设施农业节能技术的新进展.doc

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设施农业节能技术的新进展 　　在2017年8月于北京召开的“2017国际设施园艺大会（GREENSYS2017）”上了解到，当前温室技术创新正向低碳、节能、高效方向拓展，太阳能热利用回收、主动式蓄放热、热泵节能调温技术、LED补光等正成为研究热点。由此可见，设施农业节能技术已是世界普遍关注的话题。目前中国主要存在连栋温室、日光温室、塑料大棚3种设施类型，前人针对不同设施类型的特点，进行了节能方面的研究。为保证设施农业的可持续发展，设施节能与绿色能源利用是降低温室能源成本、节约资源的必由之路。“2017设施农业产业大会”特邀行业专家与企业管理者，分享了设施节能方面行之有效的解决方案，以求广泛推广和应用。 　　温室节能技术 　　温室生产是现代农业生产的重要方式，温室运行能耗的高低，主要取决于温室的选址、外观建筑设计、内部运营管理等方面。许多专家学者以及企业的科研部门都在积极探索，并在温室硬件节能和软件节能方面取得了不错的成绩，为设施农业的健康可持续发展奠定了基础。 　　日光温室主动蓄放热技术 　　日光温室是中国北方地区特有的温室类型，主要通过后墙体吸收太阳能来实现蓄放热，维持室内一定的温度水平，以满足蔬菜作物生长的需要。但这种传统的被动式蓄放热方式，热能蓄积?c释放过程缓慢，蓄积释放热量有限，热量释放过程不可控，所以，进一步提高日光温室光热能源利用效率，提高温室温度环境调控能力已是势在必行。 　　西北农林科技大学邹志荣教授介绍，固定采光面温室由于结构设计上的原因，无法保证温室采光面在冬季获得较佳的采光效率，西北农林科技大学研发团队开发了可变倾角日光温室，该温室设置有固定屋面和机动屋面，温室的前采光屋面的采光角度可根据采光需要连续改变自身倾角，从而最大限度地提高采光效率；研发团队还开发了主动蓄热温室结构，该温室结构的后墙安装有风机蓄热系统和蓄热孔道，可根据日光温室蓄放热的需要主动蓄热，将日光温室白天多余热能通过蓄热风机灌入后墙中进行储存，夜晚再通过后墙的传热释放到温室内，通过对温室的主动蓄放热过程控制，使温室内的温度平均提升4～6℃。 　　温室相变蓄热技术 　　相变材料是可随温度变化而改变形态并能提供潜热的物质，在由固态变为液态或由液态变为固态的过程中将吸收或释放大量的潜热。相变蓄热技术是一种以相变储能材料为基础的高新储能技术，是提高能源利用效率和保护环境的重要技术，将其应用在温室上，对设施节能具有重要意义。 　　西北农林科技大学科研团队对相变材料在日光温室上的应用也做了深入研究，研制出了适用于日光温室的定形相变材料，并应用于日光温室的后墙蓄热墙板，解决了相变材料的密封性和泄露问题。将封装有定形相变材料的蓄热墙板安装于温室后墙进行各项数据测量， 　　结果显示可显著提高夜间室内温度；相变蓄热墙板可以作为温室蓄热层替代红砖蓄热层；另外，相变蓄热墙板价格较低，可广泛推广使用。 　　LED技术在温室生产中的应用 　　植物的生长与光照有着密切的关系，最大程度地利用光能，充分发挥植物光合作用的潜力，将直接关系到农业生产的效益。由于季节性的变化，不同地区每天的日照时数也不尽相同，且近年来雾霾天气频发，严重影响了温室作物所汲取的光照强度，导致作物生长缓慢，品质、产量下降，因此急需进行人工补光。 　　广州市力侬照明技术有限公司副总经理杨勇介绍说，LED作为新一代光源，电光转换效率更高，光谱可调、光合效率高等优点。随着LED光源的电光效率进一步提升，规模效应产生的成本下降，LED光源将成为农业设施补光的主流设备。LED光源融合现代智能控制及无线网络技术，硬件上应用光感传感器和时控开关，实现近距离、远程或智能控调LED灯具的光谱、光量输出及开关等，在温室补光、植物组培、植物工厂以及遗传育种等众多领域都具有广阔的应用前景。 　　绿色能源利用 　　在石油资源短缺和环境污染问题严重的今天，人们开始寻找并开发绿色能源。绿色能源是国际能源利用的基本趋势，也是中国能源可持续利用的客观要求。为节能降耗、保护环境，温室生产更需要利用干净清洁且可再生的绿色能源。 　　太阳能的利用 　　太阳能是大自然赐予的一种取之不尽、用之不竭的可再生能源，已成为人们使用能源的重要组成部分，并不断得到发展。太阳能的利用有光热转换和光电转换2种方式。将太阳能与温室生产相结合是必然趋势，人们不断积极尝试开发适合中国设施农业的太阳能利用模式，并取得了阶段性的胜利。 　　● 光伏温室 　　随着太阳能发电应用越来越广泛，以及太阳能发电技术的发展、建筑造型的需要，光伏建筑一体化的概念应运而生，随之，光伏与温室设施相结合也成为中国温室园艺产业近年来兴起的一种新型设施结构形式。农业部规划设计研究院设施农业研究所魏晓明博士表示，光伏组件所产电能供温室使用或直接并网，可

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