1、 一、我国设施园艺工程的发展状况一、我国设施园艺工程的发展状况二、 西北地区设施园艺工程应用技术三、我国设施园艺工程存在的问题三、我国设施园艺工程存在的问题 四、我国设施园艺工程的未来发展方向四、我国设施园艺工程的未来发展方向 一、我国设施园艺工程的发展状况一、我国设施园艺工程的发展状况Status of protected horticulture in China 1.设施园艺工程技术的历史n2000年前我国最早使用温室秦始皇令人种瓜于骊山n1200年前唐朝温室用天然温泉水种菜n元朝用囤韭和风障栽培韭菜n明朝北京温室暖窖栽培瓜菜水平较高n清朝出现北京式土温室n20世纪40年代生产主要是风障
2、,阳畦,简易覆盖与土温室n20世纪50年代应用地面覆盖,冷床,温床,改良阳畦,加温温室,东北立窗式温室和鞍山温室.n60年代出现塑料中小棚,日光温室和大型温室n70年代建造自动化较高的现代化连栋玻璃温室50年代出现塑料薄膜，应用于蔬菜和育秧小拱棚年代出现塑料薄膜，应用于蔬菜和育秧小拱棚 60年代中期吉林长春市郊建成我国第一个塑料大棚年代中期吉林长春市郊建成我国第一个塑料大棚 设施园艺的萌芽期设施园艺的萌芽期（20世纪世纪5060年代）年代）1. 中国现代设施园艺发展的几个历史阶段中国现代设施园艺发展的几个历史阶段 现代设施园艺的初创期现代设施园艺的初创期（20世纪世纪70年代）年代）塑料塑料大
3、棚大棚塑料塑料薄膜日光薄膜日光温室温室逐渐推广逐渐推广20世纪世纪80年代年代初初设施园艺面积达到设施园艺面积达到0.7万公顷万公顷 改进成功节能型日光温室改进成功节能型日光温室 在我国北纬在我国北纬32 41地区地区在在基本基本不不加温的条件下加温的条件下，进行进行喜温蔬菜喜温蔬菜越冬越冬生产生产节能型日光温室与塑料大棚大规模发展节能型日光温室与塑料大棚大规模发展 现代设施园艺第一个发展高潮期现代设施园艺第一个发展高潮期（20世纪世纪80年代年代90年代初）年代初）1996年年 设施园艺面积达到设施园艺面积达到70万公顷万公顷 为为80年代初的年代初的100倍倍 引进国外大型现代化连栋温室引
4、进国外大型现代化连栋温室“九五九五”、“十五十五”期间（期间（19962005）实施实施“工厂化高效农业示范工程工厂化高效农业示范工程”项目项目 现代设施园艺第二个发展高潮期现代设施园艺第二个发展高潮期（ 20世纪世纪1990年代中期年代中期 2005年）年）2005年年设施园艺面积达到设施园艺面积达到250万公顷万公顷为为80年代初的年代初的350倍倍 、1996年的年的3.5倍倍 引进国外大型引进国外大型现代化连栋温室现代化连栋温室工厂化高效工厂化高效农业示范工程农业示范工程 一批适合我国不同一批适合我国不同地区地区气候特点气候特点、能有效调控室能有效调控室内环境的现代化大型温室内环境的现
5、代化大型温室及相关设施研制及相关设施研制推广推广 节能型日光温室节能型日光温室进一步改进，采用新进一步改进，采用新型材料型材料、结构优化和结构优化和增加环境调控设施增加环境调控设施，性能进一步提高性能进一步提高 新型新型节能日光节能日光温室温室获得更大规获得更大规模推广普及模推广普及“十一五十一五”设施园艺工程领域的国家级研究课题设施园艺工程领域的国家级研究课题 重点项目重点项目“现代化农业与机械化耕作技术研究与示范现代化农业与机械化耕作技术研究与示范” “现代高效设施农业工程技术研究与示范现代高效设施农业工程技术研究与示范”课题课题u重点项目重点项目“绿色环控设施农业关键技术研究与产业化示范
6、绿色环控设施农业关键技术研究与产业化示范 ” u重点项目重点项目“关键技术标准推进工程关键技术标准推进工程” “资源节约关键技术标准研制资源节约关键技术标准研制”课题课题u重点项目重点项目“多功能农业装备与设施研制多功能农业装备与设施研制” “设施农业配套关键技术装备研究开发设施农业配套关键技术装备研究开发”课题课题 重点项目重点项目“西部优势农产品生产精准管理关键技术研究与示范西部优势农产品生产精准管理关键技术研究与示范” 现代设施园艺提高发展期（现代设施园艺提高发展期（ 2006年年）863项目：项目：u基于环境模型的日光温室结构优化与数字化设计基于环境模型的日光温室结构优化与数字化设计u
7、基于智能无线传感网络的温室环境监控系统平台及其基于智能无线传感网络的温室环境监控系统平台及其关键技术研究关键技术研究u温室无线测控网络关键技术研究与系统集成温室无线测控网络关键技术研究与系统集成u温室新型变结构自组织无线传感网络测控系统研究温室新型变结构自组织无线传感网络测控系统研究u温室主要果菜作物生长发育数字模拟模型系统研究温室主要果菜作物生长发育数字模拟模型系统研究u基于高效节能的日光温室番茄生长发育模拟研究基于高效节能的日光温室番茄生长发育模拟研究u三种设施作物生长发育过程模拟和仿真技术研究三种设施作物生长发育过程模拟和仿真技术研究国家自然科学基金项目：国家自然科学基金项目：u温室缀铝
8、幕保温机理与性能的研究温室缀铝幕保温机理与性能的研究 u新型温室覆盖材料新型温室覆盖材料PET膜光热传递机理与模型研究膜光热传递机理与模型研究“六五六五”-“八五八五”(1981-1995)平均每年增长平均每年增长4.2万公顷万公顷“九五九五”(1996-2000)平均每年增长平均每年增长17.3万公顷万公顷“十五十五”(2000-2005)平均每年增长近平均每年增长近20万公顷万公顷目前（目前（2010）设施面积超过）设施面积超过350万公顷万公顷 占世界一半以上占世界一半以上, 居世界第一居世界第一 我国各类园艺设施面积比例（我国各类园艺设施面积比例（2010年）年）华东连栋塑料温室上海“
9、智能型”连栋塑料温室华南型温室华北型连栋温室 多种类型与用途大型连栋温室开发和普及多种类型与用途大型连栋温室开发和普及 适应各地条件的多种类型大型连栋温室发展成熟，获得大适应各地条件的多种类型大型连栋温室发展成熟，获得大量普及，国产连栋温室占量普及，国产连栋温室占90%以上，已形成满足国内需求的以上，已形成满足国内需求的大型温室和配套设备研制和生产能力，部分产品出口国外。大型温室和配套设备研制和生产能力，部分产品出口国外。文洛（文洛（Venlo）型温室型温室 文洛（文洛（Venlo）型温室型温室屋面全开型温室屋面全开型温室 育苗温室育苗温室 水培蔬菜温室水培蔬菜温室 植物检疫隔离温室植物检疫隔
10、离温室 科学实验温室科学实验温室 观赏温室观赏温室 生态餐厅温室生态餐厅温室 食用菌食用菌1978年年 40万吨万吨2000年年 523万吨万吨2004年年 630万吨万吨2005年年 1335万吨万吨占世界总产占世界总产65生产大省：福建、浙江、河南生产大省：福建、浙江、河南西瓜西瓜甜瓜甜瓜年份年份面积面积( (万公顷万公顷) )总产量总产量( (万吨万吨) )亩产亩产( (公斤公斤) )面积面积( (万公顷万公顷) )总产量总产量( (万吨万吨) )亩产亩产( (公斤公斤) )1998131.373337222000161.725717.8212230.93724.351561200118
11、2.235146.63209232.98742.5215012002184.696256.312258.336.72864.8015702003183.635800.242105.835.55824.2315462004166.05751.542309.931.95810.42169120052010170.75180.325989.346889.32338.52547.133.9139.74882.5 71278.517352145果树设施面积占设施总面积的果树设施面积占设施总面积的2.3%，草莓，草莓62%，葡萄，葡萄18%，桃，桃17%，其他，其他3%.日光温室果树日光温室果树Cycla
12、men（仙客来）盆花栽培盆花栽培鲜切花生产鲜切花生产u研制出适应我国南北不同气候生态区的现代连栋温室及其研制出适应我国南北不同气候生态区的现代连栋温室及其环境自动控制系统，突出了适应、节能和低成本。环境自动控制系统，突出了适应、节能和低成本。 Develop various types of modern multi-span greenhouses and its environment auto-control systems with the advantage of energy-saving and low cost, suitable to the different climat
13、ic ecological zones in South and North, China u推动了京鹏等推动了京鹏等6060余家连栋温室企业的发展，使国外大型余家连栋温室企业的发展，使国外大型连栋温室自连栋温室自19991999年起退出了中国市场。年起退出了中国市场。 Now the number of the multi-span greenhouse enterprises is more than 60, which made the foreign multi-span greenhouse companies withdraw from Chinas market since 19
14、99.设施与环境工程技术研究与开发设施与环境工程技术研究与开发Study on facilities and environment engineering technology主要特点主要特点：（较进口同类温室）Advantages: compared with foreign 节能(Energy-saving)42%；造价低(reducing cost)41%。综合性能接近国际先进水平Approach to the international level Advantages:可使夏季室内温度比室外低3-5Reduce 3-5 in multi-span greenhouse in sum
15、mer compared with the outside 抗10级暴风Typhoon resistance 华南型温室华南型温室Huanan-type Greenhouse华北型温室华北型温室 Huabei-type Greenhouse北京京鹏环球科技公司设计建造Designed and constructed by Beijing Kingpeng International Hi-Tech Corporation 沈阳北陵兰花公司自行设计建造Self-designed and constructed by Beiling Orchid company, ShenyangSeveral
16、types of energy-saving multi-span greenhouse硬件硬件Hardware软件软件SoftwareDeveloped auto-control system of multi-span greenhouse何谓远程监控何谓远程监控? ?41 1235678空气温空气温度传感度传感器器空气湿空气湿度传感度传感器器NH3传传感器感器CH4传感器传感器CO2传传感器感器GPRS/CDMA/3GH2S传传感器感器农业现场监测网络原理图农业现场监测网络原理图COD传感器传感器BOD传感器传感器EC传感器传感器PH传感器传感器多传感器多节点监测网络多传感器多节点监测网
17、络现场中心数现场中心数据采集终端据采集终端数据传数据传输系统输系统数据库数据库系统系统关键技术一：传感器设计与制作关键技术一：传感器设计与制作传感器传感器设计制设计制作作根据需要：根据需要：(1). 成熟的传感器：市场购买成熟的传感器：市场购买(2). 新型传感器：自行设计制作新型传感器：自行设计制作(3). 精确标定：校准、标定精确标定：校准、标定常用的农业传感器常用的农业传感器光合有效辐射（光合有效辐射（PAR）传感器）传感器有毒电化学气体传感器有毒电化学气体传感器一氧化碳二氧化硫 一氧化氮 甲醛 臭氧 硅烷 氨气 磷化氢氢气氯气硫化氢 氯化氢关键技术二：关键技术二： 嵌入式系统设计嵌入式
18、系统设计现场数据现场数据采集系统采集系统(嵌入式系统嵌入式系统)数据传数据传输系统输系统网络数网络数据库管据库管理系统理系统传感器传感器设计制设计制作作ARM+Linux远程监控远程监控与诊断决策系统与诊断决策系统关键技术六：关键技术六：辅助设备远程控制辅助设备远程控制基于传感网的农作物生长环境感知系统基于传感网的农作物生长环境感知系统系统结构系统结构已开发的相关设备已开发的相关设备太阳能供电的节点太阳能供电的节点带带GPS的在线移动的在线移动土壤墒情采集节点土壤墒情采集节点完善的感知节点（可同时支持空气温湿度、完善的感知节点（可同时支持空气温湿度、CO2浓度、光照强度、土壤温湿度）浓度、光照
19、强度、土壤温湿度）功能强大的汇聚节点功能强大的汇聚节点ZigBee无线传无线传感器网络节点感器网络节点无线图无线图象采集象采集系统系统远程监控温室作物发育期远程监控温室作物发育期系统应用的主要模式系统应用的主要模式日光温室结构发展现状与问题1、北方日光温室发展情况 2011年设施园艺面积达到5011万亩，其中日光温室1300万亩。日光温室主要分布在东北、黄淮海地区与西北区域。此区域占90%以上面积。61001900520卡膜槽铝箔反光幕包塑膜托幕线传动钢绞线内保温幕传动轴卡膜槽定滑轮角钢间距1700mm间距3400mm间距3400mm卡膜槽5.5003.4004.100滑动吊环间距200mm（
20、塑料薄膜）铝箔遮阳保温幕1.600 主要特点 main feature：采光好(the lighting well):透光率较鞍型温室提高7%10%;增温快保温好(warming fast, high heat-preserving):冬季室内外温差(Difference in temp. between house and outdoor in winter)=2530空间大(Space large)：便于空间利用和机械化作业；辽宁庄河示范区Demonstration zone of Zhuanghe, LiaoningThe second-generation high efficient
21、 energy-saving solar greenhouse -Type Liaoshen solar greenhouse主要特点 Main featureIncrease the utilization ratio 30% of farmland. Rain-harvesting ratio=82.3%集雨型日光温室Rain-harvesting solar greenhouse双连栋日光温室Double-connected solar greenhouse甘肃武威示范基地 Demonstration zone of Wuwei,Gansu Province Northwest type
22、 of rain-harvesting and double-connected energy-saving solar greenhouse甘肃武威市宁夏银川兴庆区乌鲁木齐板房沟华联示范园全景室内甘肃武威市发放镇日光温室土墙后坡室内砖墙室内全景陕北安塞县温室基地陕北安塞县温室基地研究项目研究项目Project研究结果研究结果 Achievement获得或申请专利获得或申请专利 patent育苗床架育苗床架12m跨度日光温室育苗床架跨度日光温室育苗床架喷喷 灌灌 机机SYZ-4型单轨悬挂式喷灌机型单轨悬挂式喷灌机实用新型：实用新型：200420032034.0营养基质营养基质营养母剂；营养基质
23、营养母剂；营养基质3种种发明专利：发明专利：03133591.8壮壮 苗苗 剂剂穴盘育苗壮苗剂一号和可降低番茄畸形穴盘育苗壮苗剂一号和可降低番茄畸形果发生率的壮苗剂果发生率的壮苗剂发明专利：发明专利：200310105195.8诱导抗病诱导抗病诱导抗病壮苗剂诱导抗病壮苗剂环境指标环境指标基质含水量基质含水量60%80、CO2浓度浓度1.200mL/L 研制出日光温室穴盘育苗产品及技术研制出日光温室穴盘育苗产品及技术Develop plug seedling technique for solar greenhouse工厂化育苗工厂化育苗 Industrial seedling 筛选出蔬菜抗病嫁
24、接砧木，建立了断根嫁接新技术筛选出蔬菜抗病嫁接砧木，建立了断根嫁接新技术研究项目研究项目project研究结果研究结果 Research Achievement筛选砧木筛选砧木Graft stocku黄瓜砧木黄瓜砧木2个个黑籽南瓜和全能铁甲；黑籽南瓜和全能铁甲；u茄子砧木茄子砧木4个个托鲁巴姆、托鲁巴姆、AR01、BF兴津兴津101和和LS-89；u番茄砧木番茄砧木2个个TR01、TR02；u 选育出西瓜、黄瓜的葫芦砧木品种选育出西瓜、黄瓜的葫芦砧木品种2个个BR05和和BR07。嫁接后品质嫁接后品质Fruit qualityu 瓠瓜砧对西瓜品质影响最小；瓠瓜砧对西瓜品质影响最小； 葫芦砧次之
25、；葫芦砧次之；u 南瓜砧不同程度降低西瓜果实中糖分含量。南瓜砧不同程度降低西瓜果实中糖分含量。嫁接耐低温嫁接耐低温Tolerance to low temp.u西瓜嫁接苗耐低温与植物体内抗氧化剂含量和抗氧化酶活性有关；西瓜嫁接苗耐低温与植物体内抗氧化剂含量和抗氧化酶活性有关；u黄瓜嫁接苗耐冷性黄瓜嫁接苗耐冷性:在低温下净光合速率较高，光合机构不受破坏。在低温下净光合速率较高，光合机构不受破坏。新型嫁接方法新型嫁接方法Grafting methodsu建立了西瓜断根嫁接技术体系；建立了西瓜断根嫁接技术体系；u嫁接苗成活率达嫁接苗成活率达95%以上，嫁接速度提高以上，嫁接速度提高4倍以上。倍以上。
26、Select vegetable anti-disease graft stock, Established the root-cutting grafted seedling technique工厂化育苗工厂化育苗 Industrial seedling 研制出黄瓜、西瓜、青椒、研制出黄瓜、西瓜、青椒、番茄和西兰花等番茄和西兰花等9 9种蔬菜低成种蔬菜低成本工厂化育苗技术规程本工厂化育苗技术规程。Develop 9 kinds of vegetable industrial seedling technical regulations with low cost, such as cucum
27、ber, watermelon, tomato, sweet pepper and broccoli. 工厂化育苗工厂化育苗 Industrial seedling 研究开发了蝴蝶兰、红掌、大花惠兰研究开发了蝴蝶兰、红掌、大花惠兰3 3种名贵花卉种名贵花卉组培快繁技术组培快繁技术 提出四季海棠等提出四季海棠等1515种花卉的工厂种花卉的工厂化育苗技术规程。化育苗技术规程。Develop the technique of tissue culture and rapid propagation for Butterfly orchid, Anthurium and Cymbidium grand
28、iflorum Establish 15 kinds of flower industrial seedling technical regulations2.西北地区设施园艺工程应用技术1、西北型日光温室优化结构研究与示范2、西北不同生态型日光温室开发应用3、节能新技术与新设备开发优化结构类型A型热浸镀锌钢管组合拱架结构B型焊接轻钢桁架结构C型焊接桁架琴弦式结构D型外卷边C型钢单管骨架研制开发出2类5种适宜西北生态区气候特点的日光温室。 西北不同生态型日光温室开发应用西北不同生态型日光温室开发应用西北沙漠区生态型温室结构的开发、推广应用西北沙漠区生态型温室结构的开发、推广应用 n 高原区、高
29、寒区生态型温室结构开发高原区、高寒区生态型温室结构开发主要针对高寒地带的气候类型，建造保温性强，抗寒冷的温室。主要进行设施蔬菜生产，满足当地人民的蔬菜需求。批砖)山东厚土墙大跨下沉式日光温室山东厚土墙大跨下沉式日光温室58m1014m0.51.5m1.53m45m走道走道山东厚土墙大跨下沉式日光温室山东厚土墙大跨下沉式日光温室山东厚土墙大跨下沉式日光温室山东厚土墙大跨下沉式日光温室我国北方地区我国北方地区冬至日冬至日10:0010:00时太阳位置及合理采光时段屋面角时太阳位置及合理采光时段屋面角城市纬度/太阳高度角h/太阳方位角/合理采光时段屋面角m /西安34.2525.6-30.630.4
30、郑州34.7325.2-30.530.9兰州36.0524.1-30.232.2西宁36.6223.6-30.032.8济南36.6723.6-30.032.8寿光36.8823.4-30.033.0太原37.8522.5-29.834.0银川38.4722.0-29.734.6北京39.9020.8-29.436.1呼和浩特40.8020.0-29.237.0沈阳41.8019.1-29.038.0乌鲁木齐43.7717.4-28.739.9长春43.9217.2-28.740.1哈尔滨45.7515.6-28.441.9我国北方地区我国北方地区10m10m跨度下沉式节能日光温室适宜的下沉深
31、度跨度下沉式节能日光温室适宜的下沉深度城市纬度/太阳高度角h/太阳方位角/适宜下沉深度/m西安34.2525.6-30.60.9郑州34.7325.2-30.50.9兰州36.0524.1-30.20.9西宁36.6223.6-30.00.9济南36.6723.6-30.00.9寿光36.8823.4-30.00.8太原37.8522.5-29.80.8银川38.4722.0-29.70.8北京39.9020.8-29.40.7呼和浩特40.8020.0-29.20.7沈阳41.8019.1-29.00.7乌鲁木齐43.7717.4-28.70.6长春43.9217.2-28.70.6哈尔滨4
32、5.7515.6-28.40.6甘肃非耕地四种温室结构参数 参数GN-N80型GN-N90型GN-N100型GN-N110型跨度(m)891011脊高(m)4.054.34.554.7前屋面前角角度66666666前屋面末端角度15151515前屋面总长(m)8.0889.06710.02410.984后屋面仰角45453838后屋面长度(m)2.62.692.842.92距前角1m处高度(m)1.6321.6321.6321.632后墙外高(m)3.43.644.1后墙内高(m)2.22.42.82.9后墙上宽(m)0.50.50.50.5后墙底宽(m)111.51.5人行道宽(m)*高(m
33、)0.8*0.150.8*0.150.8*0.150.8*0.15桁架间距(m)1.21.21.21.2桁架上弦材料DN40镀锌钢管DN40镀锌钢管DN40镀锌钢管DN40镀锌钢管桁架下弦材料 12圆钢 12圆钢 12圆钢 12圆钢桁架腹杆材料 10圆钢 10圆钢 10圆钢 10圆钢日日光光温温室室荷荷载载计计算算雪荷载s设计值（kN/m）标准值（kN/m）分布系数 基本雪压（kN/）单元宽度（m）前拱杆处前拱杆处s10.1120.080 0.40 0.20 1.00 前直杆处前直杆处s20.280.200 1.00 0.20 1.00 后屋面处后屋面处s30.280.200 1.00 0.2
34、0 1.00 风荷载（左风）设计值设计值（kN/m）标准值标准值（kN/m）风载体风载体型系数型系数高度变化系高度变化系数数风振系数风振系数单元宽度单元宽度（m）基本风压基本风压（kN/）前下拱杆前下拱杆处处w10.3570.255 0.51 1.00 1.00 1.00 0.5前上拱杆前上拱杆处处w2-0.56-0.400 -0.80 1.00 1.00 1.00 0.5前直杆处前直杆处w3-0.35-0.250 -0.50 1.00 1.00 1.00 0.5后屋面处后屋面处w4-0.42-0.300 -0.60 1.00 1.00 1.00 0.5风荷载（右风）设计值设计值（kN/m）标
35、准值标准值（kN/m）风载体风载体型系数型系数高度变化系高度变化系数数风振系数风振系数单元宽度单元宽度（m）基本风压基本风压（kN/）后屋面处后屋面处-0.42-0.3-0.60 1.00 1.00 1.00 0.5前直杆处前直杆处-0.35-0.25-0.50 1.00 1.00 1.00 0.5前上拱杆前上拱杆处处-0.56-0.4-0.80 1.00 1.00 1.00 0.5前下拱杆前下拱杆处处-0.35-0.250 -0.50 1.00 1.00 1.00 0.5新型温室骨架南北双连跨（阴阳型）日光温室南北双连跨（阴阳型）日光温室u 阳棚的用途与普通日光温室相同阳棚的用途与普通日光温
36、室相同u 阴棚对于墙体北面有保温的作用阴棚对于墙体北面有保温的作用u 阴棚内光照条件较差，温度低，但高于露地，用于种植不需阴棚内光照条件较差，温度低，但高于露地，用于种植不需光照或对光照要求低的作物，如食用菌、喜阴叶菜、花卉等光照或对光照要求低的作物，如食用菌、喜阴叶菜、花卉等u 可显著提高土地利用率可显著提高土地利用率阳棚阳棚阴棚阴棚保温被内置型保温被内置型( (蓟春型蓟春型) )日光温室日光温室u可有效防止保温被或草帘被雨雪浸湿和大风掀起可有效防止保温被或草帘被雨雪浸湿和大风掀起u内层薄膜可以自由开闭，有效调控室内温湿度环境内层薄膜可以自由开闭，有效调控室内温湿度环境u屋面保温性显著提高屋
37、面保温性显著提高n 沙漠温室沙漠温室山地温室山地温室相变蓄热材料日光温室相变蓄热材料日光温室 相变材料(PCM - Phase Change Material)是指随温度变化而改变形态并能提供潜热的物质。相变材料由固态变为液态或由液态变为固态的过程称为相变过程，这时相变材料将吸收或释放大量的潜热。分类相变材料可分为有机（Organic）和无机(Inorganic) 相变材料。亦可分为水合（Hydrated）相变材料和蜡质(Paraffin Wax)相变材料.例子我们最常见的相变材料非水莫属了。当温度低至0C 时，水由液态变为固态（结冰）， 在结冰过程中吸入并储存了大量的冷能量 。当温度高于0C
38、时水由固态变为液态（溶解），在溶解过程中吸收大量的热能量。冰的数量（体积）越大，溶解过程需要的时间越长。这是相变材料的一个最典型的例子。复合相变砌块日光温室节能蓄热墙体的研究日光温室节能蓄热墙体的研究每个成品的相变材料容量约为9000g日光温室节能蓄热墙体的研究日光温室节能蓄热墙体的研究相变墙温室内的温度波动幅度比普通温室小3.5 ，砌块温室内的温度波动幅度比普通温室1.9 ，三温室均在14：20 左右达到最高值，次日6：20 左右达到最低值。与普通温室相比相变墙板温室室内的温度白天平均可降低1.7 ，夜间平均提高0.62 ，最大可提高3.3 ；与普通温室相比砌块温室室内的温度白天平均可降低2
39、.2 ，夜间平均提高1.2 ，最大可提高6.4 。 薄膜太阳能农业大棚发电是将农业大棚、薄膜太阳能发电、薄膜太阳能农业大棚发电是将农业大棚、薄膜太阳能发电、LEDLED夜间光照夜间光照系统，有机结合的新能源与现代农业项目。系统，有机结合的新能源与现代农业项目。显著特点：一是薄膜太阳能光伏系统可利用太阳的光照进行直接的低成本显著特点：一是薄膜太阳能光伏系统可利用太阳的光照进行直接的低成本发电。二是选用的薄膜太阳能电池板可以透过红光发电。二是选用的薄膜太阳能电池板可以透过红光和红外光，能够在提升大棚温度的同事，满足植物光合作用的需要。本项目和红外光，能够在提升大棚温度的同事，满足植物光合作用的需要
40、。本项目还由于有还由于有LEDLED灯夜间光照系统，延长植物的光照时间，从而有利于提高作物灯夜间光照系统，延长植物的光照时间，从而有利于提高作物的产量，改善作物的品质，尤其是在冬季低温寡照的情况下，该设施有着明的产量，改善作物的品质，尤其是在冬季低温寡照的情况下，该设施有着明显的优势。显的优势。一、一、薄膜式太阳能农业大棚薄膜式太阳能农业大棚水水 墙墙水墙温室是在温室后墙上固定蓄水水墙温室是在温室后墙上固定蓄水管，管内水经白天吸收光照而升温。管，管内水经白天吸收光照而升温。这样一方面提高墙体的蓄热效果，这样一方面提高墙体的蓄热效果，一方面将升温后的水用于灌溉以利一方面将升温后的水用于灌溉以利作
41、物生长作物生长 保温被卷放机构创新寿光市寿光市9090年代中期开始使用电年代中期开始使用电动卷帘机卷放草苫动卷帘机卷放草苫 北京市还通过了北京市还通过了“日光温室用日光温室用电动卷帘机技术条件电动卷帘机技术条件”地方标地方标准准顶部绳拉式顶部绳拉式端部摆杆式端部摆杆式中部悬臂式中部悬臂式蜂窝墙体日光温室,墙体材料实际仍是红砖，只是在内层墙体的砌筑过程中，将砖块间隔凸、凹砌筑。凹进部分约40mm至60mm,从而使墙体呈现蜂窝状。总面积：409m2/栋日光温室新型保温材料的研究开发日光温室新型保温材料的研究开发蜂窝墙体的应用蜂窝墙体的应用蜂窝墙体日光温室蜂窝墙体日光温室 日光温室新型保温材料的研究
42、开发日光温室新型保温材料的研究开发钢渣混凝土的应用钢渣混凝土的应用钢渣混凝土墙体日光温钢渣混凝土墙体日光温室室 总面积：409m2/栋节能新技术与新设备开发节能新技术与新设备开发新型能源的开发与利用：新型能源的开发与利用：开展光能、风能采集、蓄储、利用的新方法和方式，进行相关材料选择和设备研制工作节约能源消耗成本。通过沼气开发和农业废弃物的无害化处理研究，形成设施农业生态化生物能源应用研究技术体系。 n 集雨灌溉型日光温室集雨灌溉型日光温室集水槽遮阳地集水场集水池沉沙池沉沙池集水池棚面后墙面侧墙沙地无土栽培技术沙地无土栽培技术沙地无土栽培技术沙地无土栽培技术三、我国设施园艺工程技三、我国设施园
43、艺工程技术存在的主要问题术存在的主要问题 与国外比较，在生产效果上主要有以下问题：与国外比较，在生产效果上主要有以下问题：自动化性能强自动化性能强, ,标准化程度高的温室缺乏标准化程度高的温室缺乏. .环境控制能力弱环境控制能力弱, ,造成产量低造成产量低, ,经济效益下降经济效益下降 不同生态条件下的温室结构与类型研发少不同生态条件下的温室结构与类型研发少, ,千篇千篇一律结构不适应生产需求一律结构不适应生产需求. .盲目引进外地温室结构，造成不合理应用。盲目引进外地温室结构，造成不合理应用。 主要原因主要原因Main reason：设施简陋，机械化和自动化水平低；设施简陋，机械化和自动化水
44、平低；结构设计标准化程度低；结构设计标准化程度低,五花八门种类多五花八门种类多,强度低强度低,难以抵抗灾难以抵抗灾害性天气害性天气. ；工程设计专门人才少；工程设计专门人才少,特别是懂温室设计者少特别是懂温室设计者少. 日光温室结构存在的主要问题:1.根据当地条件，温室采取最佳前屋面角度设计。但前屋面顶段（2米范围）角度仅仅能够控制在5-10度左右，在冬至日以及前后的连续三个月内，固定倾角温室能保证每日4小时，以及50%左右的采光面达到较佳的采光角度。所以，采光面与采光量较小。日光温室结构设计思路日光温室结构设计思路2.温室保温部分主要靠墙体的蓄热与隔热能力. 设计出了土墙、砖土复合、砖+复合
45、材料、相变蓄热等墙体结构。但是，一旦材料选定，其保温性也基本确定，难以再改变。 所以，日光温室建成后，其采光蓄热是一种被动状态。因此，新的结构设计应该是采取主动采光蓄热的思路，大胆改革传统方式，走节能、可控、提高性能的道路。Development direction choiceDevelopment direction choice of protected horticulture of protected horticulture in Chinain China包括包括IncludingIncluding：标准化设计与降低成本标准化设计与降低成本 开发不同建筑材料的温室结构开发不同建筑
46、材料的温室结构, ,适应气候条件适应气候条件. .自动化控制水平的提高自动化控制水平的提高 保护环境保护环境 满足特种需求满足特种需求 1.1.主要目标主要目标: :实现设施园艺现代化实现设施园艺现代化 Main Target: Modernization of protected horticulture发展适合我国国情及不同地区气候特点的设施园艺发展适合我国国情及不同地区气候特点的设施园艺 Develop protected horticulture suitable for the national condition and different region climate chara
47、cteristic大型连栋温室大型连栋温室高档花卉生产及观光农业高档花卉生产及观光农业 High quality flower and tourism agriculture should be developed in multi-span greenhouse日光温室、大棚日光温室、大棚以蔬菜为主的园艺作物生产以蔬菜为主的园艺作物生产 Vegetable, flower and fruit are grown in solar greenhouse and plastic tunnel, which vegetable is major.中小棚及遮阳网中小棚及遮阳网蔬菜生产蔬菜生产 Veg
48、etable is grown in low plastic tunnel2.2.主要发展方向主要发展方向Main development directionF设施结构优化及环境控制自动化设施结构优化及环境控制自动化 F新型能源利用方式与技术新型能源利用方式与技术 F工厂化育苗设备与技术工厂化育苗设备与技术 F设施专用小型机械设施专用小型机械 3.主攻方向主攻方向 Main Reseach Direction日光温室结构创新设计类型与性能日光温室结构创新设计类型与性能非晶硅薄膜太阳能电池日光温室可变倾角日光温室蓄热后墙日光温室日光温室结构基本参数跨度均为10米。脊高4.7米。后屋面仰角41，后
49、墙高3.3米。温室长度为80米-50米。温室下挖0.5m，基础埋深1.0m。后屋面采用钢架结构，覆盖100mm厚菱镁材料保温板，SBS防水卷材，屋面相交处局部两层覆盖。前屋面采用拱形钢桁架结构。试验地点：陕西杨凌1.非晶硅薄膜太阳能电池日光温室设计思路光伏组件是具有一定透光特性的非晶硅电池组件，直接嵌入温室的采光屋面中，利用光电效应将太阳辐射直接转换成电能的光-电转换方式具有灵活多变，发电效率更高的特点，应用较为广泛。但光伏发电系统如何与温室有机结合，光伏温室内光热环境是否满足作物生长，光伏发电系统的发电量定量分析都是当前迫切需要解决的问题 依据日光温室的日常负载和适宜的采光屋面倾角，设计出适
50、用于日光温室的独立光伏发电系统；本光伏发电系统选用的太阳能电本光伏发电系统选用的太阳能电池组件为非晶硅薄膜透光电池组池组件为非晶硅薄膜透光电池组件，件，表表2-4非晶硅电池组件参数非晶硅电池组件参数Tab.2-4 Parameters of solar cell components型号型号规格规格峰值功率峰值功率开路电压开路电压短路电流短路电流峰值电压峰值电压峰值电流峰值电流GSC085S33B1400mm1100mm85W100V1.4A76V1.11A01000020000300004000050000600009:009:3010:0010:3011:0011:3012:0012:30
