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跨季儲熱型日光溫室農(nóng)業(yè)系統(tǒng)
荷蘭溫室采用相變材料（熔點28℃）作為儲熱介質(zhì)，充分利用夏季的光熱資源并在冬季釋放這些儲存的熱量，以保持溫室內(nèi)溫度在15℃以上。該系統(tǒng)的優(yōu)勢在于能夠有效平衡季節(jié)間的溫差，確保冬季也能保持穩(wěn)定的環(huán)境條件，這對作物的生長至關重要。相變材料的使用使得溫室能夠在夏季高溫時吸收過多的熱量，并在低溫季節(jié)將其釋放，從而避免了傳統(tǒng)加熱系統(tǒng)對能源的依賴。
為進一步提升儲熱效果，荷蘭溫室還結合了地埋水管換熱系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過將水管埋設在80米深的地下，以增強儲熱密度，達到了80kWh/m3的儲熱能力。這種地埋式換熱系統(tǒng)有效增加了熱能的存儲量，提高了熱能利用的效率，并使得溫室在低溫條件下仍能保持所需的溫度。該系統(tǒng)的年節(jié)能率達到了63%，有效減少了能源消耗，降低了運營成本。
由于光熱的高效儲存和利用，溫室內(nèi)番茄的年產(chǎn)量比常規(guī)溫室高出3.2倍。同時，補光系統(tǒng)的能耗也得到了明顯減少，下降幅度達到91%。這意味著，溫室能夠用更少的電力滿足作物在低光照條件下的生長需求，提高了光能的利用效率，降低了電力成本。
在北京昌平的項目中，使用了水蓄熱罐（容量為2萬m3）來實現(xiàn)跨季節(jié)的溫差利用。該系統(tǒng)能夠在冬季供暖時有效利用低溫儲熱，降低供暖能耗，達到了每平方米0.18元/天的供暖成本。這種低能耗的供暖方式不僅降低了冬季的能源開支，還有效避免了溫室內(nèi)霜霉病的發(fā)生，霜霉病的發(fā)生率降低了52%。這一創(chuàng)新方法對于溫室農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義，特別是在降低病害的發(fā)生率方面，進一步提高了作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。
跨季儲熱型日光溫室農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的應用表明，合理利用相變材料、地下?lián)Q熱系統(tǒng)以及水蓄熱技術，可以有效降低溫室的能源消耗，同時提升作物產(chǎn)量，改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的整體效益。隨著這一技術的不斷發(fā)展和普及，未來在全球范圍內(nèi)的應用前景十分廣闊，尤其在寒冷地區(qū)，為作物的生長提供穩(wěn)定的溫暖環(huán)境。
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