太陽能設施農(nóng)業(yè)土壤跨季度儲供熱技術
1,,研發(fā)背景
土壤溫度是影響和制約作物生長的一個非常重要的關鍵因素,,我國北方嚴寒地區(qū),,冬季漫長,,凍土層較深,,加之室外溫度低,,導致設施農(nóng)業(yè)種植作物尤其是茄果類作物生長周期長,、產(chǎn)量低,,有的區(qū)域甚至無法種植,。而傳統(tǒng)的加熱裝置例如燃煤鍋爐、燃油鍋爐,、電加熱爐等等,,主要提高的是設施農(nóng)業(yè)棚內(nèi)的空氣溫度。不能有效的提高土壤溫度,。反而對生態(tài)環(huán)境造成了一定的污染,,且投資運行成本高。
基于上述,,研發(fā)出“太陽能設施農(nóng)業(yè)土壤跨季度儲供熱技術” ,,采用土壤跨季度儲熱技術,實現(xiàn)了溫室土壤夏秋儲能、冬季用能,,從而保證了作物根系土層的種植溫度要求,。真正實現(xiàn)投資低、零碳排,、綠色零污染,,運行成本極小。
2,,技術要點及參數(shù)
利用槽式復合拋物面聚光集熱系統(tǒng)對太陽能進行高效捕獲技術并轉(zhuǎn)化成熱空氣,,熱流量全自動控制技術,熱量輸送及儲放熱互饋技術,。儲熱換熱介質(zhì)對土壤及環(huán)境零污染,,無需補液,可以抵抗零下45℃低溫,、循環(huán)介質(zhì)驅(qū)動所需電力消耗小于1000kWh/年·畝并且無需電增容,。晴天可以保證土壤溫度不低于13℃,連續(xù)陰天四天土壤溫度不低于8℃,,集熱面積≤1/10種植面積,。從而保證了作物根系土層的種植溫度要求。
3,,應用前景
從2019至今,,在山東、陜西,、山西,、北京、黑龍江,、內(nèi)蒙古地區(qū),,20多個不同結構的溫室大棚應用了該技術,同時與不用該技術的溫室大棚做對比,,實踐證明:太陽能設施農(nóng)業(yè)土壤跨季度儲供熱技術,,綠色環(huán)保、成本低廉,、種植效果明顯,、經(jīng)濟效益和生態(tài)效益明顯,技術成熟無需中試,,解決了設施農(nóng)業(yè)冬季生產(chǎn)由于地溫困擾的技術難題,。技術應用后作物在冬季可以生產(chǎn)增收,為北方嚴寒地區(qū)“菜籃子”工程提供一定保障,。在冬季嚴寒地區(qū)設施農(nóng)業(yè)中極具推廣價值,。