطقة الضوء فوق البنفسجي إلى ضوء برتقالي أحمر وضوء بنفسجي أزرق مطلوب من خلال عملية التمثيل الضوئي للنبات ، وبالتالي زيادة إنتاجية المحاصيل وتقليلها أضرار الأشعة فوق البنفسجية للمحاصيل وأغشية الدفيئة في الصوبات البلاستيكية.على سبيل المثال ، يمكن لفيلم الدفيئة ذي النطاق العريض من الأرجواني إلى الأحمر مع عامل تحويل الضوء VTR-660 أن يحسن بشكل كبير نفاذية الأشعة تحت الحمراء عند تطبيقها في الدفيئة ، ومقارنة بدفيئة التحكم ، ومحصول الطماطم لكل هكتار ، وفيتامين C ومحتوى الليكوبين بشكل ملحوظ بنسبة 25.71٪ ، 11.11٪ و 33.04٪ على التوالي.ومع ذلك ، في الوقت الحالي ، لا تزال هناك حاجة إلى دراسة عمر الخدمة وقابلية التحلل وتكلفة فيلم تحويل الضوء الجديد.

زجاج مبعثر: الزجاج المتناثر في الدفيئة هو نمط خاص وتكنولوجيا مضادة للانعكاس على سطح الزجاج ، والتي يمكن أن تزيد من ضوء الشمس إلى الضوء المتناثر ويدخل الدفيئة ، وتحسين كفاءة التمثيل الضوئي للمحاصيل وزيادة غلة المحاصيل.يحول تناثر الزجاج الضوء الذي يدخل الدفيئة إلى ضوء متناثر من خلال أنماط خاصة ، ويمكن تشعيع الضوء المتناثر بشكل متساوٍ إلى الدفيئة ، مما يلغي تأثير الظل للهيكل العظمي على الدفيئة.بالمقارنة مع الزجاج المسطح العادي والزجاج المصقول شديد البياض ، فإن معيار نفاذية الضوء للزجاج المشتت هو 91.5٪ ، والزجاج المصقول العادي 88٪.مقابل كل زيادة بنسبة 1٪ في نفاذية الضوء داخل الدفيئة ، يمكن زيادة المحصول بنحو 3٪ ، ويزداد السكر الذائب وفيتامين ج في الفواكه والخضروات.يتم طلاء الزجاج المبعثر في الدفيئة أولاً ثم يتم تلطيفه ، ومعدل الانفجار الذاتي أعلى من المعيار الوطني ، حيث يصل إلى 2 ‰.

بحث وتطبيق مواد العزل الحراري الجديدة

تشتمل مواد العزل الحراري التقليدية في الدفيئة بشكل أساسي على حصيرة من القش ، ولحاف ورقي ، ولحاف عازل حراري من اللباد ، وما إلى ذلك ، والتي تستخدم بشكل أساسي للعزل الحراري الداخلي والخارجي للأسطح ، وعزل الجدران والعزل الحراري لبعض أجهزة تخزين الحرارة وتجميع الحرارة .يعاني معظمهم من عيب فقدان أداء العزل الحراري بسبب الرطوبة الداخلية بعد الاستخدام طويل الأمد.لذلك ، هناك العديد من التطبيقات لمواد العزل الحراري العالية الجديدة ، من بينها لحاف العزل الحراري الجديد ، وتخزين الحرارة وأجهزة تجميع الحرارة هي محور البحث.

عادة ما يتم تصنيع مواد العزل الحراري الجديدة عن طريق معالجة وتركيب مواد مقاومة للماء ومقاومة للشيخوخة مثل الأغشية المنسوجة واللباد المطلي بمواد عزل حراري رقيق مثل القطن المطلي بالرش والكشمير المتنوع والقطن اللؤلؤي.تم اختبار لحاف عازل للحرارة من القطن المطلي بالرش بالفيلم المنسوج في شمال شرق الصين.وجد أن إضافة 500 جم من القطن المطلي بالرش يعادل أداء العزل الحراري 4500 جم لحاف عازل للحرارة أسود في السوق.في ظل نفس الظروف ، تم تحسين أداء العزل الحراري لـ 700 جم من القطن المطلي بالرش بمقدار 1 ~ 2 ℃ مقارنةً بأداء العزل الحراري للقطن المطلي بالرش 500 جم.في الوقت نفسه ، وجدت دراسات أخرى أيضًا أنه مقارنةً بألحفة العزل الحراري الشائعة الاستخدام في السوق ، فإن تأثير العزل الحراري للقطن المطلي بالرش وألحفة الكشمير العازلة للحرارة المتنوعة أفضل ، مع معدلات عزل حراري تبلغ 84.0٪ و 83.3 ٪على التوالى.عندما تكون أبرد درجة حرارة خارجية هي -24.4 درجة مئوية ، يمكن أن تصل درجة الحرارة الداخلية إلى 5.4 و 4.2 درجة مئوية على التوالي.بالمقارنة مع لحاف العزل بطانية القش المفردة ، يتميز لحاف العزل المركب الجديد بمزايا الوزن الخفيف ، ومعدل العزل العالي ، ومقاومة قوية للماء والشيخوخة ، ويمكن استخدامه كنوع جديد من مواد العزل عالية الكفاءة للصوبات الشمسية.

في الوقت نفسه ، وفقًا لبحث مواد العزل الحراري لأجهزة تجميع وتخزين حرارة الدفيئة ، وجد أيضًا أنه عندما تكون السماكة هي نفسها ، فإن مواد العزل الحراري المركبة متعددة الطبقات تتمتع بأداء عزل حراري أفضل من المواد المفردة.قام فريق البروفيسور Li Jianming من جامعة Northwest A&F بتصميم وفحص 22 نوعًا من مواد العزل الحراري لأجهزة تخزين مياه الدفيئة ، مثل لوح التفريغ ، والهواء الهوائي والقطن المطاطي ، وقياس خصائصها الحرارية.أظهرت النتائج أن طلاء العزل الحراري 80 مم + الهوائي + العزل الحراري من المطاط والبلاستيك مادة العزل القطنية المركبة يمكن أن تقلل من تبديد الحرارة بمقدار 0.367 ميجا جول لكل وحدة زمنية مقارنة بقطن بلاستيكي مطاطي 80 ملم ، وكان معامل نقل الحرارة 0.283 واط / (م 2). · ك) عندما كان سمك تركيبة العزل 100 مم.

تعد مادة تغيير الطور إحدى النقاط الساخنة في أبحاث مواد الدفيئة.طورت جامعة Northwest A&F نوعين من أجهزة تخزين مواد تغيير الطور: أحدهما عبارة عن صندوق تخزين مصنوع من البولي إيثيلين الأسود ، بحجم 50 سم × 30 سم × 14 سم (الطول × الارتفاع × السماكة) ومليء بمواد تغيير الطور ، لذلك أنه يمكنه تخزين الحرارة وإطلاق الحرارة ؛ثانيًا ، تم تطوير نوع جديد من ألواح الحائط ذات تغيير الطور.تتكون لوحة الحائط ذات تغيير الطور من مادة متغيرة الطور ، ولوحة ألومنيوم ، ولوحة من الألومنيوم والبلاستيك ، وسبائك الألومنيوم.توجد مادة تغيير الطور في أكثر موضع مركزي للوح الحائط ، ومواصفاتها 200 مم × 200 مم × 50 مم.وهي عبارة عن مادة صلبة مساحيق قبل وبعد تغيير الطور ، ولا توجد ظاهرة ذوبان أو تدفق.الجدران الأربعة لمواد تغيير الطور هي لوح الألمنيوم ولوحة الألمنيوم والبلاستيك ، على التوالي.يمكن لهذا الجهاز أن يدرك وظائف تخزين الحرارة بشكل أساسي أثناء النهار وإطلاق الحرارة بشكل أساسي في الليل.

لذلك ، هناك بعض المشاكل في تطبيق مادة العزل الحراري الفردية ، مثل كفاءة العزل الحراري المنخفضة ، وفقدان الحرارة الكبير ، ووقت تخزين الحرارة القصير ، وما إلى ذلك ، لذلك ، استخدام مادة العزل الحراري المركبة كطبقة عزل حراري وعزل حراري داخلي وخارجي طبقة تغطية جهاز تخزين الحرارة يمكنها تحسين أداء العزل الحراري للبيت الزجاجي بشكل فعال ، وتقليل فقد الحرارة للاحتباس الحراري ، وبالتالي تحقيق تأثير توفير الطاقة.

بحث وتطبيق الجدار الجديد

كنوع من هيكل الضميمة ، يعد الجدار حاجزًا مهمًا لحماية الدفيئة من البرودة والحفاظ على الحرارة.وفقًا لمواد وهياكل الجدران ، يمكن تقسيم تطوير الجدار الشمالي للبيت الزجاجي إلى ثلاثة أنواع: جدار أحادي الطبقة مصنوع من التربة والطوب وما إلى ذلك ، والجدار الشمالي ذو الطبقات المصنوع من الطوب الطيني ، وطوب الطوب ، ألواح البوليسترين ، وما إلى ذلك ، مع تخزين داخلي للحرارة وعزل حراري خارجي ، ومعظم هذه الجدران تستغرق وقتًا طويلاً وتتطلب عمالة كثيفة ؛لذلك ، في السنوات الأخيرة ، ظهرت العديد من أنواع الجدران الجديدة ، والتي يسهل بناؤها وتناسب التجميع السريع.

يعزز ظهور الجدران المجمعة من النوع الجديد التطور السريع للبيوت الزجاجية المجمعة ، بما في ذلك الجدران المركبة من النوع الجديد مع مواد ومواد سطحية خارجية مقاومة للماء ومقاومة للشيخوخة مثل اللباد ، والقطن اللؤلؤي ، والقطن الفضائي ، والقطن الزجاجي أو القطن المعاد تدويره كحرارة طبقات عازلة ، مثل الحوائط المرنة المجمعة من القطن الملصق بالرش في شينجيانغ.بالإضافة إلى ذلك ، أفادت دراسات أخرى أيضًا بالجدار الشمالي من الدفيئة المجمعة مع طبقة تخزين الحرارة ، مثل كتلة الهاون المملوءة بالقمح في شينجيانغ.تحت نفس البيئة الخارجية ، عندما تكون أدنى درجة حرارة خارجية هي -20.8 ℃ ، تكون درجة الحرارة في الدفيئة الشمسية مع جدار مركب من كتلة ملاط ​​القمح 7.5 ℃ ، بينما درجة الحرارة في الدفيئة الشمسية مع جدار من الطوب الخرساني هي 3.2.يمكن زيادة وقت حصاد الطماطم في الدفيئة المبنية من الطوب بمقدار 16 يومًا ، ويمكن زيادة محصول الدفيئة الفردية بنسبة 18.4 ٪.

طرح فريق منشأة Northwest A&F University فكرة تصميم صنع القش والتربة والماء والحجر ومواد تغيير الطور إلى وحدات عزل حراري وتخزين الحرارة من زاوية الضوء وتصميم الجدار المبسط ، مما عزز البحث التطبيقي للوحدات المجمعة حائط.على سبيل المثال ، بالمقارنة مع الدفيئة العادية لجدار من الطوب ، فإن متوسط ​​درجة الحرارة في الدفيئة أعلى 4.0 ℃ في يوم مشمس نموذجي.ثلاثة أنواع من وحدات الأسمنت المتغيرة الطور غير العضوي ، وهي مصنوعة من مادة تغيير الطور (PCM) والأسمنت ، لديها حرارة متراكمة تبلغ 74.5 و 88.0 و 95.1 ميجا جول / م.³، وأطلق حرارة 59.8 و 67.8 و 84.2 ميجا جول / م³، على التوالى.لديهم وظائف "قطع الذروة" في النهار ، و "ملء الوادي" في الليل ، وامتصاص الحرارة في الصيف وإطلاق الحرارة في الشتاء.

يتم تجميع هذه الجدران الجديدة في الموقع ، مع فترة بناء قصيرة وعمر خدمة طويل ، مما يخلق ظروفًا لبناء بيوت بلاستيكية مسبقة الصنع مبسطة وسريعة التركيب ، ويمكن أن تعزز بشكل كبير الإصلاح الهيكلي للبيوت البلاستيكية.ومع ذلك ، هناك بعض العيوب في هذا النوع من الجدران ، مثل جدار اللحاف العازل للحرارة القطني المرتبط بالرش له أداء عزل حراري ممتاز ، لكنه يفتقر إلى سعة تخزين الحرارة ، وتواجه مواد البناء المتغيرة الطور مشكلة تكلفة الاستخدام المرتفعة.في المستقبل ، ينبغي تعزيز البحث التطبيقي للجدار المُجمَّع.

تساعد الطاقة الجديدة والمواد الجديدة والتصميمات الجديدة على تغيير هيكل الدفيئة.

يوفر البحث والابتكار للطاقة الجديدة والمواد الجديدة الأساس لابتكار تصميم الدفيئة.الدفيئة الشمسية الموفرة للطاقة والسقيفة المقوسة هي أكبر هياكل سقيفة في الإنتاج الزراعي في الصين ، وتلعب دورًا مهمًا في الإنتاج الزراعي.ومع ذلك ، مع تطور الاقتصاد الاجتماعي في الصين ، يتم تقديم أوجه القصور في هذين النوعين من هياكل المرافق بشكل متزايد.أولاً ، مساحة هياكل المنشأة صغيرة ودرجة الميكنة منخفضة ؛ثانيًا ، تتميز الدفيئة الشمسية الموفرة للطاقة بعزل حراري جيد ، لكن استخدام الأرض منخفض ، وهو ما يعادل استبدال طاقة الدفيئة بالأرض.لا تحتوي سقيفة القوس العادية على مساحة صغيرة فحسب ، بل تحتوي أيضًا على عزل حراري ضعيف.على الرغم من أن الدفيئة متعددة الامتدادات بها مساحة كبيرة ، إلا أنها ذات عزل حراري ضعيف واستهلاك مرتفع للطاقة.لذلك ، من الضروري البحث وتطوير هيكل الدفيئة المناسب للمستوى الاجتماعي والاقتصادي الحالي للصين ، وسيساعد البحث والتطوير في مجال الطاقة الجديدة والمواد الجديدة في تغيير هيكل الدفيئة وإنتاج مجموعة متنوعة من نماذج أو هياكل الدفيئة المبتكرة.

بحث مبتكر عن دفيئة تخمير كبيرة غير متكافئة يتم التحكم فيها بالمياه

الدفيئة ذات الامتداد الكبير غير المتماثل الذي يتم التحكم فيه بالمياه (رقم براءة الاختراع: ZL 201220391214.2) يعتمد على مبدأ الاحتباس الحراري لأشعة الشمس ، وتغيير الهيكل المتماثل لدفيئة بلاستيكية عادية ، وزيادة الامتداد الجنوبي ، وزيادة مساحة الإضاءة للسقف الجنوبي ، وتقليل الامتداد الشمالي وتقليل مساحة تبديد الحرارة ، بامتداد 18 ~ 24 م وارتفاع التلال من 6 ~ 7 م.من خلال ابتكار التصميم ، تم زيادة الهيكل المكاني بشكل كبير.في الوقت نفسه ، يتم حل مشاكل عدم كفاية الحرارة في الدفيئة في الشتاء وسوء العزل الحراري لمواد العزل الحراري الشائعة باستخدام تقنية جديدة لتخمير الكتلة الحيوية ومواد العزل الحراري.تظهر نتائج البحث والإنتاج أن الدفيئة الكبيرة غير المتماثلة التي يتم التحكم فيها بالماء ، بمتوسط ​​درجة حرارة 11.7 في الأيام المشمسة و 10.8 في الأيام الملبدة بالغيوم ، يمكن أن تلبي الطلب على نمو المحاصيل في الشتاء ، وتكلفة بناء تم تقليل الدفيئة بنسبة 39.6٪ وزاد معدل استخدام الأراضي بأكثر من 30٪ مقارنةً بالدفيئة لجدار طوب البوليسترين ، وهو مناسب لمزيد من الترويج والتطبيق في حوض نهر هوايخه الأصفر في الصين.

تجميع الدفيئة ضوء الشمس

تأخذ الدفيئة المجمعة لأشعة الشمس الأعمدة والهيكل العظمي للسقف كهيكل حاملة ، ومواد جدارها عبارة عن حاوية عازلة للحرارة بشكل أساسي ، بدلاً من المحمل والتخزين السلبي للحرارة والإفراج عنها.بشكل أساسي: (1) يتم تشكيل نوع جديد من الجدران المجمعة من خلال الجمع بين مواد مختلفة مثل الفيلم المطلي أو اللوح الفولاذي الملون ، وكتلة القش ، ولحاف العزل الحراري المرن ، وكتلة الملاط ، وما إلى ذلك (2) لوح الحائط المركب المصنوع من ألواح الأسمنت الجاهزة - لوح أسمنت بوليستيرين ؛(3) نوع التجميع الخفيف والبسيط لمواد العزل الحراري مع نظام تخزين وإطلاق حراري نشط ونظام إزالة الرطوبة ، مثل تخزين حرارة دلو بلاستيكي مربع وتخزين حرارة لخط الأنابيب.استخدام مواد جديدة مختلفة للعزل الحراري ومواد تخزين الحرارة بدلاً من الجدار الأرضي التقليدي لبناء دفيئة شمسية لها مساحة كبيرة وهندسة مدنية صغيرة.أظهرت النتائج التجريبية أن درجة حرارة الدفيئة في الليل في الشتاء أعلى بـ 4.5 من درجة حرارة الدفيئة التقليدية ذات الجدران الحجرية ، وسماكة الجدار الخلفي 166 مم.بالمقارنة مع الدفيئة ذات الجدران الحجرية بسمك 600 مم ، يتم تقليل المساحة المشغولة للجدار بنسبة 72٪ ، وتكلفة المتر المربع هي 334.5 يوان ، وهو أقل بـ 157.2 يوان من تكلفة الدفيئة ذات الجدران الحجرية من الطوب ، وتكلفة البناء قد انخفض بشكل ملحوظ.لذلك ، تتميز الدفيئة المجمعة بمزايا تدمير الأراضي المزروعة بشكل أقل ، وتوفير الأراضي ، وسرعة البناء السريعة ، وعمر الخدمة الطويل ، وهي اتجاه رئيسي لابتكار وتطوير البيوت الزجاجية الشمسية في الوقت الحاضر وفي المستقبل.

انزلاق دفيئة ضوء الشمس

تستخدم الدفيئة الشمسية الموفرة للطاقة التي تم تجميعها بواسطة لوح التزلج والتي طورتها جامعة شنيانغ الزراعية الجدار الخلفي للبيت الزجاجي الشمسي لتشكيل نظام تخزين حرارة جدار دائري للمياه لتخزين الحرارة ورفع درجة الحرارة ، والذي يتكون بشكل أساسي من بركة (32 مترًا)³) ، لوحة تجميع ضوء (360 م²) ومضخة مياه وأنبوب ماء وجهاز تحكم.تم استبدال اللحاف العازل الحراري المرن بمادة صفيحة فولاذية ملونة خفيفة الوزن من الصوف الصخري في الأعلى.يظهر البحث أن هذا التصميم يحل بشكل فعال مشكلة الجملونات التي تحجب الضوء ، ويزيد من مساحة دخول الضوء للبيت الزجاجي.زاوية الإضاءة للبيت الزجاجي هي 41.5 درجة ، وهو ما يقرب من 16 درجة أعلى من الدفيئة التحكم ، وبالتالي تحسين معدل الإضاءة.يكون توزيع درجة الحرارة الداخلية موحدًا ، وتنمو النباتات بدقة.تتميز الدفيئة بمزايا تحسين كفاءة استخدام الأراضي ، وتصميم حجم الدفيئة بمرونة وتقصير فترة البناء ، وهو أمر ذو أهمية كبيرة لحماية موارد الأرض المزروعة والبيئة.

الدفيئة الكهروضوئية

الدفيئة الزراعية عبارة عن دفيئة تدمج توليد الطاقة الكهروضوئية الشمسية والتحكم الذكي في درجة الحرارة والزراعة الحديثة عالية التقنية.إنه يعتمد إطارًا عظميًا فولاذيًا ومغطى بوحدات الطاقة الشمسية الكهروضوئية لضمان متطلبات الإضاءة لوحدات توليد الطاقة الكهروضوئية ومتطلبات الإضاءة للبيت الزجاجي بأكمله.إن التيار المباشر المتولد عن الطاقة الشمسية يكمل بشكل مباشر ضوء الصوبات الزراعية ، ويدعم بشكل مباشر التشغيل العادي لمعدات الدفيئة ، ويدفع ري موارد المياه ، ويزيد درجة حرارة الدفيئة ، ويعزز النمو السريع للمحاصيل.ستؤثر الوحدات الكهروضوئية بهذه الطريقة على كفاءة الإضاءة لسقف الدفيئة ، ومن ثم تؤثر على النمو الطبيعي للخضروات المسببة للاحتباس الحراري.لذلك ، يصبح التخطيط العقلاني للألواح الكهروضوئية على سطح الدفيئة هو النقطة الرئيسية للتطبيق.الدفيئة الزراعية هي نتاج مزيج عضوي من الزراعة السياحية والبستنة ، وهي صناعة زراعية مبتكرة تدمج توليد الطاقة الكهروضوئية ، ومشاهدة المعالم السياحية ، والمحاصيل الزراعية ، والتكنولوجيا الزراعية ، والمناظر الطبيعية ، والتنمية الثقافية.

تصميم مبتكر لمجموعة البيوت المحمية مع تفاعل الطاقة بين أنواع الصوب المختلفة

يستخدم Guo Wenzhong ، الباحث في أكاديمية بكين للعلوم الزراعية والغابات ، طريقة التسخين لنقل الطاقة بين الدفيئات لتجميع الطاقة الحرارية المتبقية في صوبة أو أكثر لتدفئة صوب أخرى أو أكثر.تدرك طريقة التسخين هذه نقل طاقة الدفيئة في الزمان والمكان ، وتحسن كفاءة استخدام الطاقة للطاقة الحرارية المتبقية في الدفيئة ، وتقلل من إجمالي استهلاك طاقة التدفئة.يمكن أن يكون هذان النوعان من البيوت الزجاجية أنواعًا مختلفة من البيوت الزجاجية أو نفس نوع الدفيئة لزراعة محاصيل مختلفة ، مثل دفيئات الخس والطماطم.تتضمن طرق جمع الحرارة بشكل أساسي استخلاص حرارة الهواء الداخلي والاعتراض المباشر للإشعاع الساقط.من خلال جمع الطاقة الشمسية ، والحمل القسري عن طريق المبادل الحراري والاستخراج القسري بواسطة المضخة الحرارية ، تم استخراج الحرارة الزائدة في الدفيئة عالية الطاقة لتسخين الدفيئة.

لخص

تتميز هذه البيوت المحمية الشمسية الجديدة بمزايا التجميع السريع وفترة البناء القصيرة وتحسين معدل استخدام الأراضي.لذلك ، من الضروري مواصلة استكشاف أداء هذه البيوت الزجاجية الجديدة في مناطق مختلفة ، وإتاحة إمكانية الترويج والتطبيق على نطاق واسع للبيوت الزجاجية الجديدة.في الوقت نفسه ، من الضروري التعزيز المستمر لتطبيق الطاقة الجديدة والمواد الجديدة في البيوت البلاستيكية ، من أجل توفير الطاقة للإصلاح الهيكلي للبيوت البلاستيكية.

آفاق المستقبل والتفكير

غالبًا ما يكون للبيوت المحمية التقليدية بعض العيوب ، مثل ارتفاع استهلاك الطاقة ، وانخفاض معدل استخدام الأراضي ، واستهلاك الوقت واستهلاك العمالة ، وسوء الأداء ، وما إلى ذلك ، والتي لم تعد قادرة على تلبية احتياجات الإنتاج للزراعة الحديثة ، ولا بد أن تكون تدريجية مستبعد.لذلك ، فإن استخدام مصادر الطاقة الجديدة مثل الطاقة الشمسية ، وطاقة الكتلة الحيوية ، والطاقة الحرارية الأرضية وطاقة الرياح ، ومواد تطبيق الدفيئة الجديدة والتصاميم الجديدة لتعزيز التغيير الهيكلي للاحتباس الحراري ، هو اتجاه تنموي.بادئ ذي بدء ، يجب ألا تلبي الدفيئة الجديدة المدفوعة بالطاقة الجديدة والمواد الجديدة احتياجات التشغيل الآلي فحسب ، بل توفر أيضًا الطاقة والأرض والتكلفة.ثانيًا ، من الضروري استكشاف أداء البيوت الزجاجية الجديدة باستمرار في مناطق مختلفة ، وذلك لتوفير الظروف للترويج للبيوت البلاستيكية على نطاق واسع.في المستقبل ، يجب أن نزيد من البحث عن طاقة جديدة ومواد جديدة مناسبة لتطبيق الصوب الزراعية ، وأن نجد أفضل مزيج من الطاقة الجديدة والمواد الجديدة والصوب الزراعية ، حتى نتمكن من بناء دفيئة جديدة بتكلفة منخفضة وبناء قصير الفترة ، انخفاض استهلاك الطاقة والأداء الممتاز ، تساعد على تغيير هيكل الدفيئة وتعزيز تطوير تحديث البيوت الزجاجية في الصين.

على الرغم من أن تطبيق الطاقة الجديدة والمواد الجديدة والتصميمات الجديدة في بناء الدفيئة هو اتجاه حتمي ، لا يزال هناك العديد من المشاكل التي يجب دراستها والتغلب عليها: (1) زيادة تكلفة البناء.بالمقارنة مع التدفئة التقليدية بالفحم أو الغاز الطبيعي أو النفط ، فإن استخدام الطاقة الجديدة والمواد الجديدة صديق للبيئة وخالي من التلوث ، ولكن تكلفة البناء تزداد بشكل كبير ، مما يؤثر بشكل معين على استرداد الاستثمار للإنتاج والتشغيل .بالمقارنة مع استخدام الطاقة ، ستزداد تكلفة المواد الجديدة بشكل كبير.(2) الاستخدام غير المستقر للطاقة الحرارية.أكبر ميزة لاستخدام الطاقة الجديدة هي انخفاض تكلفة التشغيل وانخفاض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون ، ولكن إمدادات الطاقة والحرارة غير مستقرة ، والأيام الملبدة بالغيوم تصبح أكبر عامل محدد في استخدام الطاقة الشمسية.في عملية إنتاج حرارة الكتلة الحيوية عن طريق التخمير ، يكون الاستخدام الفعال لهذه الطاقة محدودًا بسبب مشاكل الطاقة الحرارية المنخفضة للتخمير ، والإدارة والتحكم الصعب ، ومساحة التخزين الكبيرة لنقل المواد الخام.(3) نضج التكنولوجيا.هذه التقنيات التي تستخدمها الطاقة الجديدة والمواد الجديدة هي أبحاث متقدمة وإنجازات تكنولوجية ، ولا يزال مجال تطبيقها ونطاقها محدودًا للغاية.لم تمر عدة مرات ، والعديد من المواقع والتحقق من الممارسة على نطاق واسع ، وهناك حتما بعض أوجه القصور والمحتويات التقنية التي تحتاج إلى تحسين في التطبيق.غالبًا ما ينكر المستخدمون تقدم التكنولوجيا بسبب أوجه القصور الطفيفة.(4) معدل اختراق التكنولوجيا منخفض.يتطلب التطبيق الواسع لإنجاز علمي وتكنولوجي شعبية معينة.في الوقت الحاضر ، توجد طاقة جديدة وتكنولوجيا جديدة وتكنولوجيا جديدة لتصميم الدفيئة جميعها في فريق مراكز البحث العلمي في الجامعات التي تتمتع بقدرة ابتكارية معينة ، ولا يزال معظم المطالبين التقنيين أو المصممين لا يعرفون ؛في الوقت نفسه ، لا يزال تعميم وتطبيق التقنيات الجديدة محدودًا للغاية لأن المعدات الأساسية للتقنيات الجديدة حاصلة على براءة اختراع.(5) يحتاج تكامل الطاقة الجديدة والمواد الجديدة وتصميم هيكل الدفيئة إلى مزيد من التعزيز.نظرًا لأن تصميم الطاقة والمواد وتصميم الدفيئة تنتمي إلى ثلاثة تخصصات مختلفة ، فإن المواهب ذات الخبرة في تصميم الدفيئة غالبًا ما تفتقر إلى البحث حول الطاقة والمواد المتعلقة بالبيت الزجاجي ، والعكس صحيح ؛لذلك ، يحتاج الباحثون المرتبطون ببحوث الطاقة والمواد إلى تعزيز التحقيق وفهم الاحتياجات الفعلية لتطوير صناعة الاحتباس الحراري ، كما يجب على المصممين الإنشائيين دراسة مواد جديدة وطاقة جديدة لتعزيز التكامل العميق للعلاقات الثلاث ، وذلك لتحقيق الهدف من تكنولوجيا البحث العملي لظاهرة الاحتباس الحراري ، وتكلفة البناء المنخفضة وتأثير الاستخدام الجيد.بناءً على المشكلات المذكورة أعلاه ، يُقترح أن تقوم الدولة والحكومات المحلية ومراكز البحث العلمي بتكثيف البحث التقني ، وإجراء البحوث المشتركة في العمق ، وتعزيز الدعاية للإنجازات العلمية والتكنولوجية ، وتحسين تعميم الإنجازات ، وإدراك سريع للإنجازات. هدف الطاقة الجديدة والمواد الجديدة للمساعدة في التنمية الجديدة لصناعة الدفيئة.

المعلومات المذكورة

لي جيانمينغ ، صن غوتاو ، لي هاوجي ، لي روي ، هو يكسين.تساعد الطاقة الجديدة والمواد الجديدة والتصميم الجديد في الثورة الجديدة للاحتباس الحراري [J].خضروات ، 2022 ، (10): 1-8.