荷兰温室节能工程研究进展

随着化石燃料的日益枯竭、能源价格的不断攀升以及全球气候变暖对CO2等温室气体的限排规定的执行,节能已经成为世界普遍关注的话题.温室是一个高耗能的农业产业,据联合国统计,全世界每年农业生产能耗量的35%用于温室加温,能耗费用约占温室生产总费用的15%～40%.荷兰的温室产业基本上也是依赖化石燃料(天然气和石油)发展起来的,其1.1万公顷温室所消耗的能源约占全国能源用量的6%,占全国天然气用量的12%.随着《京都议定书》的执行,荷兰作为议定书的协议国,规定所有行业的能源效率到2010年将降至1980年(100%)的35%,相当于减少65%化石燃料的使用.其中,温室行业将分担全国20%左右的义务.因此,温室节能已经成为荷兰近年来温室研究工作的重点.     

墙面立体无土栽培设施及配套栽培技术

自从无土栽培技术问世至今，已有100多年历史，人们研究较多的是作物的营养及生理调控技术，以及研制平面式的无土栽培设施。而将无土栽培技术延伸到立体空间的利用，国内外研究还很少。由于城市化发展，人口的高度密集已给城市环境、资源分配、食物供给带来种种难题，使人们开始担忧生存的压力。为了解决这些问题，通过研究实践，已成功地把无土栽培技术应用到垂直面和斜面的立体表面进行作物的栽培，研究设计出墙面立体无土栽培的设施装置，申请并获得了国家发明专利和实用新型专利。这项技术的研究和墙面栽培农作物的成功，为设施农业发展和城市生态建设展现了美好前景。如果把这项技术推广应用到城市部分有条件的建筑物表面，那就使城市的绿色面积成倍地得到延伸和扩展。     

畜禽舍带孔PVC正压风管均匀送风特性的研究

建立了综合考虑带孔ＰＶＣ风管的管道结构特性、入口静压、气流量、空气性能及舍内压力等参数对送风均匀性影响的计算模型，并在模型中首次运用了温度修正方程对管内空气参数进行修正，减少了计算误差。通过对五组不同孔口分布的带孔ＰＶＣ风管的送风均匀性试验，推荐了在孔口气流一致性误差允许范围（±１０％）内带孔ＰＶＣ风管的工程设计参数。     

LED在设施园艺中的应用系列(一) LED在密闭式植物苗工厂中的应用

随着现代农业的不断发展，育苗业已逐渐从传统的种植业中分离出来，形成颇具活力的新兴产业。美国早在20世纪70年代前后就已实现了种苗的商品化和工厂化生产，日本的种苗生产也在这一时期逐渐实现了专业化，仅Santafenorsery种苗公司年产的商品苗就达2000万株～1亿株。荷兰也陆续发展了160多家专业育苗企业，进行商品苗的生产。20世纪80年代以来，世界性商用种苗的数量和种类急剧增加，植物育苗的工厂化生产已成为世界性趋势。苗工厂就是生产种苗的植物工厂，这里所指的“种苗”特指“苗”，不包含“种子”，所以也可称之为“苗工厂”。     

光对蔬菜硝酸盐累积的影响及其机理

硝酸盐是一类极易在蔬菜特别是叶菜类蔬菜中高量累积的物质,过量摄入硝酸盐对人体健康存在极大的潜在危害.光照是影响植物硝酸盐累积最重要的环境因子之一,笔者分别从光强、光质、光照时间3个方面综述了光对蔬菜硝酸盐累积的影响,阐述了传统的昼夜交替光照模式下蔬菜硝酸盐含量的日变化规律,并着重从硝酸盐吸收和同化的角度综合阐述了光照影...     

水耕栽培营养液循环控制系统的设计与控制性能分析

设计了一套水耕栽培营养液循环利用装置以及综合控制系统(包括营养液循环检测与控制系统).在营养液循环检测与控制系统中,溶氧、温度采用比例控制方式,EC及pH采用PWM控制方式.试验结果表明:营养液溶氧可控制在6mg/L以上,温度可控制在±1℃范围内,pH可控制在±0.4范围内,EC可控制在±0.2mS/cm范围内,完全能保证水耕栽培营养液循环控制的技术要求.     

LED光源R／B对叶用莴苣生理性状及品质的影响

研究不同红／蓝（R／B）光强配比对叶用莴苣（LactucasativaL．）生理性状及品质方面的影响,以便为新型人工光源在莴苣生产上的应用提供理论依据。试验利用波长为660nm（±20nm）红光与450nm（±20nm）蓝光发光二极管（LightEmittingDiode,LED）作为人工光源,设置3个R／B试验处理,分别为LED1（R／B=10）、LED2（R／B=8）、LED3（R／B=6）,以1个荧光灯处理为对照（CK）,选用水耕栽培模式在不同光照环境下培育叶用莴苣30d。结果表明：660nm红光和450nm蓝光组合可以有效提高莴苣的光能利用率,促进光合作用;适宜的红蓝光比例能有效增加植物Vc含量,并降低硝酸盐含量。其中,处理LED2（R／B=8）的叶用莴苣净光合速率及Vc含量明显高于其他试验处理,而硝酸盐含量最低,表现出良好的生理和品质特性,因此,R／B=8相对更适宜叶用莴苣的生长发育。     

日光温室热环境模拟模型的构建

该文建立了日光温室热环境模拟模型,定量描述了日光温室内的太阳辐射、对流换热、辐射换热、热传导、自然通风和水分相变带来的潜热对日光温室热环境的影响,根据质能平衡和传热学理论,得到一组关于覆盖物、室内空气、温室分层后墙、分层地面土壤、分层后坡和作物热平衡的微分方程组。利用MATLAB的强大计算能力与VB的良好用户界面建立模拟计算软件,可求得温室各组成部分的温度。通过试验验证,该模型能够比较准确预测日光温室环境温度。     

人工光植物工厂风机和空调协同降温节能效果

为减少人工光植物工厂中空调降温耗电量,该文利用风机引进外界低温空气与空调协同降温方式,以低功率的风机减少高功率空调的运行时间。结果表明,与仅利用空调进行降温的对照植物工厂相比,利用风机和空调协同降温的试验植物工厂节能效果明显,当植物工厂内部明、暗期空气温度分别设定在25℃和15℃,外界空气温度在-4～12℃时,明期耗电量的节省率为24.6%～63.0%,暗期为2.3%～33.6%,其节能效果随着外界空气温度的降低而增加;并且该降温方式可以将植物工厂内空气温度控制在目标值。因此,采用风机与空调协同方式对植物工厂内空气温度进行调控,可以减少植物工厂降温耗电量,降低其运行成本。     

日光温室主动蓄放热系统应用效果研究

针对日光温室冬季夜晚温度低、作物易发生冷害等问题,设计了以水为蓄热介质的主动蓄放热系统.系统由集/放热装置、储热装置和控制装置等组成.白天进行太阳辐射热的吸收与储存,夜晚释放热量用于温室增温.试验结果表明,晴天条件下,主动蓄放热系统的集热功率为0.3kW/m2,蓄热量为6.9MJ/m2;夜间放热功率为0.2kW/m2,放热量为5.7MJ/m2,热利用效率为0.83,试验温室与对照温室的平均气温相差6.3℃;阴天及多云天气条件下,试验温室与对照温室的夜间平均气温相差4.6℃,表明主动蓄放热系统能有效改善日光温室夜间低温状况,进而保障蔬菜安全越冬生产.