Լի Ջիանմինգ, Սուն Գուոտաո և այլն:Ջերմոցային այգեգործական գյուղատնտեսական ինժեներական տեխնոլոգիա2022-11-21 17:42 Հրապարակվել է Պեկինում

Վերջին տարիներին ջերմոցային արդյունաբերությունը բուռն զարգացում է ապրել։ Ջերմոցային տնտեսությունների զարգացումը ոչ միայն բարելավում է հողօգտագործման մակարդակը և գյուղատնտեսական արտադրանքի արտադրության մակարդակը, այլև լուծում է մրգերի և բանջարեղենի մատակարարման խնդիրը ոչ սեզոնային պայմաններում։ Սակայն ջերմոցային տնտեսությունը նաև բախվել է աննախադեպ մարտահրավերների։ Սկզբնական սարքավորումները, ջեռուցման մեթոդները և կառուցվածքային ձևերը դիմադրություն են առաջացրել շրջակա միջավայրի և զարգացման նկատմամբ։ Ջերմոցային տնտեսությունների կառուցվածքը փոխելու համար անհրաժեշտ են նոր նյութեր և նոր նախագծեր, ինչպես նաև անհրաժեշտ են նոր էներգիայի աղբյուրներ՝ էներգախնայողության և շրջակա միջավայրի պաշտպանության նպատակներին հասնելու, ինչպես նաև արտադրությունն ու եկամուտը մեծացնելու համար։

Այս հոդվածը քննարկում է «նոր էներգիա, նոր նյութեր, նոր դիզայն՝ ջերմոցային տնտեսության նոր հեղափոխությանը նպաստելու համար» թեման, ներառյալ արևային էներգիայի, կենսազանգվածի էներգիայի, երկրաջերմային էներգիայի և ջերմոցային տնտեսության մեջ այլ նոր էներգիայի աղբյուրների հետազոտությունն ու նորարարությունը, ծածկույթների, ջերմամեկուսացման, պատերի և այլ սարքավորումների համար նոր նյութերի հետազոտությունն ու կիրառումը, ինչպես նաև ջերմոցային տնտեսության բարեփոխումներին նպաստելու նոր էներգիայի, նոր նյութերի և նոր դիզայնի ապագա հեռանկարներն ու մտածողությունը՝ արդյունաբերության համար հղումներ տրամադրելու նպատակով։

Հաստատությունների գյուղատնտեսության զարգացումը քաղաքական պահանջ է և անխուսափելի ընտրություն՝ կարևոր հրահանգների և կենտրոնական կառավարության որոշումների կայացման ոգին իրականացնելու համար: 2020 թվականին Չինաստանում պաշտպանված գյուղատնտեսության ընդհանուր տարածքը կկազմի 2.8 միլիոն հմ2, իսկ արտադրանքի արժեքը կգերազանցի 1 տրիլիոն յուանը: Սա ջերմոցների արտադրական հզորությունը բարելավելու կարևոր միջոց է՝ նոր էներգիայի, նոր նյութերի և ջերմոցների նոր դիզայնի միջոցով բարելավելու ջերմոցների լուսավորությունը և ջերմամեկուսացման աշխատանքը: Ավանդական ջերմոցների արտադրությունն ունի բազմաթիվ թերություններ, ինչպիսիք են ածուխը, վառելիքային նավթը և այլ էներգիայի աղբյուրները, որոնք օգտագործվում են ավանդական ջերմոցներում ջեռուցման և տաքացման համար, ինչը հանգեցնում է մեծ քանակությամբ երկօքսիդային գազի արտանետման, որը լրջորեն աղտոտում է շրջակա միջավայրը, մինչդեռ բնական գազը, էլեկտրաէներգիան և այլ էներգիայի աղբյուրները մեծացնում են ջերմոցների շահագործման ծախսերը: Ջերմոցների պատերի համար ավանդական ջերմամատակարարման նյութերը հիմնականում կավն ու աղյուսն են, որոնք շատ են սպառում և լուրջ վնաս են հասցնում հողային ռեսուրսներին: Ավանդական արևային ջերմոցների հողօգտագործման արդյունավետությունը հողային պատով կազմում է ընդամենը 40% ~ 50%, իսկ սովորական ջերմոցն ունի ջերմամատակարարման թույլ հզորություն, ուստի այն չի կարող դիմանալ ձմռանը՝ Հյուսիսային Չինաստանում տաք բանջարեղեն արտադրելու համար: Հետևաբար, ջերմոցային փոփոխությունների կամ հիմնարար հետազոտությունների խթանման հիմնական նպատակը ջերմոցների նախագծումն է, նոր նյութերի և նոր էներգիայի հետազոտությունը և մշակումը: Այս հոդվածը կկենտրոնանա ջերմոցներում նոր էներգիայի աղբյուրների հետազոտության և նորարարության վրա, կամփոփի նոր էներգիայի աղբյուրների, ինչպիսիք են արևային էներգիան, կենսազանգվածի էներգիան, երկրաջերմային էներգիան, քամու էներգիան և նոր թափանցիկ ծածկող նյութերը, ջերմամեկուսիչ նյութերը և պատերի նյութերը, վերլուծի նոր էներգիայի և նոր նյութերի կիրառումը նոր ջերմոցների կառուցման մեջ և կանդրադառնա դրանց դերին ջերմոցների ապագա զարգացման և վերափոխման գործում:

Նոր էներգիայի ջերմոցների հետազոտություն և նորարարություն

Գյուղատնտեսական օգտագործման ամենամեծ ներուժ ունեցող կանաչ նոր էներգիան ներառում է արևային էներգիան, երկրաջերմային էներգիան և կենսազանգվածի էներգիան, կամ տարբեր նոր էներգիայի աղբյուրների համապարփակ օգտագործումը՝ միմյանց ուժեղ կողմերից սովորելով՝ էներգիայի արդյունավետ օգտագործմանը հասնելու համար։

արևային էներգիա/էներգիա

Արևային էներգիայի տեխնոլոգիան ցածր ածխածնային, արդյունավետ և կայուն էներգամատակարարման եղանակ է և Չինաստանի ռազմավարական զարգացող արդյունաբերությունների կարևոր բաղադրիչ է։ Ապագայում այն ​​կդառնա անխուսափելի ընտրություն Չինաստանի էներգետիկ կառուցվածքի վերափոխման և արդիականացման համար։ Էներգիայի օգտագործման տեսանկյունից ջերմոցն ինքնին արևային էներգիայի օգտագործման համար նախատեսված կառույց է։ Ջերմոցային էֆեկտի միջոցով արևային էներգիան հավաքվում է ներսում, բարձրանում է ջերմոցի ջերմաստիճանը, և ապահովվում է բերքի աճի համար անհրաժեշտ ջերմությունը։ Ջերմոցային բույսերի ֆոտոսինթեզի հիմնական էներգիայի աղբյուրը արևի ուղիղ լույսն է, որը արևային էներգիայի ուղղակի օգտագործումն է։

01 Ֆոտովոլտային էներգիայի արտադրություն ջերմություն ստանալու համար

Ֆոտովոլտային էներգիայի արտադրությունը տեխնոլոգիա է, որը լույսի էներգիան անմիջապես փոխակերպում է էլեկտրական էներգիայի՝ հիմնվելով ֆոտովոլտային էֆեկտի վրա: Այս տեխնոլոգիայի հիմնական տարրը արևային մարտկոցն է: Երբ արևային էներգիան հաջորդաբար կամ զուգահեռաբար ճառագայթում է արևային վահանակների զանգվածը, կիսահաղորդչային բաղադրիչները անմիջապես փոխակերպում են արևային ճառագայթման էներգիան էլեկտրական էներգիայի: Ֆոտովոլտային տեխնոլոգիան կարող է անմիջապես լույսի էներգիան փոխակերպել էլեկտրական էներգիայի, կուտակել էլեկտրաէներգիա մարտկոցների միջոցով և գիշերը տաքացնել ջերմոցը, սակայն դրա բարձր արժեքը սահմանափակում է դրա հետագա զարգացումը: Հետազոտական ​​խումբը մշակել է ֆոտովոլտային գրաֆենային տաքացման սարք, որը բաղկացած է ճկուն ֆոտովոլտային վահանակներից, «բոլորը մեկում» հակադարձ կառավարման մեքենայից, կուտակիչ մարտկոցից և գրաֆենային տաքացնող ձողից: Տնկման գծի երկարության համաձայն՝ գրաֆենային տաքացնող ձողը թաղված է հիմքի տոպրակի տակ: Օրվա ընթացքում ֆոտովոլտային վահանակները կլանում են արևային ճառագայթումը՝ էլեկտրաէներգիա արտադրելու և այն կուտակիչ մարտկոցում պահելու համար, ապա գիշերը էլեկտրաէներգիան արտանետվում է գրաֆենային տաքացնող ձողի համար: Իրական չափման ժամանակ ընդունվում է ջերմաստիճանի կառավարման ռեժիմը՝ սկսելով 17℃-ից և ավարտվելով 19℃-ով: Գիշերը (երկրորդ օրը՝ 20:00-08:00) 8 ժամ աշխատելով՝ բույսերի մեկ շարքը տաքացնելու էներգիայի սպառումը կազմում է 1.24 կՎտ·ժ, իսկ հիմքի պարկի միջին ջերմաստիճանը գիշերը կազմում է 19.2℃, որը 3.5 ~ 5.3℃-ով ավելի բարձր է, քան վերահսկիչինը։ Այս տաքացման մեթոդը՝ համակցված ֆոտովոլտային էներգիայի արտադրության հետ, լուծում է ձմռանը ջերմոցների ջեռուցման բարձր էներգիայի սպառման և բարձր աղտոտվածության խնդիրները։

02 ֆոտոթերմային փոխակերպում և օգտագործում

Արևային լուսաջերմային փոխակերպումը վերաբերում է լուսաջերմային փոխակերպման նյութերից պատրաստված արևի լույսի հավաքման հատուկ մակերեսի օգտագործմանը՝ դրա վրա ճառագայթվող որքան հնարավոր է շատ արևային էներգիա հավաքելու և կլանելու և այն ջերմային էներգիայի վերածելու համար: Արևային ֆոտովոլտային կիրառությունների համեմատ, արևային լուսաջերմային կիրառությունները մեծացնում են մոտ-ինֆրակարմիր տիրույթի կլանումը, ուստի այն ունի արևի լույսի ավելի բարձր էներգիայի օգտագործման արդյունավետություն, ավելի ցածր գին և զարգացած տեխնոլոգիա, և հանդիսանում է արևային էներգիայի օգտագործման ամենատարածված միջոցը:

Չինաստանում ֆոտոթերմային փոխակերպման և օգտագործման ամենազարգացած տեխնոլոգիան արևային կոլեկտորն է, որի հիմնական բաղադրիչը ջերմա-կլանող թիթեղային միջուկ է՝ ընտրողական կլանող ծածկույթով, որը կարող է ծածկող թիթեղի միջով անցնող արևային ճառագայթման էներգիան վերածել ջերմային էներգիայի և փոխանցել այն ջերմա-կլանող աշխատանքային միջավայրին: Արևային կոլեկտորները կարելի է բաժանել երկու կատեգորիայի՝ կախված նրանից, թե կոլեկտորում կա վակուումային տարածություն, թե ոչ՝ հարթ արևային կոլեկտորներ և վակուումային խողովակաձև արևային կոլեկտորներ, կենտրոնացնող արևային կոլեկտորներ և ոչ կենտրոնացնող արևային կոլեկտորներ՝ կախված նրանից, թե արդյոք արևային ճառագայթումը ցերեկային լուսավորության անցքում փոխում է ուղղությունը, և հեղուկ արևային կոլեկտորներ և օդային արևային կոլեկտորներ՝ կախված ջերմափոխանակման աշխատանքային միջավայրի տեսակից:

Ջերմոցներում արևային էներգիայի օգտագործումը հիմնականում իրականացվում է տարբեր տեսակի արևային կոլեկտորների միջոցով: Մարոկկոյի Իբն Զորի համալսարանը մշակել է ակտիվ արևային էներգիայի ջեռուցման համակարգ (ASHS) ջերմոցների տաքացման համար, որը կարող է ձմռանը լոլիկի ընդհանուր արտադրությունը մեծացնել 55%-ով: Չինաստանի գյուղատնտեսական համալսարանը նախագծել և մշակել է մակերեսային սառեցնող-օդափոխիչային հավաքման և արտանետման համակարգի հավաքածու՝ 390.6~693.0 ՄՋ ջերմության հավաքման հզորությամբ, և առաջ է քաշել ջերմության հավաքման գործընթացը ջերմության կուտակման գործընթացից ջերմային պոմպի միջոցով առանձնացնելու գաղափարը: Իտալիայի Բարիի համալսարանը մշակել է ջերմոցի պոլիգեներացիոն ջեռուցման համակարգ, որը բաղկացած է արևային էներգիայի համակարգից և օդ-ջուր ջերմային պոմպից, և կարող է բարձրացնել օդի ջերմաստիճանը 3.6%-ով, իսկ հողի ջերմաստիճանը՝ 92%-ով: Հետազոտական ​​խումբը մշակել է արևային ջերմության ակտիվ հավաքման սարքավորում՝ փոփոխական թեքության անկյունով արևային ջերմոցի համար, և ջերմոցի ջրային մարմնի համար ջերմության կուտակման օժանդակ սարք՝ եղանակային պայմաններից անկախ: Փոփոխական թեքությամբ ակտիվ արևային ջերմության հավաքման տեխնոլոգիան խախտում է ջերմոցային ջերմության հավաքման ավանդական սարքավորումների սահմանափակումները, ինչպիսիք են ջերմության հավաքման սահմանափակ հզորությունը, ստվերը և մշակովի հողերի զբաղեցվածությունը: Արևային ջերմոցի հատուկ ջերմոցային կառուցվածքի կիրառման շնորհիվ ջերմոցի ոչ տնկման տարածքը լիովին օգտագործվում է, ինչը զգալիորեն բարելավում է ջերմոցային տարածքի օգտագործման արդյունավետությունը: Տիպիկ արևոտ աշխատանքային պայմաններում փոփոխական թեքությամբ ակտիվ արևային ջերմության հավաքման համակարգը հասնում է 1.9 ՄՋ/(մ2ժ), էներգիայի օգտագործման արդյունավետությունը հասնում է 85.1%-ի, իսկ էներգախնայողության մակարդակը՝ 77%: Ջերմոցային ջերմության կուտակման տեխնոլոգիայում սահմանվում է բազմաֆազ փոփոխության ջերմության կուտակման կառուցվածք, մեծանում է ջերմության կուտակման սարքի ջերմության կուտակման հզորությունը, և իրականացվում է սարքից ջերմության դանդաղ արտանետում, որպեսզի արդյունավետորեն օգտագործվի ջերմոցային արևային ջերմության հավաքման սարքավորումների կողմից հավաքված ջերմությունը:

կենսազանգվածի էներգիա

Կառուցվում է նոր կառույց՝ համատեղելով կենսազանգվածի ջերմություն արտադրող սարքը ջերմոցի հետ, և կենսազանգվածի հումքը, ինչպիսիք են խոզի գոմաղբը, սնկերի մնացորդները և ծղոտը, կոմպոստացվում է ջերմություն արտադրելու համար, իսկ ստացված ջերմային էներգիան ուղղակիորեն մատակարարվում է ջերմոց [5]: Համեմատած կենսազանգվածի խմորման տաքացման բաքով չզբաղվող ջերմոցի հետ, տաքացվող ջերմոցը կարող է արդյունավետորեն բարձրացնել ջերմոցի գետնի ջերմաստիճանը և պահպանել հողում մշակվող մշակաբույսերի արմատների պատշաճ ջերմաստիճանը ձմռանը նորմալ կլիմայական պայմաններում: Օրինակ՝ վերցնելով 17 մ բացվածքով և 30 մ երկարությամբ միաշերտ ասիմետրիկ ջերմամեկուսիչ ջերմոցը, 8 մ գյուղատնտեսական թափոն (լոլիկի ծղոտ և խոզի գոմաղբ խառնված) ավելացնելը ներքին խմորման բաքի մեջ բնական խմորման համար՝ առանց կույտը շրջելու, կարող է ձմռանը ջերմոցի միջին օրական ջերմաստիճանը բարձրացնել 4.2℃-ով, իսկ միջին օրական նվազագույն ջերմաստիճանը կարող է հասնել 4.6℃-ի:

Կենսազանգվածի վերահսկվող խմորման էներգիայի օգտագործումը խմորման մեթոդ է, որն օգտագործում է գործիքներ և սարքավորումներ խմորման գործընթացը կառավարելու համար՝ կենսազանգվածի ջերմային էներգիան և CO2 գազային պարարտանյութը արագ ստանալու և արդյունավետ օգտագործելու համար, որոնցից օդափոխությունը և խոնավությունը կենսազանգվածի խմորման ջերմության և գազի արտադրությունը կարգավորելու հիմնական գործոններն են: Օդափոխվող պայմաններում խմորման կույտում գտնվող աէրոբ միկրոօրգանիզմները թթվածին են օգտագործում կենսագործունեության համար, և ստացված էներգիայի մի մասն օգտագործվում է իրենց կենսագործունեության համար, իսկ էներգիայի մի մասն արտանետվում է շրջակա միջավայր՝ որպես ջերմային էներգիա, ինչը նպաստում է շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանի բարձրացմանը: Ջուրը մասնակցում է ամբողջ խմորման գործընթացին՝ ապահովելով մանրէային գործունեության համար անհրաժեշտ լուծվող սննդանյութեր, և միևնույն ժամանակ ջրի միջոցով գոլորշու տեսքով արտանետելով կույտի ջերմությունը, որպեսզի նվազեցվի կույտի ջերմաստիճանը, երկարացվի միկրոօրգանիզմների կյանքը և բարձրացվի կույտի հիմնական ջերմաստիճանը: Խմորման բաքում ծղոտի լվացման սարքի տեղադրումը կարող է ձմռանը բարձրացնել ներքին ջերմաստիճանը 3-5°C-ով, ուժեղացնել բույսերի ֆոտոսինթեզը և 29.6%-ով ավելացնել լոլիկի բերքատվությունը:

Երկրաջերմային էներգիա

Չինաստանը հարուստ է երկրաջերմային ռեսուրսներով: Ներկայումս գյուղատնտեսական օբյեկտների համար երկրաջերմային էներգիան օգտագործելու ամենատարածված միջոցը գետնի ջերմային պոմպի օգտագործումն է, որը կարող է ցածրորակ ջերմային էներգիայից բարձրորակ ջերմային էներգիայի փոխակերպել՝ ներմուծելով փոքր քանակությամբ բարձրորակ էներգիա (օրինակ՝ էլեկտրական էներգիա): Ջերմոցների ջեռուցման ավանդական միջոցներից տարբերվող՝ գետնի ջերմային պոմպի ջեռուցումը կարող է ոչ միայն զգալի տաքացման ազդեցություն ունենալ, այլև ունի ջերմոցը սառեցնելու և ջերմոցում խոնավությունը նվազեցնելու ունակություն: Բնակարանաշինության ոլորտում գետնի ջերմային պոմպի կիրառման հետազոտությունները հասուն են: Գետնի ջերմային պոմպի ջեռուցման և սառեցման հզորության վրա ազդող հիմնական մասը ստորգետնյա ջերմափոխանակման մոդուլն է, որը հիմնականում ներառում է թաղված խողովակներ, ստորգետնյա հորեր և այլն: Այս մասի հետազոտության կիզակետում միշտ եղել է ստորգետնյա ջերմափոխանակման համակարգի նախագծման եղանակը՝ հավասարակշռված ծախսով և էֆեկտով: Միևնույն ժամանակ, գետնի ջերմային պոմպի կիրառման ժամանակ ստորգետնյա հողի շերտի ջերմաստիճանի փոփոխությունը նույնպես ազդում է ջերմային պոմպի համակարգի օգտագործման էֆեկտի վրա: Ամռանը ջերմոցը սառեցնելու և ջերմային էներգիան խորը հողի շերտում պահելու համար գետնի ջերմային պոմպի օգտագործումը կարող է մեղմել գետնի հողի շերտի ջերմաստիճանի անկումը և բարելավել ձմռանը գետնի ջերմային պոմպի ջերմության արտադրության արդյունավետությունը։

Ներկայումս, գետնի ջերմային պոմպի աշխատանքի և արդյունավետության ուսումնասիրության շրջանակներում, իրական փորձարարական տվյալների հիման վրա, ստեղծվել է թվային մոդել՝ օգտագործելով TOUGH2 և TRNSYS ծրագրերը, և եզրակացվել է, որ գետնի ջերմային պոմպի ջեռուցման աշխատանքը և աշխատանքի գործակիցը (COP) կարող են հասնել 3.0-4.5-ի, ինչը լավ սառեցման և տաքացման ազդեցություն ունի: Ջերմային պոմպի համակարգի շահագործման ռազմավարության ուսումնասիրության ժամանակ Ֆու Յունժունը և ուրիշները պարզել են, որ բեռնման կողմի հոսքի համեմատ, գետնի կողմի հոսքը ավելի մեծ ազդեցություն ունի սարքի աշխատանքի և թաղված խողովակի ջերմափոխանակման աշխատանքի վրա: Հոսքի կարգավորման դեպքում, սարքի առավելագույն COP արժեքը կարող է հասնել 4.17-ի՝ ընդունելով 2 ժամ աշխատելու և 2 ժամ կանգ առնելու աշխատանքային սխեման. Շի Հուիքսյանը և ուրիշները ընդունել են ջրի կուտակման սառեցման համակարգի ընդհատվող աշխատանքի ռեժիմը: Ամռանը, երբ ջերմաստիճանը բարձր է, ամբողջ էներգամատակարարման համակարգի COP-ը կարող է հասնել 3.80-ի:

Ջերմոցում խորը հողում ջերմության կուտակման տեխնոլոգիա

Ջերմոցում խորը հողի ջերմության կուտակումը կոչվում է նաև «ջերմության կուտակման բանկ»։ Ձմռանը ցրտահարությունը և ամռանը բարձր ջերմաստիճանը ջերմոցային արտադրության հիմնական խոչընդոտներն են։ Հիմնվելով խորը հողի ջերմության կուտակման հզոր կարողության վրա՝ հետազոտական ​​խումբը նախագծել է ջերմոցի ստորգետնյա խորը ջերմության կուտակման սարք։ Սարքը կրկնակի շերտով զուգահեռ ջերմափոխանակման խողովակաշար է, որը թաղված է ջերմոցում 1.5-2.5 մ խորության վրա, որն ունի օդի մուտք ջերմոցի վերևում և օդի ելք գետնի վրա։ Երբ ջերմոցում ջերմաստիճանը բարձր է, ներքին օդը օդափոխիչի միջոցով ուժով մղվում է գետնի մեջ՝ ջերմության կուտակումն ու ջերմաստիճանի նվազեցումն ապահովելու համար։ Երբ ջերմոցի ջերմաստիճանը ցածր է, հողից ջերմություն է արդյունահանվում՝ ջերմոցը տաքացնելու համար։ Արտադրության և կիրառման արդյունքները ցույց են տալիս, որ սարքը կարող է բարձրացնել ջերմոցի ջերմաստիճանը 2.3°C-ով ձմեռային գիշերը, նվազեցնել ներքին ջերմաստիճանը 2.6°C-ով ամառային ցերեկը և ավելացնել լոլիկի բերքատվությունը 1500 կգ-ով 667 մ²-ում։²Սարքը լիովին օգտագործում է խորը ստորգետնյա հողի «ձմռանը տաք և ամռանը՝ զով» և «հաստատուն ջերմաստիճանի» բնութագրերը, ջերմոցի համար ապահովում է «էներգիայի հասանելիության բանկ» և անընդհատ կատարում է ջերմոցի սառեցման և ջեռուցման օժանդակ գործառույթները։

Բազմաէներգետիկ համակարգում

Ջերմոցը տաքացնելու համար երկու կամ ավելի էներգիայի տեսակների օգտագործումը կարող է արդյունավետորեն փոխհատուցել մեկ էներգիայի տեսակի թերությունները և կիրառել «մեկը գումարած մեկը մեծ է երկուսից» սուպերպոզիցիայի էֆեկտը։ Վերջին տարիներին երկրաջերմային էներգիայի և արևային էներգիայի միջև լրացուցիչ համագործակցությունը գյուղատնտեսական արտադրության մեջ նոր էներգիայի օգտագործման հետազոտական ​​կենտրոն է։ Էմմին և այլք ուսումնասիրել են բազմաղբյուր էներգիայի համակարգ (Նկար 1), որը հագեցած է ֆոտովոլտային-ջերմային հիբրիդային արևային կոլեկտորով։ Համեմատած օդ-ջուր ջերմային պոմպի սովորական համակարգի հետ, բազմաղբյուր էներգիայի համակարգի էներգաարդյունավետությունը բարելավվել է 16%-25%-ով։ Չժեն և այլք մշակել են արևային էներգիայի և գետնի աղբյուրի ջերմային պոմպի նոր տեսակի միացված ջերմային կուտակման համակարգ։ Արևային կոլեկտորային համակարգը կարող է իրականացնել ջեռուցման բարձրորակ սեզոնային կուտակում, այսինքն՝ ձմռանը բարձրորակ ջեռուցում և ամռանը բարձրորակ սառեցում։ Թաղված խողովակային ջերմափոխանակիչը և ընդհատվող ջերմային կուտակման բաքը կարող են լավ աշխատել համակարգում, և համակարգի COP արժեքը կարող է հասնել 6.96-ի։

Արևային էներգիայի հետ համատեղ, այն նպատակ ունի կրճատել առևտրային էներգիայի սպառումը և բարձրացնել ջերմոցներում արևային էներգիայի մատակարարման կայունությունը: Վան Յան և այլք առաջարկել են ջերմոցների ջեռուցման համար արևային էներգիայի արտադրությունը առևտրային էներգիայի հետ համատեղող նոր ինտելեկտուալ կառավարման տեխնոլոգիական սխեմա, որը կարող է օգտագործել ֆոտովոլտային էներգիան, երբ լույս կա, և այն վերածել առևտրային էներգիայի, երբ լույս չկա, զգալիորեն նվազեցնելով բեռնվածության էներգիայի պակասի մակարդակը և նվազեցնելով տնտեսական ծախսերը՝ առանց մարտկոցներ օգտագործելու:

Արևային էներգիան, կենսազանգվածի էներգիան և էլեկտրական էներգիան կարող են համատեղ ջեռուցել ջերմոցները, ինչը նույնպես կարող է ապահովել բարձր ջեռուցման արդյունավետություն: Չժան Լիանգրուին և ուրիշները համատեղել են արևային վակուումային խողովակային ջերմահավաքը հովտի էլեկտրական ջերմության կուտակիչ ջրամբարի հետ: Ջերմոցային ջեռուցման համակարգը լավ ջերմային հարմարավետություն ունի, և համակարգի միջին ջեռուցման արդյունավետությունը կազմում է 68.70%: Էլեկտրական ջերմության կուտակիչ ջրամբարը կենսազանգվածի ջեռուցման ջրի կուտակիչ սարք է էլեկտրական ջեռուցմամբ: Սահմանվում է ջեռուցման ծայրում ջրի մուտքի ամենացածր ջերմաստիճանը, և համակարգի շահագործման ռազմավարությունը որոշվում է արևային ջերմության հավաքման մասի և կենսազանգվածի ջերմության կուտակիչ մասի ջրի կուտակման ջերմաստիճանի համաձայն՝ ջեռուցման ծայրում կայուն ջեռուցման ջերմաստիճան ապահովելու և էլեկտրաէներգիա և կենսազանգվածի էներգետիկ նյութեր առավելագույնս խնայելու համար:

Նոր ջերմոցային նյութերի նորարարական հետազոտություն և կիրառում

Ջերմոցների տարածքի ընդլայնմանը զուգընթաց, ավելի ու ավելի են բացահայտվում ավանդական ջերմոցային նյութերի, ինչպիսիք են աղյուսը և հողը, կիրառման թերությունները: Հետևաբար, ջերմոցների ջերմային կատարողականը հետագայում բարելավելու և ժամանակակից ջերմոցների զարգացման կարիքները բավարարելու համար, կան բազմաթիվ հետազոտություններ և կիրառություններ նոր թափանցիկ ծածկող նյութերի, ջերմամեկուսիչ նյութերի և պատերի նյութերի վերաբերյալ:

Նոր թափանցիկ ծածկույթային նյութերի հետազոտություն և կիրառում

Ջերմոցների համար նախատեսված թափանցիկ ծածկույթի նյութերի տեսակները հիմնականում ներառում են պլաստիկե թաղանթ, ապակի, արևային վահանակ և ֆոտովոլտային վահանակ, որոնց մեջ պլաստիկե թաղանթն ունի ամենամեծ կիրառման ոլորտը: Ավանդական ջերմոցային պոլիէթիլենային թաղանթն ունի կարճ ծառայության ժամկետ, չքայքայվելու և միաֆունկցիոնալ լինելու թերություններ: Ներկայումս մշակվել են բազմազան նոր ֆունկցիոնալ թաղանթներ՝ ֆունկցիոնալ ռեակտիվների կամ ծածկույթների ավելացմամբ:

Լույսի փոխակերպման թաղանթ՝Լույսի փոխակերպման թաղանթը փոխում է թաղանթի օպտիկական հատկությունները՝ օգտագործելով լույսի փոխակերպման նյութեր, ինչպիսիք են հազվագյուտ հողային միացությունները և նանո նյութերը, և կարող է ուլտրամանուշակագույն լույսի շրջանը վերածել կարմիր-նարնջագույն լույսի և կապույտ-մանուշակագույն լույսի, որոնք անհրաժեշտ են բույսերի ֆոտոսինթեզի համար, այդպիսով մեծացնելով բերքի բերքատվությունը և նվազեցնելով ուլտրամանուշակագույն լույսի վնասը մշակաբույսերին և ջերմոցային թաղանթներին պլաստիկե ջերմոցներում: Օրինակ, VTR-660 լույսի փոխակերպման նյութով լայնաշերտ մանուշակագույնից կարմիր ջերմոցային թաղանթը կարող է զգալիորեն բարելավել ինֆրակարմիր թափանցելիությունը ջերմոցում կիրառվելիս, և համեմատած վերահսկիչ ջերմոցի հետ, մեկ հեկտարի լոլիկի բերքատվությունը, վիտամին C-ն և լիկոպենի պարունակությունը զգալիորեն աճել են համապատասխանաբար 25.71%-ով, 11.11%-ով և 33.04%-ով: Այնուամենայնիվ, ներկայումս նոր լույսի փոխակերպման թաղանթի ծառայության ժամկետը, քայքայման ունակությունը և արժեքը դեռևս ուսումնասիրության կարիք ունեն:

Ցրված ապակիՋերմոցում ցրված ապակին ապակու մակերեսին հատուկ նախշ և հակաանդրադարձման տեխնոլոգիա է, որը կարող է մեծացնել արևի լույսի ներթափանցումը ցրված լույսի և ջերմոց մտնելու հնարավորությունը, բարելավել մշակաբույսերի ֆոտոսինթեզի արդյունավետությունը և մեծացնել բերքատվությունը: Ցրված ապակին ջերմոց մտնող լույսը հատուկ նախշերի միջոցով վերածում է ցրված լույսի, և ցրված լույսը կարող է ավելի հավասարաչափ ճառագայթվել ջերմոցի մեջ՝ վերացնելով կմախքի ստվերի ազդեցությունը ջերմոցի վրա: Համեմատած սովորական լողացող ապակու և գերսպիտակ լողացող ապակու հետ, ցրող ապակու լույսի թափանցելիության ստանդարտը 91.5% է, իսկ սովորական լողացող ապակու՝ 88%: Ջերմոցի ներսում լույսի թափանցելիության յուրաքանչյուր 1% աճի դեպքում բերքատվությունը կարող է մեծանալ մոտ 3%-ով, և մրգերի և բանջարեղենի մեջ լուծվող շաքարի և վիտամին C-ի պարունակությունը մեծացել է: Ջերմոցում ցրված ապակին նախ պատվում է, ապա կոփվում, և ինքնաբռնկման արագությունը ավելի բարձր է, քան ազգային ստանդարտը՝ հասնելով 2‰-ի:

Նոր ջերմամեկուսիչ նյութերի հետազոտություն և կիրառում

Ջերմոցներում ավանդական ջերմամեկուսիչ նյութերը հիմնականում ներառում են ծղոտե գորգեր, թղթե ծածկոցներ, ասեղնագործված թաղիքե ջերմամեկուսիչ ծածկոցներ և այլն, որոնք հիմնականում օգտագործվում են տանիքների ներքին և արտաքին ջերմամեկուսացման, պատերի մեկուսացման և որոշ ջերմակուտակիչ ու ջերմահավաք սարքերի ջերմամեկուսացման համար: Դրանց մեծ մասն ունի ջերմամեկուսիչ հատկությունների կորստի թերություն՝ երկարատև օգտագործումից հետո ներքին խոնավության պատճառով: Հետևաբար, նոր բարձր ջերմամեկուսիչ նյութերի կիրառման բազմաթիվ ոլորտներ կան, որոնց թվում են նոր ջերմամեկուսիչ ծածկոցները, ջերմակուտակիչ ու ջերմահավաք սարքերը:

Նոր ջերմամեկուսիչ նյութերը սովորաբար պատրաստվում են մակերեսային ջրակայուն և ծերացմանը դիմացկուն նյութերի, ինչպիսիք են հյուսված թաղանթը և պատված կտորը, մշակումով և խառնուրդով՝ փափուկ ջերմամեկուսիչ նյութերով, ինչպիսիք են ցողմամբ պատված բամբակը, տարբեր քաշմիրը և մարգարիտ բամբակը: Հյուսված թաղանթով ցողմամբ պատված բամբակյա ջերմամեկուսիչ ծածկոցը փորձարկվել է Չինաստանի հյուսիս-արևելքում: Պարզվել է, որ 500 գ ցողմամբ պատված բամբակի ավելացումը համարժեք է շուկայում առկա 4500 գ սև կտորից պատված ջերմամեկուսիչ ծածկոցի ջերմամեկուսացման կատարողականությանը: Նույն պայմաններում 700 գ ցողմամբ պատված բամբակի ջերմամեկուսացման կատարողականը բարելավվել է 1-2°C-ով՝ համեմատած 500 գ ցողմամբ պատված բամբակյա ջերմամեկուսիչ ծածկոցի հետ: Միևնույն ժամանակ, այլ ուսումնասիրություններ նույնպես ցույց են տվել, որ շուկայում լայնորեն օգտագործվող ջերմամեկուսիչ ծածկոցների համեմատ, ցողմամբ պատված բամբակի և տարբեր քաշմիրային ջերմամեկուսիչ ծածկոցների ջերմամեկուսացման ազդեցությունը ավելի լավ է՝ համապատասխանաբար 84.0% և 83.3% ջերմամեկուսացման մակարդակներով: Երբ ամենացուրտ դրսի ջերմաստիճանը -24.4°C է, ներքին ջերմաստիճանը կարող է հասնել համապատասխանաբար 5.4 և 4.2°C-ի: Համեմատած միաշերտ ծղոտե վերմակով մեկուսիչ ծածկոցի հետ, նոր կոմպոզիտային մեկուսիչ ծածկոցն ունի թեթև քաշի, բարձր մեկուսացման արդյունավետության, ամուր ջրակայունության և ծերացման նկատմամբ դիմադրության առավելությունները, և կարող է օգտագործվել որպես արևային ջերմոցների համար բարձր արդյունավետության մեկուսիչ նյութի նոր տեսակ։

Միևնույն ժամանակ, ջերմոցային ջերմության հավաքման և կուտակման սարքերի համար նախատեսված ջերմամեկուսիչ նյութերի հետազոտության համաձայն, պարզվել է նաև, որ նույն հաստության դեպքում բազմաշերտ կոմպոզիտային ջերմամեկուսիչ նյութերն ունեն ավելի լավ ջերմամեկուսիչ հատկություններ, քան մեկ նյութը: Հյուսիսարևմտյան Ա և Ֆ համալսարանի պրոֆեսոր Լի Ջիանմինգի թիմը նախագծել և փորձարկել է ջերմոցային ջրի կուտակման սարքերի 22 տեսակի ջերմամեկուսիչ նյութեր, ինչպիսիք են վակուումային տախտակը, աերոգելը և ռետինե բամբակը, և չափել դրանց ջերմային հատկությունները: Արդյունքները ցույց են տվել, որ 80 մմ ջերմամեկուսիչ ծածկույթ + աերոգել + ռետինե-պլաստմասե ջերմամեկուսիչ բամբակյա կոմպոզիտային մեկուսիչ նյութը կարող է նվազեցնել ջերմության անջատումը 0.367 ՄՋ-ով մեկ միավոր ժամանակում՝ համեմատած 80 մմ ռետինե-պլաստմասե բամբակի հետ, և դրա ջերմափոխանակման գործակիցը կազմել է 0.283 Վտ/(մ2·կ), երբ մեկուսացման համակցության հաստությունը 100 մմ է:

Փուլային փոփոխության նյութը ջերմոցային նյութերի հետազոտության թեժ կետերից մեկն է: Հյուսիսարևմտյան Ա&Ֆ համալսարանը մշակել է փուլային փոփոխության նյութերի պահեստավորման երկու տեսակ. մեկը սև պոլիէթիլենից պատրաստված պահեստավորման տուփ է, որն ունի 50 սմ × 30 սմ × 14 սմ չափսեր (երկարություն × բարձրություն × հաստություն) և լցված է փուլային փոփոխության նյութերով, որպեսզի այն կարողանա կուտակել և ջերմություն արտանետել: Երկրորդ, մշակվել է փուլային փոփոխության պատի նոր տեսակ: Փուլային փոփոխության պատը բաղկացած է փուլային փոփոխության նյութից, ալյումինե թիթեղից, ալյումին-պլաստմասե թիթեղից և ալյումինե համաձուլվածքից: Փուլային փոփոխության նյութը գտնվում է պատի ամենակենտրոնական դիրքում, և դրա չափսերն են 200 մմ × 200 մմ × 50 մմ: Այն փոշոտ պինդ նյութ է փուլային փոփոխությունից առաջ և հետո, և չկա հալման կամ հոսելու երևույթ: Փուլային փոփոխության նյութի չորս պատերը համապատասխանաբար ալյումինե թիթեղ և ալյումին-պլաստմասե թիթեղ են: Այս սարքը կարող է իրականացնել հիմնականում ջերմություն կուտակելու և հիմնականում գիշերը ջերմություն արտանետելու գործառույթներ:

Հետևաբար, մեկ ջերմամեկուսիչ նյութի կիրառման հետ կապված կան որոշ խնդիրներ, ինչպիսիք են՝ ջերմամեկուսացման ցածր արդյունավետությունը, մեծ ջերմային կորուստը, ջերմության կուտակման կարճ ժամանակը և այլն: Հետևաբար, կոմպոզիտային ջերմամեկուսիչ նյութի օգտագործումը որպես ջերմամեկուսիչ շերտ և ջերմության կուտակման սարքի ներքին և արտաքին ջերմամեկուսացման ծածկող շերտ կարող է արդյունավետորեն բարելավել ջերմոցի ջերմամեկուսացման աշխատանքը, նվազեցնել ջերմոցի ջերմային կորուստը և այդպիսով հասնել էներգախնայողության ազդեցության:

Նոր պատի հետազոտություն և կիրառում

Որպես մի տեսակ փակ կառույց, պատը կարևոր պատնեշ է ջերմոցի ցրտից պաշտպանության և ջերմության պահպանման համար: Պատերի նյութերի և կառուցվածքների համաձայն՝ ջերմոցի հյուսիսային պատի կառուցումը կարելի է բաժանել երեք տեսակի՝ հողից, աղյուսից և այլն պատրաստված միաշերտ պատ և կավե աղյուսներից, բլոկային աղյուսներից, պոլիստիրոլային տախտակներից և այլն պատրաստված շերտավոր հյուսիսային պատ՝ ներքին ջերմակուտակիչով և արտաքին ջերմամեկուսացմամբ, և այս պատերի մեծ մասը ժամանակատար և աշխատատար են. Հետևաբար, վերջին տարիներին ի հայտ են եկել պատերի բազմաթիվ նոր տեսակներ, որոնք հեշտ են կառուցվում և հարմար են արագ հավաքման համար:

Նոր տիպի հավաքված պատերի ի հայտ գալը նպաստում է հավաքված ջերմոցների արագ զարգացմանը, այդ թվում՝ արտաքին ջրամեկուսիչ և հակատարիքային մակերեսային նյութերով նոր տիպի կոմպոզիտային պատերի և ջերմամեկուսիչ շերտերով այնպիսի նյութերի, ինչպիսիք են՝ թաղիք, մարգարիտ բամբակ, տիեզերական բամբակ, ապակե բամբակ կամ վերամշակված բամբակ, օրինակ՝ Սինցզյանում ցողիչով կապակցված բամբակի ճկուն հավաքված պատերի կիրառմանը։ Բացի այդ, այլ ուսումնասիրություններում նաև ներկայացվել է հավաքված ջերմոցի հյուսիսային պատը՝ ջերմության կուտակման շերտով, օրինակ՝ Սինցզյանում աղյուսով լցված ցորենի խեցիների շաղախի բլոկով։ Նույն արտաքին միջավայրում, երբ ամենացածր արտաքին ջերմաստիճանը -20.8℃ է, ցորենի խեցիների շաղախի բլոկով կոմպոզիտային պատով արևային ջերմոցում ջերմաստիճանը 7.5℃ է, մինչդեռ աղյուս-բետոնե պատով արևային ջերմոցում ջերմաստիճանը՝ 3.2℃։ Աղյուսե ջերմոցում լոլիկի բերքահավաքի ժամանակը կարող է արագացվել 16 օրով, իսկ մեկ ջերմոցի բերքատվությունը՝ 18.4%-ով։

Հյուսիսարևմտյան Ա&Ֆ համալսարանի ուսումնական թիմը առաջ քաշեց ծղոտը, հողը, ջուրը, քարը և փուլային փոփոխության նյութերը լույսի տեսանկյունից ջերմամեկուսացման և ջերմության կուտակման մոդուլների վերածելու նախագծային գաղափարը, ինչը խթանեց մոդուլային հավաքված պատերի կիրառման հետազոտությունները: Օրինակ, սովորական աղյուսե պատերով ջերմոցի համեմատ, ջերմոցում միջին ջերմաստիճանը սովորական արևոտ օրը 4.0°C-ով ավելի բարձր է: Երեք տեսակի անօրգանական փուլային փոփոխության ցեմենտային մոդուլները, որոնք պատրաստված են փուլային փոփոխության նյութից (PCM) և ցեմենտից, կուտակել են 74.5, 88.0 և 95.1 ՄՋ/մ² ջերմություն:³և արտանետել է 59.8, 67.8 և 84.2 ՄՋ/մ² ջերմություն։³համապատասխանաբար: Դրանք ունեն ցերեկը «գագաթնակետային կտրման», գիշերը «հովիտների լցման», ամռանը ջերմությունը կլանելու և ձմռանը ջերմություն արտանետելու գործառույթներ:

Այս նոր պատերը հավաքվում են տեղում, ունեն կարճ շինարարության ժամկետ և երկար ծառայության ժամկետ, ինչը պայմաններ է ստեղծում թեթև, պարզեցված և արագ հավաքվող նախապատրաստված ջերմոցների կառուցման համար և կարող է մեծապես նպաստել ջերմոցների կառուցվածքային բարեփոխումներին: Այնուամենայնիվ, այս տեսակի պատերն ունեն որոշ թերություններ, ինչպիսիք են՝ ցողացիրով կապակցված բամբակյա ջերմամեկուսիչ ծածկոցով պատը ունի գերազանց ջերմամեկուսացման հատկություններ, բայց չունի ջերմության կուտակման ունակություն, իսկ փուլային փոփոխության շինանյութը խնդիր ունի բարձր օգտագործման արժեքի հետ: Ապագայում պետք է ուժեղացվեն հավաքված պատերի կիրառման հետազոտությունները:

Նոր էներգիան, նոր նյութերը և նոր դիզայնը նպաստում են ջերմոցի կառուցվածքի փոփոխությանը։

Նոր էներգիայի և նոր նյութերի հետազոտություններն ու նորարարությունները հիմք են հանդիսանում ջերմոցների նախագծման նորարարության համար: Էներգախնայող արևային ջերմոցը և կամարակապ տնակը Չինաստանի գյուղատնտեսական արտադրության ամենամեծ տնակային կառույցներն են և կարևոր դեր են խաղում գյուղատնտեսական արտադրության մեջ: Այնուամենայնիվ, Չինաստանի սոցիալական տնտեսության զարգացման հետ մեկտեղ, երկու տեսակի կառույցների թերություններն ավելի ու ավելի են ի հայտ գալիս: Նախ, կառույցների տարածքը փոքր է, իսկ մեխանիզացիայի աստիճանը՝ ցածր. երկրորդ, էներգախնայող արևային ջերմոցն ունի լավ ջերմամեկուսացում, բայց հողօգտագործումը ցածր է, ինչը համարժեք է ջերմոցային էներգիան հողով փոխարինելուն: Սովորական կամարակապ տնակը ոչ միայն փոքր տարածք ունի, այլև վատ ջերմամեկուսացում: Չնայած բազմաթռիչք ջերմոցն ունի մեծ տարածք, այն ունի վատ ջերմամեկուսացում և բարձր էներգիայի սպառում: Հետևաբար, անհրաժեշտ է հետազոտել և մշակել ջերմոցային կառուցվածք, որը համապատասխանում է Չինաստանի ներկայիս սոցիալական և տնտեսական մակարդակին, և նոր էներգիայի և նոր նյութերի հետազոտությունն ու մշակումը կօգնեն ջերմոցային կառուցվածքի փոփոխությանը և ջերմոցային բազմազան նորարարական մոդելների կամ կառույցների ստեղծմանը:

Մեծ տարածքով ասիմետրիկ ջրային կառավարմամբ գարեջրագործական ջերմոցի նորարարական հետազոտություն

Մեծ թռիչքով ասիմետրիկ ջրային կառավարմամբ գարեջրագործական ջերմոցը (արտոնագրի համար՝ ZL 201220391214.2) հիմնված է արևի լույսով ջերմոցի սկզբունքի վրա, փոխելով սովորական պլաստիկե ջերմոցի սիմետրիկ կառուցվածքը, մեծացնելով հարավային թռիչքը, մեծացնելով հարավային տանիքի լուսավորության մակերեսը, կրճատելով հյուսիսային թռիչքը և նվազեցնելով ջերմության ցրման մակերեսը՝ հասնելով 18~24 մ թռիչքի և 6~7 մ լեռնաշղթայի բարձրության: Դիզայնի նորարարության շնորհիվ տարածական կառուցվածքը զգալիորեն մեծացել է: Միևնույն ժամանակ, ձմռանը ջերմոցում անբավարար ջերմության և տարածված ջերմամեկուսիչ նյութերի վատ ջերմամեկուսացման խնդիրները լուծվում են կենսազանգվածային գարեջրագործական ջերմամեկուսիչ և ջերմամեկուսիչ նյութերի նոր տեխնոլոգիաների կիրառմամբ: Արտադրության և հետազոտությունների արդյունքները ցույց են տալիս, որ մեծ թռիչքի ասիմետրիկ ջրային կառավարմամբ գարեջրագործական ջերմոցը, որի միջին ջերմաստիճանը արևոտ օրերին կազմում է 11.7℃, իսկ ամպամած օրերին՝ 10.8℃, կարող է բավարարել ձմռանը բերքի աճի պահանջարկը, իսկ ջերմոցի կառուցման արժեքը կրճատվել է 39.6%-ով, իսկ հողօգտագործման մակարդակը՝ ավելի քան 30%-ով աճել՝ համեմատած պոլիստիրոլային աղյուսե պատերով ջերմոցի հետ, որը հարմար է Չինաստանի Դեղին Հուայհե գետի ավազանում հետագա տարածման և կիրառման համար։

Հավաքված արևի լույսով ջերմոց

Հավաքված արևի լույսով ջերմոցը որպես կրող կառուցվածք օգտագործում է սյուներ և տանիքի կմախք, իսկ պատի նյութը հիմնականում ջերմամեկուսիչ պատյան է, այլ ոչ թե կրող և պասիվ ջերմության կուտակում և արտանետում։ Հիմնականում՝ (1) հավաքված պատի նոր տեսակը ձևավորվում է տարբեր նյութերի համադրմամբ, ինչպիսիք են պատված թաղանթը կամ գունավոր պողպատե թիթեղը, ծղոտե բլոկը, ճկուն ջերմամեկուսիչ ծածկոցը, շաղախի բլոկը և այլն։ (2) նախապես պատրաստված ցեմենտե տախտակից, պոլիստիրոլից և ցեմենտե տախտակից պատրաստված կոմպոզիտային պատի տախտակ։ (3) Ջերմամեկուսիչ նյութերի թեթև և պարզ հավաքման տեսակ՝ ակտիվ ջերմության կուտակման և արտանետման համակարգով և խոնավությունից ազատվելու համակարգով, ինչպիսիք են պլաստիկ քառակուսի դույլերի ջերմային կուտակիչը և խողովակաշարային ջերմային կուտակիչը։ Արևային ջերմոց կառուցելու համար ավանդական հողե պատի փոխարեն տարբեր նոր ջերմամեկուսիչ նյութերի և ջերմության կուտակման նյութերի օգտագործումը մեծ տարածք և փոքր քաղաքացիական շինարարություն է պահանջում։ Փորձարարական արդյունքները ցույց են տալիս, որ ձմռանը գիշերը ջերմոցի ջերմաստիճանը 4.5°C-ով բարձր է ավանդական աղյուսե պատերով ջերմոցից, իսկ հետևի պատի հաստությունը 166 մմ է։ 600 մմ հաստությամբ աղյուսե պատերով ջերմոցի համեմատ, պատի զբաղեցրած մակերեսը կրճատվել է 72%-ով, իսկ մեկ քառակուսի մետրի արժեքը կազմում է 334.5 յուան, որը 157.2 յուանով ցածր է աղյուսե պատերով ջերմոցի համեմատ, իսկ շինարարության արժեքը զգալիորեն նվազել է։ Հետևաբար, հավաքված ջերմոցն ունի մշակվող հողերի պակասի վնասման, հողի խնայողության, արագ շինարարության արագության և երկար ծառայության ժամկետի առավելություններ, և այն արևային ջերմոցների նորարարության և զարգացման հիմնական ուղղություն է ներկայումս և ապագայում։

Սահող արևի լույսով ջերմոց՝ սահող արևի լույսով

Շենյանի գյուղատնտեսական համալսարանի կողմից մշակված սքեյթբորդից հավաքված էներգախնայող արևային ջերմոցն օգտագործում է արևային ջերմոցի հետևի պատը՝ ձևավորելու ջրի շրջանառվող պատի ջերմության կուտակման համակարգ՝ ջերմությունը կուտակելու և ջերմաստիճանը բարձրացնելու համար, որը հիմնականում բաղկացած է լողավազանից (32 մ²):³), լույս հավաքող ափսե (360 մ²), ջրային պոմպ, ջրատար խողովակ և կառավարիչ։ Ճկուն ջերմամեկուսիչ ծածկոցը վերևի մասում փոխարինվել է նոր, թեթև, հանքային բամբակյա գունավոր պողպատե թիթեղյա նյութով։ Հետազոտությունները ցույց են տալիս, որ այս դիզայնը արդյունավետորեն լուծում է լույսը խոչընդոտող ճակտոնների խնդիրը և մեծացնում է ջերմոցի լույսի մուտքի մակերեսը։ Ջերմոցի լուսավորության անկյունը 41.5° է, որը գրեթե 16°-ով ավելի բարձր է, քան կառավարող ջերմոցինը, այդպիսով բարելավելով լուսավորության արագությունը։ Ներքին ջերմաստիճանի բաշխումը միատարր է, և բույսերը կոկիկ են աճում։ Ջերմոցն ունի հողօգտագործման արդյունավետության բարձրացման, ջերմոցի չափսերի ճկուն նախագծման և շինարարության ժամկետի կրճատման առավելություններ, ինչը մեծ նշանակություն ունի մշակովի հողային ռեսուրսների և շրջակա միջավայրի պաշտպանության համար։

Ֆոտովոլտային ջերմոց

Գյուղատնտեսական ջերմոցը ջերմոց է, որը ներառում է արևային ֆոտովոլտային էներգիայի արտադրություն, ինտելեկտուալ ջերմաստիճանի կառավարում և ժամանակակից բարձր տեխնոլոգիական տնկարկներ: Այն ունի պողպատե ոսկրային շրջանակ և ծածկված է արևային ֆոտովոլտային մոդուլներով՝ ֆոտովոլտային էներգիայի արտադրության մոդուլների և ամբողջ ջերմոցի լուսավորության պահանջները ապահովելու համար: Արևային էներգիայի կողմից առաջացող հաստատուն հոսանքը ուղղակիորեն լրացնում է գյուղատնտեսական ջերմոցների լույսը, ուղղակիորեն աջակցում է ջերմոցային սարքավորումների բնականոն գործունեությանը, խթանում է ջրային ռեսուրսների ոռոգումը, բարձրացնում ջերմոցի ջերմաստիճանը և նպաստում մշակաբույսերի արագ աճին: Այս կերպ ֆոտովոլտային մոդուլները կազդեն ջերմոցի տանիքի լուսավորության արդյունավետության վրա, ապա՝ ջերմոցային բանջարեղենի բնականոն աճի վրա: Հետևաբար, ջերմոցի տանիքին ֆոտովոլտային վահանակների ռացիոնալ դասավորությունը դառնում է կիրառման հիմնական կետը: Գյուղատնտեսական ջերմոցը տեսարժան գյուղատնտեսության և այգեգործության օրգանական համադրության արդյունք է, և այն նորարարական գյուղատնտեսական արդյունաբերություն է, որը ինտեգրում է ֆոտովոլտային էներգիայի արտադրությունը, գյուղատնտեսական տեսարժան վայրերը, գյուղատնտեսական մշակաբույսերը, գյուղատնտեսական տեխնոլոգիաները, լանդշաֆտը և մշակութային զարգացումը:

Ջերմոցային խմբի նորարարական դիզայն՝ տարբեր տեսակի ջերմոցների միջև էներգիայի փոխազդեցությամբ

Պեկինի գյուղատնտեսական և անտառային գիտությունների ակադեմիայի հետազոտող Գուո Վենժոնգը օգտագործում է ջերմոցների միջև էներգիայի փոխանցման ջեռուցման մեթոդը՝ մեկ կամ մի քանի ջերմոցներում մնացած ջերմային էներգիան հավաքելու և մեկ կամ մի քանի ջերմոցներ տաքացնելու համար: Այս ջեռուցման մեթոդը իրականացնում է ջերմոցային էներգիայի փոխանցումը ժամանակի և տարածության մեջ, բարելավում է ջերմոցային ջերմային էներգիայի մնացած էներգիայի օգտագործման արդյունավետությունը և նվազեցնում է ջեռուցման ընդհանուր էներգիայի սպառումը: Ջերմոցների երկու տեսակները կարող են լինել տարբեր տեսակի կամ նույն տեսակի՝ տարբեր մշակաբույսեր, ինչպիսիք են սալաթի և լոլիկի ջերմոցները, տնկելու համար: Ջերմության հավաքման մեթոդները հիմնականում ներառում են ներսի օդի ջերմության արդյունահանումը և միջադեպային ճառագայթման անմիջականորեն կանխարգելումը: Արևային էներգիայի հավաքման, ջերմափոխանակիչի կողմից հարկադիր կոնվեկցիայի և ջերմային պոմպի կողմից հարկադիր արդյունահանման միջոցով բարձր էներգիայի ջերմոցում ավելցուկային ջերմությունը արդյունահանվում է ջերմոցը տաքացնելու համար:

ամփոփել

Այս նոր արևային ջերմոցներն ունեն արագ հավաքման, կրճատված շինարարության ժամկետի և հողօգտագործման մակարդակի բարելավման առավելություններ։ Հետևաբար, անհրաժեշտ է ավելի մանրամասն ուսումնասիրել այս նոր ջերմոցների արդյունավետությունը տարբեր տարածքներում և հնարավորություն ստեղծել նոր ջերմոցների լայնածավալ տարածման և կիրառման համար։ Միևնույն ժամանակ, անհրաժեշտ է անընդհատ ուժեղացնել նոր էներգիայի և նոր նյութերի կիրառումը ջերմոցներում՝ ջերմոցների կառուցվածքային բարեփոխումների համար էներգիա ապահովելու համար։

Ապագայի հեռանկար և մտածողություն

Ավանդական ջերմոցները հաճախ ունեն որոշ թերություններ, ինչպիսիք են՝ բարձր էներգիայի սպառումը, հողօգտագործման ցածր մակարդակը, ժամանակատար և աշխատատար լինելը, վատ արտադրողականությունը և այլն, որոնք այլևս չեն կարող բավարարել ժամանակակից գյուղատնտեսության արտադրական պահանջները և աստիճանաբար պետք է վերացվեն։ Հետևաբար, զարգացման միտում է օգտագործել նոր էներգիայի աղբյուրներ, ինչպիսիք են արևային էներգիան, կենսազանգվածի էներգիան, երկրաջերմային էներգիան և քամու էներգիան, ջերմոցների նոր կիրառման նյութերը և նոր նախագծերը՝ ջերմոցների կառուցվածքային փոփոխությունները խթանելու համար։ Նախևառաջ, նոր էներգիայով և նոր նյութերով աշխատող նոր ջերմոցը պետք է ոչ միայն բավարարի մեքենայացված շահագործման կարիքները, այլև խնայի էներգիա, հող և ծախսեր։ Երկրորդ, անհրաժեշտ է անընդհատ ուսումնասիրել նոր ջերմոցների արտադրողականությունը տարբեր տարածքներում՝ ջերմոցների լայնածավալ տարածման համար պայմաններ ստեղծելու համար։ Ապագայում մենք պետք է շարունակենք փնտրել ջերմոցների կիրառման համար հարմար նոր էներգիա և նոր նյութեր, և գտնենք նոր էներգիայի, նոր նյութերի և ջերմոցի լավագույն համադրությունը, որպեսզի հնարավոր լինի կառուցել ցածր գնով, կարճ շինարարության ժամանակահատվածով, ցածր էներգիայի սպառմամբ և գերազանց արտադրողականությամբ նոր ջերմոց, որը կօգնի ջերմոցների կառուցվածքի փոփոխությանը և կխթանի Չինաստանում ջերմոցների արդիականացման զարգացումը։

Չնայած ջերմոցների կառուցման մեջ նոր էներգիայի, նոր նյութերի և նոր նախագծերի կիրառումը անխուսափելի միտում է, դեռևս կան բազմաթիվ խնդիրներ, որոնք պետք է ուսումնասիրվեն և հաղթահարվեն. (1) Շինարարության արժեքն աճում է: Ածխով, բնական գազով կամ նավթով ավանդական ջեռուցման համեմատ, նոր էներգիայի և նոր նյութերի կիրառումը էկոլոգիապես մաքուր է և չի աղտոտում, սակայն շինարարության արժեքը զգալիորեն աճում է, ինչը որոշակի ազդեցություն ունի արտադրության և շահագործման ներդրումների վերականգնման վրա: Էներգիայի օգտագործման համեմատ, նոր նյութերի արժեքը զգալիորեն կբարձրանա: (2) Ջերմային էներգիայի անկայուն օգտագործում: Նոր էներգիայի օգտագործման ամենամեծ առավելությունը ցածր շահագործման արժեքն է և ածխաթթու գազի ցածր արտանետումները, սակայն էներգիայի և ջերմության մատակարարումը անկայուն է, և ամպամած օրերը դառնում են արևային էներգիայի օգտագործման ամենամեծ սահմանափակող գործոնը: Կենսազանգվածի ջերմության արտադրության գործընթացում խմորման միջոցով այս էներգիայի արդյունավետ օգտագործումը սահմանափակվում է խմորման ցածր ջերմային էներգիայի, դժվար կառավարման և վերահսկողության, ինչպես նաև հումքի տեղափոխման համար մեծ պահեստային տարածքի խնդիրներով: (3) Տեխնոլոգիական հասունություն: Նոր էներգիայի և նոր նյութերի կողմից օգտագործվող այս տեխնոլոգիաները առաջադեմ հետազոտական ​​և տեխնոլոգիական նվաճումներ են, և դրանց կիրառման ոլորտն ու շրջանակը դեռևս բավականին սահմանափակ են: Դրանք շատ անգամներ չեն անցել, բազմաթիվ կայքեր և լայնածավալ պրակտիկայի ստուգումներ են անցել, և անխուսափելիորեն կան որոշ թերություններ և տեխնիկական բովանդակություն, որոնք կիրառման մեջ բարելավման կարիք ունեն: Օգտատերերը հաճախ մերժում են տեխնոլոգիայի առաջընթացը՝ աննշան թերությունների պատճառով: (4) Տեխնոլոգիայի ներթափանցման մակարդակը ցածր է: Գիտական ​​և տեխնոլոգիական նվաճումների լայն կիրառումը պահանջում է որոշակի ժողովրդականություն: Ներկայումս նոր էներգիան, նոր տեխնոլոգիաները և ջերմոցների նախագծման նոր տեխնոլոգիաները բոլորը գտնվում են համալսարանների գիտահետազոտական ​​կենտրոնների թիմում՝ որոշակի նորարարական կարողություններով, և տեխնիկական պահանջարկ ունեցողների կամ նախագծողների մեծ մասը դեռևս չգիտի. Միևնույն ժամանակ, նոր տեխնոլոգիաների ժողովրդականացումը և կիրառումը դեռևս բավականին սահմանափակ են, քանի որ նոր տեխնոլոգիաների հիմնական սարքավորումները արտոնագրված են: (5) Նոր էներգիայի, նոր նյութերի և ջերմոցների կառուցվածքի նախագծման ինտեգրումը պետք է ավելի ամրապնդվի: Քանի որ էներգիան, նյութերը և ջերմոցների կառուցվածքի նախագծումը պատկանում են երեք տարբեր առարկաների, ջերմոցների նախագծման փորձ ունեցող տաղանդները հաճախ չունեն ջերմոցների հետ կապված էներգիայի և նյութերի հետազոտություններ, և հակառակը. Հետևաբար, էներգիայի և նյութերի հետազոտությունների հետ կապված հետազոտողները պետք է ամրապնդեն ջերմոցային արդյունաբերության զարգացման իրական կարիքների ուսումնասիրությունն ու հասկացողությունը, իսկ կառուցվածքային նախագծողները պետք է նաև ուսումնասիրեն նոր նյութերն ու նոր էներգիան՝ խթանելու երեք հարաբերությունների խորը ինտեգրումը, որպեսզի հասնեն ջերմոցային հետազոտական ​​տեխնոլոգիայի գործնական, ցածր շինարարական արժեքի և լավ օգտագործման արդյունավետության նպատակին: Վերոնշյալ խնդիրների հիման վրա առաջարկվում է, որ պետությունը, տեղական ինքնակառավարման մարմինները և գիտահետազոտական ​​կենտրոնները ակտիվացնեն տեխնիկական հետազոտությունները, իրականացնեն համատեղ խորը հետազոտություններ, ամրապնդեն գիտական ​​և տեխնոլոգիական նվաճումների հրապարակայնությունը, բարելավեն նվաճումների տարածումը և արագորեն իրականացնեն նոր էներգիայի և նոր նյութերի նպատակը՝ ջերմոցային արդյունաբերության նոր զարգացմանը նպաստելու համար:

Մեջբերված տեղեկատվություն

Լի Ջիանմինգ, Սուն Գուոտաո, Լի Հաոջիե, Լի Ռուի, Հու Իսին։ Նոր էներգիան, նոր նյութերը և նոր դիզայնը նպաստում են ջերմոցային տնտեսության նոր հեղափոխությանը [J]։ Բանջարեղեն, 2022, (10):1-8։