太陽能設施農業土壤跨季度儲供熱技術
1,研發背景
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,冬季漫長,凍土層較深,加之室外溫度低,導致設施農業種植作物尤其是茄果類作物生長周期長、產量低,有的區域甚至無法種植。而傳統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業棚內的空氣溫度。不能有效的提高土壤溫度。反而對生態環境造成了一定的污染,且投資運行成本高。
基于上述,研發出“太陽能設施農業土壤跨季度儲供熱技術” ,采用土壤跨季度儲熱技術,實現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
利用槽式復合拋物面聚光集熱系統對太陽能進行高效捕獲技術并轉化成熱空氣,熱流量全自動控制技術,熱量輸送及儲放熱互饋技術。儲熱換熱介質對土壤及環境零污染,無需補液,可以抵抗零下45℃低溫、循環介質驅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、內蒙古地區,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:太陽能設施農業土壤跨季度儲供熱技術,綠色環保、成本低廉、種植效果明顯、經濟效益和生態效益明顯,技術成熟無需中試,解決了設施農業冬季生產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增收,為北方嚴寒地區“菜籃子”工程提供一定保障。在冬季嚴寒地區設施農業中極具推廣價值。