Ли Жианмин, Сун Гуотао гэх мэт.Хүлэмжийн цэцэрлэгжүүлэлтийн хөдөө аж ахуйн инженерийн технологи2022-11-21 17:42 Бээжинд нийтлэгдсэн

Сүүлийн жилүүдэд хүлэмжийн үйлдвэрлэл эрчимтэй хөгжиж байна. Хүлэмжийн үйлдвэрлэлийг хөгжүүлэх нь газрын ашиглалтын түвшин болон хөдөө аж ахуйн бүтээгдэхүүний гарцыг сайжруулаад зогсохгүй улирлын бус үед жимс, хүнсний ногооны хангамжийн асуудлыг шийддэг. Гэсэн хэдий ч хүлэмж нь урьд өмнө байгаагүй бэрхшээлтэй тулгарч байна. Анхны байгууламж, халаалтын арга, бүтцийн хэлбэр нь хүрээлэн буй орчин, хөгжилд тэсвэртэй байдлыг бий болгосон. Хүлэмжийн бүтцийг өөрчлөхөд шинэ материал, шинэ загвар яаралтай шаардлагатай байгаа бөгөөд эрчим хүч хэмнэх, байгаль орчныг хамгаалах зорилгод хүрэх, үйлдвэрлэл, орлогыг нэмэгдүүлэхийн тулд шинэ эрчим хүчний эх үүсвэр яаралтай шаардлагатай байна.

Энэхүү нийтлэлд хүлэмжийн шинэ хувьсгалд туслах шинэ эрчим хүч, шинэ материал, шинэ дизайн гэсэн сэдвийг авч үзэх бөгөөд үүнд хүлэмжинд нарны эрчим хүч, биомассын эрчим хүч, газрын гүний дулааны эрчим хүч болон бусад шинэ эрчим хүчний эх үүсвэрийн судалгаа, инноваци, бүрхүүл, дулаан тусгаарлалт, хана болон бусад тоног төхөөрөмжийн шинэ материалыг судлах, ашиглах, хүлэмжийн шинэчлэлд туслах шинэ эрчим хүч, шинэ материал, шинэ дизайны ирээдүйн хэтийн төлөв, сэтгэлгээ зэрэг асуудлууд багтаж байгаа бөгөөд энэ нь салбарын лавлагаа болж өгөх болно.

Байгууламжийн хөдөө аж ахуйг хөгжүүлэх нь чухал зааварчилгаа, төв засгийн газрын шийдвэр гаргалтын үзэл санааг хэрэгжүүлэх улс төрийн шаардлага бөгөөд зайлшгүй сонголт юм. 2020 онд Хятадад хамгаалагдсан хөдөө аж ахуйн нийт талбай 2.8 сая м2 бөгөөд гарцын хэмжээ 1 их наяд юаниас давна. Энэ нь шинэ эрчим хүч, шинэ материал, хүлэмжийн шинэ загвараар дамжуулан хүлэмжийн гэрэлтүүлэг, дулаан тусгаарлагчийн гүйцэтгэлийг сайжруулах хүлэмжийн үйлдвэрлэлийн хүчин чадлыг сайжруулах чухал арга юм. Уламжлалт хүлэмжийн үйлдвэрлэлд нүүрс, түлшний тос болон бусад эрчим хүчний эх үүсвэрийг уламжлалт хүлэмжийн халаалт, халаалтад ашиглах зэрэг олон сул талууд байдаг бөгөөд энэ нь их хэмжээний давхар ислийн хий ялгаруулж, хүрээлэн буй орчныг ноцтой бохирдуулдаг бол байгалийн хий, цахилгаан эрчим хүч болон бусад эрчим хүчний эх үүсвэрүүд нь хүлэмжийн ашиглалтын зардлыг нэмэгдүүлдэг. Хүлэмжийн хананд зориулсан уламжлалт дулаан хадгалах материал нь ихэвчлэн шавар, тоосго бөгөөд энэ нь их хэмжээгээр хэрэглэж, газрын нөөцөд ноцтой хохирол учруулдаг. Шороон ханатай уламжлалт нарны хүлэмжийн газрын ашиглалтын үр ашиг ердөө 40% ~ 50% байдаг бөгөөд ердийн хүлэмж нь дулаан хадгалах чадвар муу тул Хятадын хойд хэсэгт өвлийн улиралд дулаан ногоо тариалж чадахгүй. Тиймээс хүлэмжийн өөрчлөлт буюу үндсэн судалгааг дэмжих гол цөм нь хүлэмжийн зураг төсөл, шинэ материал, шинэ эрчим хүчний судалгаа, хөгжүүлэлтэд оршдог. Энэхүү нийтлэлд хүлэмжинд шинэ эрчим хүчний эх үүсвэрийн судалгаа, инновацид анхаарлаа хандуулж, нарны эрчим хүч, биомассын эрчим хүч, газрын гүний дулааны эрчим хүч, салхины эрчим хүч болон хүлэмжинд шинэ тунгалаг бүрхүүл материал, дулаан тусгаарлагч материал, ханын материал зэрэг шинэ эрчим хүчний эх үүсвэрийн судалгааны байдлыг нэгтгэн дүгнэж, шинэ хүлэмж барихад шинэ эрчим хүч, шинэ материалыг ашиглах байдлыг шинжилж, хүлэмжийн ирээдүйн хөгжил, өөрчлөлтөд тэдгээрийн гүйцэтгэх үүргийг харах болно.

Шинэ Эрчим Хүчний Хүлэмжийн Судалгаа ба Инноваци

Хөдөө аж ахуйн хамгийн их ашиглалтын боломжтой ногоон шинэ эрчим хүч нь нарны эрчим хүч, газрын гүний дулааны эрчим хүч, биомассын эрчим хүч буюу янз бүрийн шинэ эрчим хүчний эх үүсвэрийг цогцоор нь ашиглах явдал бөгөөд ингэснээр бие биенийхээ давуу талуудаас суралцах замаар эрчим хүчийг үр ашигтай ашиглах боломжтой болно.

нарны эрчим хүч/цахилгаан эрчим хүч

Нарны эрчим хүчний технологи нь нүүрстөрөгч бага ялгаруулах, үр ашигтай, тогтвортой эрчим хүчний хангамжийн хэлбэр бөгөөд Хятадын стратегийн шинээр гарч ирж буй салбаруудын чухал бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Энэ нь ирээдүйд Хятадын эрчим хүчний бүтцийг өөрчлөх, сайжруулах зайлшгүй сонголт болно. Эрчим хүчний хэрэглээний үүднээс авч үзвэл хүлэмж нь өөрөө нарны эрчим хүчийг ашиглах байгууламжийн бүтэц юм. Хүлэмжийн нөлөөгөөр нарны эрчим хүчийг дотор нь цуглуулж, хүлэмжийн температурыг нэмэгдүүлж, ургацын өсөлтөд шаардлагатай дулааныг хангадаг. Хүлэмжийн ургамлын фотосинтезийн гол эрчим хүчний эх үүсвэр нь нарны шууд тусгал бөгөөд нарны эрчим хүчийг шууд ашиглах явдал юм.

01 Дулаан үүсгэхийн тулд фотоволтайк цахилгаан үйлдвэрлэх

Фотоволтайк цахилгаан үүсгүүр нь фотоволтайк эффект дээр суурилсан гэрлийн энергийг шууд цахилгаан энерги болгон хувиргадаг технологи юм. Энэхүү технологийн гол элемент нь нарны зай юм. Нарны энерги нь нарны хавтангийн цуваа эсвэл зэрэгцээ тусах үед хагас дамжуулагч бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь нарны цацрагийн энергийг шууд цахилгаан энерги болгон хувиргадаг. Фотоволтайк технологи нь гэрлийн энергийг шууд цахилгаан энерги болгон хувиргаж, батерейгаар цахилгаан эрчим хүчийг хадгалж, хүлэмжийг шөнийн цагаар халааж чаддаг боловч өндөр өртөг нь цаашдын хөгжлийг хязгаарладаг. Судалгааны баг уян хатан фотоволтайк хавтан, бүх зүйлийг нэг дор урвуу удирдлагын машин, хадгалах батерей, графен халаалтын саваанаас бүрдэх фотоволтайк графен халаалтын төхөөрөмжийг боловсруулсан. Тарих шугамын уртаас хамааран графен халаалтын савааг суурь уутны доор буулгана. Өдрийн цагаар фотоволтайк хавтан нь нарны цацрагийг шингээж цахилгаан үүсгэж, хадгалах батерейд хадгалдаг бөгөөд дараа нь шөнө нь графен халаалтын саваанд зориулж цахилгаан ялгаруулдаг. Бодит хэмжилтэд 17℃-ээс эхэлж, 19℃-д хаах температурын хяналтын горимыг ашигладаг. Шөнөдөө (хоёр дахь өдөр 20:00-08:00) 8 цаг ажиллахад нэг эгнээ ургамлыг халаахад зарцуулах эрчим хүчний хэрэглээ 1.24 кВт·цаг бөгөөд шөнийн цагаар суурь уутны дундаж температур 19.2℃ бөгөөд энэ нь хяналтын системээс 3.5 ~ 5.3℃ өндөр байна. Энэхүү халаалтын аргыг фотоэлектрик цахилгаан үүсгүүртэй хослуулан өвлийн улиралд хүлэмжийн халаалтын өндөр эрчим хүчний хэрэглээ болон өндөр бохирдлын асуудлыг шийдвэрлэдэг.

02 фототермаль хувиргалт ба ашиглалт

Нарны фототермаль хувиргалт гэдэг нь фототермаль хувиргах материалаар хийсэн тусгай нарны гэрлийн цуглуулах гадаргууг ашиглан цацраг туяагаар цацарсан нарны энергийг аль болох их хэмжээгээр цуглуулж, шингээж, дулааны энерги болгон хувиргахыг хэлнэ. Нарны фотоэлектрик хэрэглээтэй харьцуулахад нарны фототермаль хэрэглээ нь ойрын хэт улаан туяаны зурвасын шингээлтийг нэмэгдүүлдэг тул нарны гэрлийн эрчим хүчний ашиглалтын үр ашиг өндөр, өртөг багатай, дэвшилтэт технологитой бөгөөд нарны эрчим хүчийг ашиглах хамгийн өргөн хэрэглэгддэг арга юм.

Хятадад фототермаль хувиргалт болон ашиглалтын хамгийн боловсронгуй технологи бол нарны коллектор бөгөөд түүний гол бүрэлдэхүүн хэсэг нь сонгомол шингээлтийн бүрхүүлтэй дулаан шингээгч хавтангийн цөм бөгөөд бүрхүүл хавтангаар дамжин өнгөрөх нарны цацрагийн энергийг дулааны энерги болгон хувиргаж, дулаан шингээгч ажлын орчин руу дамжуулдаг. Нарны коллекторыг коллекторт вакуум орон зай байгаа эсэхээс хамааран хоёр ангилалд хувааж болно: хавтгай нарны коллектор ба вакуум хоолойтой нарны коллектор; өдрийн гэрэлтэлтийн порт дахь нарны цацрагийн чиглэл өөрчлөгдөх эсэхээс хамааран төвлөрсөн нарны коллектор ба төвлөрөөгүй нарны коллектор; дулаан дамжуулах ажлын орчны төрлөөс хамааран шингэн нарны коллектор ба агаарын нарны коллектор.

Хүлэмжинд нарны эрчим хүчний хэрэглээг голчлон янз бүрийн төрлийн нарны коллектороор дамжуулан гүйцэтгэдэг. Мароккогийн Ибн Зорын Их Сургууль нь хүлэмжийн дулаацуулах идэвхтэй нарны эрчим хүчний халаалтын систем (ASHS)-ийг боловсруулсан бөгөөд энэ нь өвлийн улиралд улаан лоолийн нийт үйлдвэрлэлийг 55%-иар нэмэгдүүлэх боломжтой. Хятадын Хөдөө аж ахуйн Их Сургууль нь 390.6～693.0 МЖ дулаан цуглуулах хүчин чадалтай гадаргуугийн хөргөгч-сэнс цуглуулах, гадагшлуулах системийг зохион бүтээж, боловсруулсан бөгөөд дулааны насосоор дулаан цуглуулах процессыг дулаан хадгалах процессоос салгах санааг дэвшүүлсэн. Италийн Баригийн Их Сургууль нь нарны эрчим хүчний систем болон агаар-усны дулааны насосоос бүрдэх хүлэмжийн полигенератив халаалтын системийг боловсруулсан бөгөөд агаарын температурыг 3.6%, хөрсний температурыг 92%-иар нэмэгдүүлэх боломжтой. Судалгааны баг нь нарны хүлэмжинд зориулсан хувьсах налуу өнцөгтэй идэвхтэй нарны дулаан цуглуулах төхөөрөмж, цаг агаарын байдлаас хамааран хүлэмжийн усны биед зориулсан дулаан хадгалах төхөөрөмжийг боловсруулсан. Хувьсах налуутай идэвхтэй нарны дулаан цуглуулах технологи нь уламжлалт хүлэмжийн дулаан цуглуулах төхөөрөмжийн хязгаарлалтыг, тухайлбал хязгаарлагдмал дулаан цуглуулах хүчин чадал, сүүдэрлэх, тариалангийн газрыг эзлэх зэрэг хязгаарлалтыг эвддэг. Нарны хүлэмжийн тусгай хүлэмжийн бүтцийг ашигласнаар хүлэмжийн тариалаагүй орон зайг бүрэн ашиглаж, хүлэмжийн орон зайн ашиглалтын үр ашгийг эрс сайжруулдаг. Ердийн нарлаг ажлын нөхцөлд хувьсах налуутай идэвхтэй нарны дулаан цуглуулах систем нь 1.9 МЖ/(м2цаг) хүрч, эрчим хүчний ашиглалтын үр ашиг 85.1%, эрчим хүчний хэмнэлтийн түвшин 77% байдаг. Хүлэмжийн дулаан хадгалах технологид олон фазын өөрчлөлттэй дулаан хадгалах бүтцийг тогтоож, дулаан хадгалах төхөөрөмжийн дулаан хадгалах багтаамжийг нэмэгдүүлж, төхөөрөмжөөс дулааныг удаан ялгаруулж, хүлэмжийн нарны дулаан цуглуулах төхөөрөмжөөр цуглуулсан дулааныг үр ашигтай ашиглах боломжийг олгодог.

биомассын эрчим хүч

Биомассын дулаан үйлдвэрлэх төхөөрөмжийг хүлэмжтэй хослуулан шинэ байгууламжийн бүтэц бий болгож, гахайн ялгадас, мөөгний үлдэгдэл, сүрэл зэрэг биомассын түүхий эдийг бордоо болгон дулааныг исгэж, үүссэн дулааны энергийг хүлэмжинд шууд нийлүүлдэг [5]. Биомассын исгэх халаалтын савгүй хүлэмжтэй харьцуулахад халаалтын хүлэмж нь хүлэмжийн хөрсний температурыг үр дүнтэй нэмэгдүүлж, өвлийн улиралд хэвийн уур амьсгалд хөрсөнд тариалсан ургацын үндэсний зохих температурыг хадгалах боломжтой. Жишээлбэл, 17м урт, 30м урттай нэг давхаргатай тэгш бус дулаан тусгаарлагчтай хүлэмжийг авч үзвэл, дотор исгэх саванд 8м хөдөө аж ахуйн хаягдал (улаан лоолийн сүрэл, гахайн ялгадасын холимог) нэмж, овоолго эргүүлэхгүйгээр байгалийн исгэх нь хүлэмжийн өвлийн дундаж температурыг 4.2℃-аар нэмэгдүүлж, өдрийн дундаж хамгийн бага температур 4.6℃ хүрч болно.

Биомассын хяналттай исгэх эрчим хүчний хэрэглээ нь биомассын дулааны энерги болон CO2 хийн бордоог хурдан олж авах, үр ашигтай ашиглахын тулд исгэх процессыг хянах багаж хэрэгсэл, тоног төхөөрөмжийг ашигладаг исгэх арга бөгөөд үүнд агааржуулалт, чийг нь биомассын исгэх дулаан болон хийн үйлдвэрлэлийг зохицуулах гол хүчин зүйлүүд юм. Агааржуулалттай нөхцөлд исгэх овоолго дахь аэробик бичил биетүүд амин чухал үйл ажиллагаанд хүчилтөрөгч ашигладаг бөгөөд үүссэн энергийн нэг хэсгийг өөрсдийн амин чухал үйл ажиллагаанд ашигладаг бөгөөд энергийн нэг хэсгийг дулааны энерги болгон хүрээлэн буй орчинд ялгаруулдаг бөгөөд энэ нь хүрээлэн буй орчны температурын өсөлтөд тустай. Ус нь исгэх бүх үйл явцад оролцож, бичил биетний үйл ажиллагаанд шаардлагатай уусдаг шим тэжээлийг хангаж, үүний зэрэгцээ овоолгын дулааныг уур хэлбэрээр усаар дамжуулан ялгаруулж, овоолгын температурыг бууруулж, бичил биетний ашиглалтын хугацааг уртасгаж, овоолгын их хэмжээний температурыг нэмэгдүүлдэг. Исгэх саванд сүрэл уусгах төхөөрөмж суурилуулснаар өвлийн улиралд доторх температурыг 3 ~ 5°C-аар нэмэгдүүлж, ургамлын фотосинтезийг сайжруулж, улаан лоолийн ургацыг 29.6%-иар нэмэгдүүлэх боломжтой.

Геотермаль эрчим хүч

Хятад улс газрын гүний дулааны нөөцөөр баялаг. Одоогийн байдлаар хөдөө аж ахуйн байгууламжууд газрын гүний дулааны эрчим хүчийг ашиглах хамгийн түгээмэл арга бол газрын эх үүсвэрийн дулааны насос ашиглах явдал бөгөөд энэ нь бага хэмжээний өндөр чанартай энерги (цахилгаан эрчим хүч гэх мэт) оруулснаар бага агуулгатай дулааны энергиэс өндөр агуулгатай дулааны энерги рүү шилжих боломжтой. Уламжлалт хүлэмжийн халаалтын арга хэмжээнээс ялгаатай нь газрын эх үүсвэрийн дулааны насосын халаалт нь зөвхөн мэдэгдэхүйц халаалтын үр нөлөөг бий болгохоос гадна хүлэмжийг хөргөх, хүлэмжийн чийгшлийг бууруулах чадвартай. Орон сууцны барилгын салбарт газрын эх үүсвэрийн дулааны насосын хэрэглээний судалгаа боловсорч гүйцсэн байна. Газрын эх үүсвэрийн дулааны насосын халаалт, хөргөлтийн хүчин чадалд нөлөөлдөг гол хэсэг нь голчлон газар доорх дулаан солилцооны модуль бөгөөд үүнд голчлон булшлагдсан хоолой, газар доорх худаг гэх мэт орно. Тэнцвэртэй өртөг, үр нөлөөтэй газар доорх дулаан солилцооны системийг хэрхэн зохион бүтээх нь энэ хэсгийн судалгааны гол анхаарал байсаар ирсэн. Үүний зэрэгцээ газрын эх үүсвэрийн дулааны насосыг ашиглахад газар доорх хөрсний давхаргын температурын өөрчлөлт нь дулааны насосын системийн ашиглалтын үр нөлөөнд нөлөөлдөг. Зуны улиралд хүлэмжийг хөргөх, дулааны энергийг хөрсний гүн давхаргад хадгалахын тулд газрын эх үүсвэрийн дулааны насосыг ашиглах нь газар доорх хөрсний давхаргын температурын уналтыг бууруулж, өвлийн улиралд газрын эх үүсвэрийн дулааны насосны дулаан үйлдвэрлэлийн үр ашгийг сайжруулж чадна.

Одоогийн байдлаар газрын эх үүсвэрийн дулааны насосны гүйцэтгэл, үр ашгийн судалгаанд бодит туршилтын өгөгдлөөр дамжуулан TOUGH2 болон TRNSYS зэрэг програм хангамж ашиглан тоон загварыг бий болгосон бөгөөд газрын эх үүсвэрийн дулааны насосны халаалтын гүйцэтгэл болон гүйцэтгэлийн коэффициент (COP) нь 3.0 ~ 4.5 хүрч болох бөгөөд энэ нь хөргөлт болон халаалтын сайн нөлөөтэй гэж дүгнэжээ. Дулааны насосны системийн ажиллагааны стратегийн судалгаанд Фу Юньжун болон бусад судлаачид ачааллын талын урсгалтай харьцуулахад газрын эх үүсвэрийн талын урсгал нь төхөөрөмжийн гүйцэтгэл болон булшлагдсан хоолойн дулаан дамжуулах гүйцэтгэлд илүү их нөлөөлдөг болохыг тогтоожээ. Урсгалын тохиргооны нөхцөлд төхөөрөмжийн хамгийн их COP утга нь 2 цаг ажиллах, 2 цаг зогсоох ажиллагааны схемийг баримталснаар 4.17 хүрч болно; Ши Хуйшянь нар ус хадгалах хөргөлтийн системийн завсарлагатай ажиллагааны горимыг баримталжээ. Зуны улиралд температур өндөр байх үед бүхэл бүтэн эрчим хүчний хангамжийн системийн COP нь 3.80 хүрч болно.

Хүлэмжинд хөрсний гүний дулаан хадгалах технологи

Хүлэмжинд хөрсний гүний дулаан хадгалах төхөөрөмжийг хүлэмжинд "дулаан хадгалах банк" гэж нэрлэдэг. Өвлийн улиралд хүйтэнд тэсвэртэй, зуны улиралд өндөр температур нь хүлэмжийн үйлдвэрлэлд саад болдог гол саад тотгор юм. Гүн хөрсний хүчтэй дулаан хадгалах хүчин чадалд үндэслэн судалгааны баг хүлэмжийн гүний дулаан хадгалах төхөөрөмжийг зохион бүтээжээ. Энэхүү төхөөрөмж нь хүлэмжинд 1.5-2.5 м-ийн гүнд булагдсан давхар давхаргатай зэрэгцээ дулаан дамжуулах хоолой бөгөөд хүлэмжийн дээд хэсэгт агаарын оролт, газарт агаар гарах нүхтэй. Хүлэмжийн температур өндөр байх үед дулаан хадгалах, температурыг бууруулахын тулд доторх агаарыг сэнсээр газарт шахдаг. Хүлэмжийн температур бага байх үед хүлэмжийг дулаацуулахын тулд хөрснөөс дулааныг гаргаж авдаг. Үйлдвэрлэл, хэрэглээний үр дүнгээс харахад уг төхөөрөмж нь өвлийн шөнө хүлэмжийн температурыг 2.3°C-аар, зуны өдөр доторх температурыг 2.6°C-аар бууруулж, 667 м2-т улаан лоолийн ургацыг 1500 кг-аар нэмэгдүүлэх боломжтой.²Энэхүү төхөөрөмж нь гүний хөрсний "өвөлдөө дулаан, зундаа сэрүүхэн" болон "тогтмол температур"-ын шинж чанарыг бүрэн ашиглаж, хүлэмжинд "эрчим хүчний хандалтын банк"-ыг бий болгож, хүлэмжийн хөргөлт болон халаалтын туслах функцийг тасралтгүй гүйцэтгэдэг.

Олон эрчим хүчний зохицуулалт

Хүлэмжийг халаахад хоёр ба түүнээс дээш төрлийн эрчим хүч ашиглах нь ганц төрлийн эрчим хүчний сул талыг үр дүнтэй нөхөж, "нэг дээр нэг нь хоёроос их" гэсэн давхар байршлын эффектийг ашиглах боломжтой. Геотермаль эрчим хүч болон нарны эрчим хүчний харилцан үйлчлэл нь сүүлийн жилүүдэд хөдөө аж ахуйн үйлдвэрлэлд шинэ эрчим хүч ашиглах судалгааны гол цэг болж байна. Эмми нар фотоволтайк-дулааны эрлийз нарны коллектороор тоноглогдсон олон эх үүсвэртэй эрчим хүчний системийг судалсан (Зураг 1). Нийтлэг агаар-усны дулааны насосны системтэй харьцуулахад олон эх үүсвэртэй эрчим хүчний системийн эрчим хүчний үр ашгийг 16% ~ 25% -иар сайжруулсан. Жэн нар нарны эрчим хүч болон газрын эх үүсвэрийн дулааны насосны шинэ төрлийн хосолсон дулаан хадгалах системийг боловсруулсан. Нарны коллекторын систем нь халаалтыг өндөр чанартай улирлын чанартай хадгалах, өөрөөр хэлбэл өвлийн улиралд өндөр чанартай халаалт, зуны улиралд өндөр чанартай хөргөлтийг бий болгож чадна. Далд хоолойн дулаан солилцуур болон завсарлагатай дулаан хадгалах сав нь системд сайн ажиллах боломжтой бөгөөд системийн COP утга 6.96 хүрч болно.

Нарны эрчим хүчтэй хослуулан арилжааны эрчим хүчний хэрэглээг бууруулж, хүлэмжинд нарны эрчим хүчний хангамжийн тогтвортой байдлыг сайжруулах зорилготой. Ван Я нар хүлэмжийн халаалтад зориулж нарны эрчим хүч үйлдвэрлэхийг арилжааны эрчим хүчтэй хослуулах шинэ ухаалаг хяналтын технологийн схемийг дэвшүүлсэн бөгөөд энэ нь гэрэлтэй үед фотоэлектрик эрчим хүчийг ашиглаж, гэрэлгүй үед арилжааны эрчим хүч болгон хувиргаж, ачааллын эрчим хүчний хомсдолын түвшинг эрс бууруулж, батерей ашиглахгүйгээр эдийн засгийн зардлыг бууруулах боломжтой юм.

Нарны эрчим хүч, биомассын эрчим хүч, цахилгаан эрчим хүч нь хүлэмжийг хамтад нь халааж, халаалтын өндөр үр ашгийг бий болгож чадна. Жан Лянруй болон бусад хүмүүс нарны вакуум хоолойн дулаан цуглуулах системийг хөндийн цахилгаан дулаан хадгалах усны савтай хослуулсан. Хүлэмжийн халаалтын систем нь дулааны тав тух сайтай бөгөөд системийн дундаж халаалтын үр ашиг 68.70% байдаг. Цахилгаан дулаан хадгалах усны сав нь цахилгаан халаалттай биомассын халаалтын ус хадгалах төхөөрөмж юм. Халаалтын төгсгөлд усны оролтын хамгийн бага температурыг тогтоож, нарны дулаан цуглуулах хэсэг болон биомассын дулаан хадгалах хэсгийн усны хадгалалтын температурын дагуу системийн үйл ажиллагааны стратегийг тодорхойлж, халаалтын төгсгөлд халаалтын тогтвортой температурыг бий болгож, цахилгаан эрчим хүч болон биомассын эрчим хүчний материалыг хамгийн их хэмжээгээр хэмнэх боломжтой.

Шинэ хүлэмжийн материалын инновацийн судалгаа, хэрэглээ

Хүлэмжийн талбай өргөжихийн хэрээр тоосго, хөрс зэрэг уламжлалт хүлэмжийн материалын хэрэглээний сул талууд улам бүр илэрч байна. Тиймээс хүлэмжийн дулааны гүйцэтгэлийг цаашид сайжруулах, орчин үеийн хүлэмжийн хөгжлийн хэрэгцээг хангахын тулд шинэ тунгалаг бүрхүүлтэй материал, дулаан тусгаарлагч материал, ханын материалын олон судалгаа, хэрэглээ хийгдэж байна.

Шинэ тунгалаг бүрхүүлийн материалыг судлах, хэрэглэх

Хүлэмжинд зориулсан тунгалаг бүрхүүлийн материалын төрөлд голчлон хуванцар хальс, шил, нарны хавтан, фотоволтайк хавтан багтдаг бөгөөд эдгээрээс хуванцар хальс нь хамгийн их хэрэглээний талбайтай. Уламжлалт хүлэмжийн PE хальс нь богино хугацааны ашиглалтын хугацаа, задралгүй, нэг үйлдэлтэй гэсэн сул талуудтай. Одоогийн байдлаар функциональ урвалж эсвэл бүрхүүл нэмж олон төрлийн шинэ функциональ хальсыг боловсруулсан.

Гэрэл хувиргах хальс:Гэрлийн хувиргагч хальс нь ховор шороон болон нано материал зэрэг гэрлийн хувиргагч бодисуудыг ашиглан хальсны оптик шинж чанарыг өөрчилдөг бөгөөд хэт ягаан туяаны гэрлийн бүсийг ургамлын фотосинтезд шаардлагатай улаан улбар шар гэрэл болон цэнхэр нил ягаан гэрэл болгон хувиргаж, улмаар ургацын ургацыг нэмэгдүүлж, хуванцар хүлэмжинд хэт ягаан туяаны ургац болон хүлэмжийн хальсанд учруулах хохирлыг бууруулдаг. Жишээлбэл, VTR-660 гэрлийн хувиргагч бодис бүхий өргөн зурвасын нил ягаан-улаан хүлэмжийн хальс нь хүлэмжинд хэрэглэхэд хэт улаан туяаны дамжуулалтыг мэдэгдэхүйц сайжруулж чаддаг бөгөөд хяналтын хүлэмжтэй харьцуулахад нэг га-д ногдох улаан лоолийн ургац, С витамин болон ликопений агууламж тус тус 25.71%, 11.11% болон 33.04%-иар мэдэгдэхүйц нэмэгддэг. Гэсэн хэдий ч одоогоор шинэ гэрлийн хувиргагч хальсны ашиглалтын хугацаа, задрал, өртгийг судлах шаардлагатай хэвээр байна.

Тархсан шилХүлэмжинд тархсан шил нь шилний гадаргуу дээр тусгай хээ, тусгалгүй технологи ашигладаг бөгөөд нарны гэрлийг тархсан гэрэл болгон хүлэмжинд оруулж, ургацын фотосинтезийн үр ашгийг сайжруулж, ургацын ургацыг нэмэгдүүлэх боломжтой. Тархсан шил нь хүлэмжинд орж буй гэрлийг тусгай хээгээр дамжуулан тархсан гэрэл болгон хувиргаж, тархсан гэрлийг хүлэмжинд илүү жигд тусгаж, араг ясны хүлэмжинд үзүүлэх сүүдрийн нөлөөллийг арилгадаг. Энгийн хөвөгч шил болон хэт цагаан хөвөгч шилтэй харьцуулахад тархсан шилний гэрлийн дамжуулалтын стандарт 91.5%, ердийн хөвөгч шилнийх 88% байдаг. Хүлэмжийн доторх гэрлийн дамжуулалтын 1% тутамд ургацыг 3% орчим нэмэгдүүлэх боломжтой бөгөөд жимс, хүнсний ногоонд уусдаг элсэн чихэр, С витамин нэмэгддэг. Хүлэмжинд тархсан шилийг эхлээд бүрж, дараа нь зөөлрүүлдэг бөгөөд өөрөө дэлбэрэх түвшин нь улсын стандартаас өндөр бөгөөд 2‰ хүрдэг.

Шинэ дулаан тусгаарлагч материалын судалгаа, хэрэглээ

Хүлэмжинд ашигладаг уламжлалт дулаан тусгаарлагч материалуудад голчлон сүрлэн дэвсгэр, цаасан хөнжил, зүү эсгий дулаан тусгаарлагч хөнжил гэх мэт багтдаг бөгөөд эдгээрийг голчлон дээврийн дотор болон гадна дулаан тусгаарлалт, ханын дулаалга, зарим дулаан хадгалах, дулаан цуглуулах төхөөрөмжийн дулаан тусгаарлалтад ашигладаг. Тэдгээрийн ихэнх нь удаан хугацаагаар ашигласны дараа дотор чийгийн улмаас дулаан тусгаарлах чадвараа алдах согогтой байдаг. Тиймээс шинэ өндөр дулаан тусгаарлагч материалын олон хэрэглээ байдаг бөгөөд тэдгээрийн дунд шинэ дулаан тусгаарлагч хөнжил, дулаан хадгалах, дулаан цуглуулах төхөөрөмж нь судалгааны гол анхаарал хандуулдаг.

Шинэ дулаан тусгаарлагч материалыг ихэвчлэн нэхмэл хальс, бүрсэн эсгий зэрэг гадаргуугийн ус нэвтэрдэггүй, хөгшрөлтөд тэсвэртэй материалыг шүршигч бүрхүүлтэй хөвөн, бусад төрлийн ноолуур, сувдан хөвөн зэрэг хөвөн дулаан тусгаарлагч материалаар боловсруулж, нэгтгэх замаар хийдэг. Зүүн хойд Хятадад нэхмэл хальс, шүршигч бүрхүүлтэй хөвөн дулаан тусгаарлагч хөнжлийг туршиж үзсэн. 500 гр шүршигч бүрхүүлтэй хөвөн нэмэх нь зах зээл дээрх 4500 гр хар эсгий дулаан тусгаарлагч хөнжлийн дулаан тусгаарлагчтай тэнцүү болохыг тогтоожээ. Үүнтэй ижил нөхцөлд 700 гр шүршигч бүрхүүлтэй хөвөнгийн дулаан тусгаарлагч нь 500 гр шүршигч бүрхүүлтэй хөвөнгийн дулаан тусгаарлагчтай харьцуулахад 1~2°C-ээр сайжирсан байна. Үүний зэрэгцээ, бусад судалгаагаар зах зээл дээр түгээмэл хэрэглэгддэг дулаан тусгаарлагч хөнжилтэй харьцуулахад шүршигч бүрхүүлтэй хөвөн болон бусад төрлийн ноолуурын дулаан тусгаарлагч хөнжлийн дулаан тусгаарлах нөлөө илүү сайн бөгөөд дулаан тусгаарлах түвшин тус тус 84.0% ба 83.3% байна. Гадаа хамгийн хүйтэн температур -24.4℃ байхад доторх температур тус тус 5.4 болон 4.2℃ хүрч болно. Дан сүрлэн хөнжилтэй дулаалгын хөнжилтэй харьцуулахад шинэ нийлмэл дулаалгын хөнжил нь хөнгөн жинтэй, өндөр дулаалгын хурдтай, ус нэвтэрдэггүй, элэгдэлд тэсвэртэй зэрэг давуу талуудтай бөгөөд нарны хүлэмжинд зориулсан шинэ төрлийн өндөр үр ашигтай дулаалгын материал болгон ашиглаж болно.

Үүний зэрэгцээ, хүлэмжийн дулаан цуглуулах, хадгалах төхөөрөмжийн дулаан тусгаарлагч материалын судалгаагаар зузаан нь ижил байх үед олон давхаргат нийлмэл дулаан тусгаарлагч материал нь дан материалаас илүү сайн дулаан тусгаарлах чадвартай болохыг тогтоожээ. Баруун хойд A&F Их Сургуулийн профессор Ли Жианмингийн баг вакуум хавтан, аэрогель, резинэн хөвөн зэрэг хүлэмжийн ус хадгалах төхөөрөмжийн 22 төрлийн дулаан тусгаарлагч материалыг зохион бүтээж, шалгаж, тэдгээрийн дулааны шинж чанарыг хэмжжээ. Үр дүнгээс харахад 80 мм-ийн дулаан тусгаарлагч бүрхүүл + аэрогель + резинэн-хуванцар дулаан тусгаарлагч хөвөн нийлмэл тусгаарлагч материал нь 80 мм-ийн резинэн-хуванцар хөвөнтэй харьцуулахад нэгж хугацаанд дулаан тархалтыг 0.367MJ-ээр бууруулж чаддаг бөгөөд тусгаарлагчийн хослолын зузаан 100 мм байхад түүний дулаан дамжуулах коэффициент 0.283W/(м2·к) байв.

Фазын өөрчлөлтийн материал нь хүлэмжийн материалын судалгааны халуун цэгүүдийн нэг юм. Баруун хойд A&F Их Сургууль нь фазын өөрчлөлтийн материалын хадгалах хоёр төрлийн төхөөрөмжийг боловсруулсан: нэг нь 50см × 30см × 14см (урт × өндөр × зузаан) хэмжээтэй хар полиэтиленээр хийсэн хадгалах хайрцаг бөгөөд фазын өөрчлөлтийн материалаар дүүргэгдсэн тул дулааныг хадгалж, дулааныг ялгаруулах боломжтой; Хоёрдугаарт, фазын өөрчлөлтийн ханын шинэ төрлийг боловсруулсан. Фазын өөрчлөлтийн ханын хавтан нь фазын өөрчлөлтийн материал, хөнгөн цагаан хавтан, хөнгөн цагаан-хуванцар хавтан, хөнгөн цагаан хайлшаас бүрдэнэ. Фазын өөрчлөлтийн материал нь ханын хавтангийн хамгийн төв хэсэгт байрладаг бөгөөд түүний үзүүлэлт нь 200мм × 200мм × 50мм юм. Энэ нь фазын өөрчлөлтийн өмнө болон дараа нунтаг хатуу бодис бөгөөд хайлах эсвэл урсах үзэгдэл байхгүй. Фазын өөрчлөлтийн материалын дөрвөн хана нь тус тус хөнгөн цагаан хавтан ба хөнгөн цагаан-хуванцар хавтан юм. Энэхүү төхөөрөмж нь өдрийн цагаар дулааныг голчлон хадгалах, шөнийн цагаар дулааныг голчлон ялгаруулах үүргийг гүйцэтгэдэг.

Тиймээс дан дулаан тусгаарлагч материалыг хэрэглэхэд дулаан тусгаарлах үр ашиг бага, дулаан алдагдал их, дулаан хадгалах хугацаа богино гэх мэт зарим асуудал гардаг. Тиймээс нийлмэл дулаан тусгаарлагч материалыг дулаан тусгаарлах давхарга, дотор болон гадна дулаан тусгаарлагч бүрхүүлийн давхарга болгон дулаан хадгалах төхөөрөмж болгон ашиглах нь хүлэмжийн дулаан тусгаарлах гүйцэтгэлийг үр дүнтэй сайжруулж, хүлэмжийн дулаан алдагдлыг бууруулж, улмаар эрчим хүч хэмнэх үр дүнд хүрэх боломжтой.

Шинэ ханын судалгаа ба хэрэглээ

Хашааны бүтцийн нэг төрөл болох хана нь хүлэмжийн хүйтэн хамгаалалт болон дулааныг хадгалах чухал саад тотгор болдог. Ханын материал, бүтцээс хамааран хүлэмжийн хойд ханыг гурван төрөлд хувааж болно: хөрс, тоосго гэх мэтээр хийсэн нэг давхар хана, шавар тоосго, блок тоосго, полистирол хавтан гэх мэтээр хийсэн давхарласан хойд хана, дотор талын дулаан хадгалах болон гадна талын дулаан тусгаарлагчтай бөгөөд эдгээр хананы ихэнх нь цаг хугацаа, хөдөлмөр их шаарддаг; Тиймээс сүүлийн жилүүдэд барихад хялбар, хурдан угсрахад тохиромжтой олон төрлийн шинэ хана гарч ирсэн.

Шинэ төрлийн угсарсан хана гарч ирснээр угсарсан хүлэмжийн хурдацтай хөгжлийг дэмжиж байгаа бөгөөд үүнд гадна талын ус нэвтэрдэггүй, хөгшрөлтийн эсрэг гадаргуутай материал бүхий шинэ төрлийн нийлмэл хана, эсгий, сувдан хөвөн, сансрын хөвөн, шилэн хөвөн эсвэл дахин боловсруулсан хөвөн зэрэг материалууд, тухайлбал Шинжаанд шүршигч хөвөнгийн уян хатан угсарсан хана зэрэг дулаан тусгаарлагч давхарга бүхий материалууд багтаж байна. Үүнээс гадна бусад судалгаагаар Шинжаанд тоосгоор дүүргэсэн улаан буудайн бүрхүүл зуурмаг блок гэх мэт дулаан хадгалах давхаргатай угсарсан хүлэмжийн хойд ханыг мөн мэдээлсэн. Үүнтэй адил гадаад орчинд, хамгийн бага гадаа температур -20.8℃ байх үед улаан буудайн бүрхүүл зуурмаг блок нийлмэл ханатай нарны хүлэмжийн температур 7.5℃, харин тоосгон-бетон ханатай нарны хүлэмжийн температур 3.2℃ байна. Тоосгон хүлэмжинд улаан лоолийн ургац хураах хугацааг 16 хоногоор урагшлуулж, дан хүлэмжийн ургацыг 18.4%-иар нэмэгдүүлэх боломжтой.

Баруун Хойд А&Ф Их Сургуулийн байгууламжийн баг гэрлийн өнцгөөс болон хялбаршуулсан ханын загвараас сүрэл, хөрс, ус, чулуу, фазын өөрчлөлтийн материалыг дулаан тусгаарлагч болон дулаан хадгалах модуль болгон ашиглах дизайны санааг дэвшүүлсэн бөгөөд энэ нь модульчлагдсан угсарсан ханын хэрэглээний судалгааг дэмжсэн. Жишээлбэл, ердийн тоосгон ханатай хүлэмжтэй харьцуулахад хүлэмжийн дундаж температур нь ердийн нартай өдөр 4.0°C-ээр өндөр байдаг. Фазын өөрчлөлтийн материал (PCM) болон цементээр хийсэн гурван төрлийн органик бус фазын өөрчлөлтийн цементийн модулиуд нь 74.5, 88.0, 95.1 MJ/m дулаан хуримтлуулдаг.³, мөн 59.8, 67.8 болон 84.2 МЖ/м дулаан ялгаруулсан³тус тус. Эдгээр нь өдрийн цагаар "оргил үед огтлох", шөнийн цагаар "хөндий дүүргэх", зуны улиралд дулааныг шингээх, өвлийн улиралд дулаан ялгаруулах үүрэгтэй.

Эдгээр шинэ ханыг барилгын ажил богино хугацаанд, ашиглалтын хугацаа урттайгаар газар дээр нь угсардаг бөгөөд энэ нь хөнгөн, хялбаршуулсан, хурдан угсардаг угсармал хүлэмж барих нөхцөлийг бүрдүүлж, хүлэмжийн бүтцийн шинэчлэлийг ихээхэн дэмжих боломжтой. Гэсэн хэдий ч энэ төрлийн хананд зарим согог байдаг, тухайлбал шүршигчтэй хөвөн дулаан тусгаарлагч хөнжил хана нь маш сайн дулаан тусгаарлагчтай боловч дулаан хадгалах чадваргүй, фазын өөрчлөлтийн барилгын материал нь ашиглалтын өндөр өртөгтэй байдаг. Ирээдүйд угсарсан ханын хэрэглээний судалгааг бэхжүүлэх шаардлагатай.

Шинэ эрчим хүч, шинэ материал, шинэ загвар нь хүлэмжийн бүтцийг өөрчлөхөд тусалдаг.

Шинэ эрчим хүч, шинэ материалын судалгаа, инноваци нь хүлэмжийн дизайны инновацийн үндэс суурийг тавьдаг. Эрчим хүч хэмнэдэг нарны эрчим хүчээр ажилладаг хүлэмж, нуман хаалга нь Хятадын хөдөө аж ахуйн үйлдвэрлэл дэх хамгийн том амбаарын бүтэц бөгөөд хөдөө аж ахуйн үйлдвэрлэлд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Гэсэн хэдий ч Хятадын нийгмийн эдийн засгийн хөгжлийг дагаад хоёр төрлийн байгууламжийн бүтцийн дутагдал улам бүр нэмэгдэж байна. Нэгдүгээрт, байгууламжийн байгууламжийн зай бага, механикжуулалтын түвшин бага; Хоёрдугаарт, эрчим хүч хэмнэдэг нарны эрчим хүчээр ажилладаг хүлэмж нь сайн дулаан тусгаарлагчтай боловч газрын ашиглалт бага бөгөөд энэ нь хүлэмжийн эрчим хүчийг газраас орлуулсантай тэнцүү юм. Ердийн нуман хаалга нь зөвхөн бага зайтай төдийгүй дулаан тусгаарлалт муутай байдаг. Олон талт хүлэмж нь том зайтай боловч дулаан тусгаарлалт муу, эрчим хүчний хэрэглээ өндөр байдаг. Тиймээс Хятадын өнөөгийн нийгэм, эдийн засгийн түвшинд тохирсон хүлэмжийн бүтцийг судалж, хөгжүүлэх нь зайлшгүй шаардлагатай бөгөөд шинэ эрчим хүч, шинэ материалын судалгаа, хөгжүүлэлт нь хүлэмжийн бүтцийг өөрчилж, олон төрлийн шинэлэг хүлэмжийн загвар эсвэл бүтцийг бий болгоход туслах болно.

Том хэмжээний тэгш бус усны хяналттай шар айраг исгэх хүлэмжийн шинэлэг судалгаа

Том хүрээтэй, тэгш бус усны хяналттай шар айраг исгэх хүлэмж (патентын дугаар: ZL 201220391214.2) нь нарны гэрлийн хүлэмжийн зарчим дээр суурилсан бөгөөд ердийн хуванцар хүлэмжийн тэгш хэмтэй бүтцийг өөрчилж, өмнөд хэсгийг нэмэгдүүлж, өмнөд дээврийн гэрэлтүүлгийн талбайг нэмэгдүүлж, хойд хэсгийг багасгаж, дулаан тархалтын талбайг багасгасан бөгөөд 18~24м хүрээтэй, нурууны өндөр нь 6~7м байна. Дизайны шинэчлэлийн тусламжтайгаар орон зайн бүтцийг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлсэн. Үүний зэрэгцээ, өвлийн улиралд хүлэмжинд дулаан хангалтгүй байх, түгээмэл дулаан тусгаарлагч материалын дулаан тусгаарлалт муу байх зэрэг асуудлыг биомассын шар айраг исгэх дулаан болон дулаан тусгаарлагч материалын шинэ технологийг ашиглан шийдвэрлэж байна. Үйлдвэрлэл, судалгааны үр дүнгээс харахад нартай өдөр 11.7°C, үүлэрхэг өдөр 10.8°C дундаж температуртай, том хүрээтэй, тэгш бус усны хяналттай шар айраг исгэх хүлэмж нь өвлийн улиралд ургацын хэрэгцээг хангаж чаддаг бөгөөд хүлэмжийн барилгын өртөг нь 39.6%-иар буурч, газрын ашиглалтын түвшин нь Хятадын Шар Хуайхэ голын сав газарт цаашид түгээн дэлгэрүүлэх, ашиглахад тохиромжтой полистирол тоосгон ханатай хүлэмжтэй харьцуулахад 30%-иас дээш хувиар өссөн байна.

Угсарсан нарны гэрэлтэй хүлэмж

Угсарсан нарны гэрлийн хүлэмж нь багана болон дээврийн араг ясыг ачааллын даацын бүтэц болгон ашигладаг бөгөөд түүний ханын материал нь голчлон дулаан тусгаарлагч хаалт бөгөөд даац болон идэвхгүй дулаан хадгалах, ялгаруулахын оронд ашиглагддаг. Голчлон: (1) бүрсэн хальсан эсвэл өнгийн ган хавтан, сүрлэн блок, уян хатан дулаан тусгаарлагч хөнжил, зуурмаг блок гэх мэт янз бүрийн материалыг хослуулан угсарсан шинэ төрлийн хана үүсгэдэг. (2) угсармал цемент хавтан-полистирол хавтан-цемент хавтангаар хийсэн нийлмэл ханын хавтан; (3) хуванцар дөрвөлжин хувинтай дулаан хадгалах, дамжуулах хоолойн дулаан хадгалах зэрэг идэвхтэй дулаан хадгалах, ялгаруулах систем болон чийгшүүлэх систем бүхий хөнгөн бөгөөд энгийн угсралтын төрлийн дулаан тусгаарлагч материал. Уламжлалт шороон хананы оронд өөр өөр шинэ дулаан тусгаарлагч материал, дулаан хадгалах материалыг ашиглан нарны хүлэмж барих нь том зай талбайтай, жижиг барилгын инженерчлэлтэй байдаг. Туршилтын үр дүнгээс харахад өвлийн улиралд хүлэмжийн шөнийн температур нь уламжлалт тоосгон ханатай хүлэмжээс 4.5°C өндөр, арын хананы зузаан нь 166 мм байна. 600 мм зузаантай тоосгон ханатай хүлэмжтэй харьцуулахад хананы эзлэх талбай 72%-иар буурч, нэг ам метр талбайн өртөг 334.5 юань болсон нь тоосгон ханатай хүлэмжээс 157.2 юань бага бөгөөд барилгын өртөг мэдэгдэхүйц буурсан байна. Тиймээс угсарсан хүлэмж нь тариалангийн талбайг бага сүйтгэх, газрыг хэмнэх, барилгын хурд өндөр, ашиглалтын хугацаа урт зэрэг давуу талуудтай бөгөөд энэ нь одоо болон ирээдүйд нарны эрчим хүчээр ажилладаг хүлэмжийн инноваци, хөгжлийн гол чиглэл юм.

Гулсах нарны гэрэлтэй хүлэмж

Шэньян Хөдөө Аж Ахуйн Их Сургуулийн боловсруулсан тэшүүрээр угсарсан эрчим хүч хэмнэдэг нарны хүлэмж нь нарны хүлэмжийн арын ханыг ашиглан дулааныг хадгалах, температурыг нэмэгдүүлэх усны эргэлтийн хананы дулаан хадгалах системийг бий болгодог бөгөөд энэ нь голчлон усан сангаас (32м) бүрдэнэ.³), гэрэл цуглуулах хавтан (360м²), усны шахуурга, усны хоолой, хянагч. Уян хатан дулаан тусгаарлагч хөнжлийг дээд хэсэгт нь шинэ хөнгөн чулуун хөвөн өнгийн ган хавтангаар сольсон. Судалгаагаар энэхүү загвар нь гэрлийг хаах габлегийн асуудлыг үр дүнтэй шийдэж, хүлэмжийн гэрэл нэвтрэх хэсгийг нэмэгдүүлдэг болохыг харуулж байна. Хүлэмжийн гэрэлтүүлгийн өнцөг нь 41.5° бөгөөд энэ нь хяналтын хүлэмжийнхээс бараг 16° өндөр тул гэрэлтүүлгийн хурдыг сайжруулдаг. Дотор температурын тархалт жигд бөгөөд ургамал цэвэрхэн ургадаг. Хүлэмж нь газрын ашиглалтын үр ашгийг дээшлүүлэх, хүлэмжийн хэмжээг уян хатан төлөвлөх, барилгын хугацааг богиносгох давуу талуудтай бөгөөд энэ нь тариалангийн газрын нөөц, байгаль орчныг хамгаалахад чухал ач холбогдолтой юм.

Фотоволтайк хүлэмж

Хөдөө аж ахуйн хүлэмж нь нарны фотоволтайк цахилгаан үүсгүүр, ухаалаг температурын хяналт, орчин үеийн өндөр технологийн тариалалтыг нэгтгэсэн хүлэмж юм. Энэ нь ган ясан хүрээтэй бөгөөд фотоволтайк цахилгаан үүсгүүрийн модулиудын гэрэлтүүлгийн шаардлага болон хүлэмжийн бүх гэрэлтүүлгийн шаардлагыг хангахын тулд нарны фотоволтайк модулиудаар бүрхэгдсэн байдаг. Нарны эрчим хүчээр үүсгэгдсэн шууд гүйдэл нь хөдөө аж ахуйн хүлэмжийн гэрлийг шууд нөхөж, хүлэмжийн тоног төхөөрөмжийн хэвийн ажиллагааг шууд дэмжиж, усны нөөцийг усжуулж, хүлэмжийн температурыг нэмэгдүүлж, ургацын хурдацтай өсөлтийг дэмждэг. Фотоволтайк модулиуд нь хүлэмжийн дээврийн гэрэлтүүлгийн үр ашигт нөлөөлж, улмаар хүлэмжийн ногооны хэвийн өсөлтөд нөлөөлнө. Тиймээс хүлэмжийн дээвэр дээр фотоволтайк хавтанг оновчтой байрлуулах нь хэрэглээний гол цэг болдог. Хөдөө аж ахуйн хүлэмж нь аялал жуулчлалын хөдөө аж ахуй, байгууламжийн цэцэрлэгжүүлэлтийн органик хослолын бүтээгдэхүүн бөгөөд фотоволтайк цахилгаан үүсгүүр, хөдөө аж ахуйн аялал жуулчлал, хөдөө аж ахуйн ургац, хөдөө аж ахуйн технологи, ландшафт, соёлын хөгжлийг нэгтгэсэн инновацийн хөдөө аж ахуйн салбар юм.

Төрөл бүрийн хүлэмжийн хоорондох эрчим хүчний харилцан үйлчлэл бүхий хүлэмжийн бүлгийн инновацийн дизайн

Бээжингийн Хөдөө аж ахуй, Ойн аж ахуйн шинжлэх ухааны академийн судлаач Гуо Вэньжун хүлэмжийн хооронд эрчим хүч дамжуулах халаалтын аргыг ашиглан нэг буюу хэд хэдэн хүлэмжинд үлдсэн дулааны энергийг цуглуулж, өөр буюу хэд хэдэн хүлэмжийг халаах боломжтой. Энэхүү халаалтын арга нь хүлэмжийн энергийг цаг хугацаа, орон зайд шилжүүлэх, үлдсэн хүлэмжийн дулааны энергийн эрчим хүчний ашиглалтын үр ашгийг дээшлүүлэх, нийт халаалтын эрчим хүчний хэрэглээг бууруулдаг. Хоёр төрлийн хүлэмж нь өөр өөр хүлэмжийн төрөл эсвэл шанцайны ургамал, улаан лоолийн хүлэмж зэрэг янз бүрийн ургац тариалах зориулалттай ижил төрлийн хүлэмж байж болно. Дулаан цуглуулах аргууд нь голчлон доторх агаарын дулааныг гаргаж авах, тусах цацрагийг шууд таслан зогсоох зэрэг орно. Нарны энерги цуглуулах, дулаан солилцуураар албадан конвекц хийх, дулааны насосоор албадан гаргаж авах замаар өндөр энергитэй хүлэмжийн илүүдэл дулааныг хүлэмжийг халаахад гаргаж авсан.

нэгтгэн дүгнэх

Эдгээр шинэ нарны эрчим хүчээр ажилладаг хүлэмжүүд нь хурдан угсрах, барилгын хугацааг богиносгох, газрын ашиглалтын түвшинг сайжруулах зэрэг давуу талуудтай. Тиймээс эдгээр шинэ хүлэмжүүдийн гүйцэтгэлийг өөр өөр бүс нутагт цаашид судлах, шинэ хүлэмжийг өргөн хүрээнд түгээн дэлгэрүүлэх, ашиглах боломжийг бүрдүүлэх шаардлагатай байна. Үүний зэрэгцээ хүлэмжийн бүтцийн шинэчлэлийг эрчим хүчээр хангахын тулд хүлэмжинд шинэ эрчим хүч, шинэ материалыг тасралтгүй ашиглах шаардлагатай байна.

Ирээдүйн хэтийн төлөв ба сэтгэлгээ

Уламжлалт хүлэмжүүд нь ихэвчлэн өндөр эрчим хүчний хэрэглээ, газрын ашиглалтын түвшин бага, цаг хугацаа, хөдөлмөр их шаарддаг, гүйцэтгэл муу гэх мэт зарим сул талуудтай байдаг бөгөөд энэ нь орчин үеийн хөдөө аж ахуйн үйлдвэрлэлийн хэрэгцээг хангаж чадахгүй бөгөөд аажмаар арилгахад хүргэдэг. Тиймээс хүлэмжийн бүтцийн өөрчлөлтийг дэмжихийн тулд нарны эрчим хүч, биомассын эрчим хүч, газрын гүний дулааны эрчим хүч, салхины эрчим хүч зэрэг шинэ эрчим хүчний эх үүсвэр, хүлэмжийн шинэ хэрэглээний материал, шинэ загварыг ашиглах нь хөгжлийн чиг хандлага болж байна. Юуны өмнө, шинэ эрчим хүч, шинэ материалаар удирдуулсан шинэ хүлэмж нь зөвхөн механикжсан ажиллагааны хэрэгцээг хангахаас гадна эрчим хүч, газар, зардлыг хэмнэх ёстой. Хоёрдугаарт, хүлэмжийг өргөн хүрээнд түгээн дэлгэрүүлэх нөхцөлийг бүрдүүлэхийн тулд янз бүрийн бүс нутагт шинэ хүлэмжийн гүйцэтгэлийг байнга судлах шаардлагатай байна. Ирээдүйд хүлэмжийн хэрэглээнд тохиромжтой шинэ эрчим хүч, шинэ материалыг цаашид эрэлхийлж, шинэ эрчим хүч, шинэ материал, хүлэмжийн хамгийн сайн хослолыг олох хэрэгтэй бөгөөд ингэснээр хямд өртөгтэй, богино барилгын хугацаатай, бага эрчим хүчний хэрэглээтэй, маш сайн гүйцэтгэлтэй шинэ хүлэмж барих боломжтой болж, хүлэмжийн бүтцийг өөрчлөхөд тусалж, Хятадад хүлэмжийн орчин үеийн хөгжлийг дэмжих хэрэгтэй.

Хүлэмжийн барилгад шинэ эрчим хүч, шинэ материал, шинэ загварыг ашиглах нь зайлшгүй чиг хандлага боловч судалж, даван туулах олон асуудал байсаар байна: (1) Барилгын өртөг нэмэгдэж байна. Нүүрс, байгалийн хий эсвэл газрын тосоор уламжлалт халаалттай харьцуулахад шинэ эрчим хүч, шинэ материалыг ашиглах нь байгаль орчинд ээлтэй, бохирдолгүй боловч барилгын өртөг мэдэгдэхүйц нэмэгдэж байгаа нь үйлдвэрлэл, үйл ажиллагааны хөрөнгө оруулалтын сэргэлтэд тодорхой нөлөө үзүүлдэг. Эрчим хүчний хэрэглээтэй харьцуулахад шинэ материалын өртөг мэдэгдэхүйц нэмэгдэх болно. (2) Дулааны эрчим хүчний тогтворгүй ашиглалт. Шинэ эрчим хүчний хэрэглээний хамгийн том давуу тал нь ашиглалтын зардал бага, нүүрстөрөгчийн давхар ислийн ялгаруулалт бага байдаг ч эрчим хүч, дулааны хангамж тогтворгүй, үүлэрхэг өдрүүд нь нарны эрчим хүчний хэрэглээнд хамгийн том хязгаарлах хүчин зүйл болдог. Исгэх замаар биомассын дулаан үйлдвэрлэх явцад энэхүү эрчим хүчний үр дүнтэй ашиглалт нь исгэх дулааны энерги бага, менежмент, хяналт хэцүү, түүхий эд тээвэрлэх хадгалах зай ихтэй зэрэг асуудлуудаар хязгаарлагддаг. (3) Технологийн боловсорч гүйцсэн байдал. Шинэ эрчим хүч, шинэ материалын ашигладаг эдгээр технологиуд нь дэвшилтэт судалгаа, технологийн ололт амжилт бөгөөд тэдгээрийн хэрэглээний хүрээ, цар хүрээ нэлээд хязгаарлагдмал хэвээр байна. Тэд олон удаа давж чадаагүй, олон сайт, томоохон хэмжээний практик баталгаажуулалтыг давсан бөгөөд хэрэглээнд сайжруулах шаардлагатай зарим дутагдал, техникийн агуулга зайлшгүй байдаг. Хэрэглэгчид бага зэргийн дутагдлаас болж технологийн дэвшлийг үгүйсгэдэг. (4) Технологийн нэвтрэлтийн түвшин бага байна. Шинжлэх ухаан, технологийн ололт амжилтыг өргөн хүрээнд ашиглах нь тодорхой нэр хүнд шаарддаг. Одоогийн байдлаар шинэ эрчим хүч, шинэ технологи, шинэ хүлэмжийн дизайны технологи нь их сургуулиудын шинжлэх ухааны судалгааны төвүүдийн багт багтаж байгаа бөгөөд техникийн ихэнх шаардлага тавьдаг хүмүүс эсвэл дизайнерууд үүнийг мэдэхгүй хэвээр байна; Үүний зэрэгцээ, шинэ технологийн гол тоног төхөөрөмж патентлагдсан тул шинэ технологийн түгээмэл байдал, хэрэглээ нэлээд хязгаарлагдмал хэвээр байна. (5) Шинэ эрчим хүч, шинэ материал, хүлэмжийн бүтцийн дизайныг нэгтгэх ажлыг цаашид бэхжүүлэх шаардлагатай байна. Эрчим хүч, материал, хүлэмжийн бүтцийн дизайн нь гурван өөр салбартай холбоотой тул хүлэмжийн дизайны туршлагатай авьяаслаг хүмүүс хүлэмжтэй холбоотой эрчим хүч, материалын талаар судалгаа дутмаг байдаг бөгөөд эсрэгээрээ; Тиймээс эрчим хүч, материалын судалгаатай холбоотой судлаачид хүлэмжийн үйлдвэрлэлийн хөгжлийн бодит хэрэгцээг судлах, ойлгох ажлыг эрчимжүүлэх шаардлагатай бөгөөд бүтцийн дизайнерууд хүлэмжийн судалгааны практик технологи, барилгын өртөг бага, ашиглалтын үр ашгийг дээшлүүлэх зорилгод хүрэхийн тулд гурван харилцааг гүнзгий нэгтгэхийн тулд шинэ материал, шинэ эрчим хүчийг судлах хэрэгтэй. Дээрх асуудлууд дээр үндэслэн муж улс, орон нутгийн засаг захиргаа, шинжлэх ухааны судалгааны төвүүд техникийн судалгааг эрчимжүүлж, хамтарсан судалгааг гүнзгийрүүлэн хийж, шинжлэх ухаан, технологийн ололт амжилтыг сурталчлах ажлыг эрчимжүүлж, ололт амжилтыг түгээн дэлгэрүүлэх ажлыг сайжруулж, хүлэмжийн үйлдвэрлэлийн шинэ хөгжилд туслах шинэ эрчим хүч, шинэ материалын зорилгыг хурдан хэрэгжүүлэхийг санал болгож байна.

Иш татсан мэдээлэл

Ли Жианмин, Сун Гуотао, Ли Хаожие, Ли Руй, Ху Исин. Шинэ эрчим хүч, шинэ материал, шинэ дизайн нь хүлэмжийн шинэ хувьсгалд тусалдаг [J]. Хүнсний ногоо, 2022, (10):1-8.