Ùghdar: Changji Zhou, Hongbo Li, msaa.

Stòr an Artaigil: Teicneòlas Innleadaireachd Àiteachais Ghàrradaireachd Taigh-glainne

’S e seo ionad deuchainneach Institiud Saidheans Àiteachais Sgìre Haidian, a bharrachd air Taisbeanadh Àrd-theicneòlais Àiteachais agus Pàirc Saidheans Haidian. Ann an 2017, stiùir an t-ùghdar toirt a-steach taigh-glainne deuchainn film plastaig ioma-rèis le insaladh teirmeach àrd à Corea a Deas. An-dràsta, tha an Stiùiriche Zheng air a thionndadh gu bhith na thaigh-glainne cinneasachaidh connlaich a’ toirt a-steach taisbeanadh teicneòlais, turasachd agus buain, cur-seachad agus dibhearsain. Canar “5G Cloud Strawberry” ris, agus bheir mi sibh ga eòlasachadh còmhla.

Planntachadh Taigh-glainne Sùbh-làir agus a Chleachdadh Àite

Sgeilp connlaich a ghabhas togail agus siostam crochaidh

Sliotan àiteachaidh agus dòigh àiteachaidh

Bidh an t-sloc àiteachaidh a’ cur solar is drèanadh uisge aig bonn an t-sloc àiteachaidh, agus tha oir air a thogail a-mach ann am meadhan uachdar ìosal an t-sloc àiteachaidh san t-slighe fhada (bhon taobh a-staigh den t-sloc àiteachaidh, tha clais ìosal air a chruthachadh aig a’ bhonn). Tha am prìomh sholar uisge don t-sloc àiteachaidh air a chur gu dìreach san chlais ìosal seo, agus tha an t-uisge a tha air a shìoladh a-mach às a’ mheadhan àiteachaidh air a chruinneachadh a-steach don chlais seo gu cothromach, agus mu dheireadh air a leigeil a-mach à aon cheann den t-sloc àiteachaidh.

Is e na buannachdan bho bhith a’ cur connlaich le poit àiteachaidh gu bheil bonn a’ phoit àiteachaidh air a sgaradh bho uachdar ìosal an t-sloc àiteachaidh, agus nach tèid uisge-uisge àrd a chruthachadh anns a’ phàirt ìosal den t-substrate, agus tha fionnarachadh iomlan an t-substrate air a leasachadh; Sgaoilidh e le sruthadh uisge uisgeachaidh; san treas àite, cha bhith aodion ann nuair a thèid an t-substrate a chuir a-steach don phoit àiteachaidh, agus tha an sgeilp àiteachaidh grinn agus brèagha san fharsaingeachd. Is e ana-cothrom an dòigh-obrach seo gu ìre mhòr gu bheil uisgeachadh drip agus planntachadh phoit àiteachaidh ag àrdachadh an tasgadh ann an togail uidheamachd.

Sliotan is phoitean a tha a’ fàs

Siostam crochaidh is togail raca àiteachaidh

Tha siostam crochaidh is togail sgeilp an àiteachaidh cha mhòr an aon rud ri siostam sgeilp àiteachaidh togail connlaich thraidiseanta. Tha bucall crochaidh an t-slot àiteachaidh a’ cuairteachadh an t-slot àiteachaidh, agus a’ ceangal a’ bhucall crochaidh agus a’ chuibhle tionndaidh le sgriubha basgaid fhlùraichean a ghabhas atharrachadh de dh’fhaid (air a chleachdadh gus cunbhalachd àirde stàlaidh an t-slot àiteachaidh atharrachadh). Air a’ chorda as ìsle, tha an ceann eile air a cheangal air a’ chuibhle a tha ceangailte ri siaft dràibhidh lughdadair a’ motair.

Siostam crochte sgeilp àiteachaidh

Air bunait an t-siostam crochaidh uile-choitcheann iomlan, gus coinneachadh ri feumalachdan cumadh tarsainn-roinneil sònraichte an t-slot àiteachaidh agus feumalachdan taisbeanaidh turasachd, tha cuid de ghoireasan agus goireasan pearsanaichte air an dealbhadh gu ùr-ghnàthach an seo cuideachd.

(1) Crochadair sgeilp àiteachais. Is e bucall lùb dùinte a th’ ann am bucall crochte na sgeilp àiteachais an toiseach, a tha air a chruthachadh le bhith a’ lùbadh agus a’ tàthadh uèir stàilinn. Tha an earrann-tarsainn de gach pàirt den bhucall crochte mar an ceudna, agus tha na feartan meacanaigeach cunbhalach; Tha earrann ìosal an t-sliseag cuideachd a’ gabhail ris an lùbadh leth-chearcallach co-fhreagarrach; is e an treas fear meadhan a’ bhucaill a phasgadh gu ceàrn biorach, agus tha am bucall àrd air a cheangal gu dìreach aig a’ phuing lùbadh, a tha chan ann a-mhàin a’ dèanamh cinnteach à meadhan grabhataidh seasmhach an t-sliseag àiteachais, ach cuideachd nach tachair deformachadh taobhach, agus tha e cuideachd a’ dèanamh cinnteach gu bheil am bucall air a cheangal gu earbsach agus nach sleamhnaich e agus nach dì-ghluasad e.

Bucall sgeilp àiteachaidh

(2) Ròpa crochaidh sàbhailteachd. Stèidhichte air an t-siostam crochaidh thraidiseanta, tha seata a bharrachd de shiostam crochaidh sàbhailteachd air a stàladh gach 6m air feadh fad an t-sloc àiteachaidh. Is e na riatanasan airson an t-siostam crochaidh sàbhailteachd a bharrachd, an toiseach, a bhith ag obair gu co-shìnte ris an t-siostam crochaidh dràibhidh; san dàrna àite, comas giùlain gu leòr a bhith aige. Gus na riatanasan gnìomh gu h-àrd a choileanadh, tha seata de shiostam crochaidh inneal lùbadh earraich air a dhealbhadh agus air a thaghadh gus an ròpa crochaidh den t-sloc àiteachaidh a tharraing air ais. Tha an lùbadair earraich air a chuir air dòigh co-shìnte ris an ròpa crochaidh dràibhidh, agus tha e crochte agus stèidhichte air corda ìosal truss an taigh-glainne.

Siostam Crochaidh Sàbhailteachd a Bharrachd

Uidheam cinneasachaidh taiceil raca àiteachaidh

(1) Siostam cairteachaidh lusan. Tha an siostam cairteachaidh lusan air a bheil iomradh an seo air a dhèanamh suas sa mhòr-chuid de dhà phàirt: bracaid cairteachaidh lusan agus ròpa airgid dathte. Nam measg, tha am bracaid cairteachaidh lusan na chruinneachadh air a dhèanamh suas de chairt fillte cumadh-U a tha air a lùbadh gu ìre agus gu h-iomlan agus cairt cumadh-U le slataichean crìche dùbailte. Tha bonn is leth ìosal a’ chairt fillte cumadh-U a’ freagairt ri tomhasan taobh a-muigh an t-slot àiteachaidh, agus a’ cuairteachadh an t-slot àiteachaidh bhon bhonn; às deidh dha na geugan dùbailte aige a dhol thairis air suidheachadh fosgailte an t-slot àiteachaidh, dèan lùb gus na slataichean crìche dùbailte a cheangal, agus cuideachd tha e a’ cluich a’ phàirt ann a bhith a’ cuingealachadh deformachadh fosgladh an t-slot àiteachaidh; tha e na lùb beag cumadh-U a tha lùbach suas, a thathas a’ cleachdadh gus ròpa dealachaidh duilleagan measan connlaich a cheangal; tha pàirt àrd a’ chairt cumadh-U na lùb cumadh-W airson geugan connlaich agus ròpa cìridh dhuilleagan a cheangal. Tha a’ chairt fillte cumadh-U agus an t-slat crìche dùbailte uile air an cruthachadh le bhith a’ lùbadh uèir stàilinn ghalbhanaichte.

Tha an ròpa dealachaidh dhuilleagan measan air a chleachdadh gus geugan is duilleagan an t-sùbh-làir a chruinneachadh taobh a-staigh leud fosglaidh an t-sloc àiteachaidh, agus gus measan an t-sùbh-làir a chrochadh taobh a-muigh an t-sloc àiteachaidh, rud a tha chan ann a-mhàin goireasach airson measan a bhuain, ach cuideachd a dhìonas an t-sùbh-làir bho bhith a’ frasadh gu dìreach cungaidh-leighis leaghaidh, agus faodaidh e càileachd sgeadachaidh planntachadh shùbh-làir a leasachadh.

Siostam cairteadh lusan

(2) an raca buidhe gluasadach. Tha raca buidhe gluasadach air a dhealbhadh gu sònraichte, is e sin, tha pòla dìreach airson bùird buidhe is gorma a chrochadh air a thàthadh air tripod, a ghabhas a chuir gu dìreach air làr an taigh-glainne agus a ghabhas gluasad aig àm sam bith.

(3) Carbad dìon planntrais fèin-ghluasadach. Faodar an carbad seo a uidheamachadh le spraeire dìon planntrais, is e sin, spraeire dràibhidh fèin-ghluasadach, as urrainn obrachaidhean dìon planntrais a dhèanamh a-staigh às aonais luchd-obrachaidh a rèir na slighe a tha air a dhealbhadh leis a’ choimpiutair, a dh’ fhaodas slàinte luchd-obrachaidh thaighean-glainne a dhìon.

uidheamachd dìon lusan

Siostam Solarachaidh Beathachaidh agus Uisgeachaidh

Tha siostam solarachaidh is uisgeachaidh fuasgladh beathachaidh a’ phròiseict seo air a roinn ann an 3 pàirtean: is e aon dhiubh am pàirt ullachaidh uisge soilleir; is e an dàrna fear an siostam uisgeachaidh is torrachaidh connlaich; is e an treas fear an siostam ath-chuairteachaidh leaghaidh airson àiteachadh connlaich. Canar ceann uisgeachaidh ris an uidheamachd airson uisge soilleir ullachadh agus siostam fuasgladh beathachaidh còmhla, agus canar an uidheamachd uisgeachaidh ris an uidheamachd airson uisge a thoirt do na bàrr agus an uisge a thilleadh.

Siostam Solarachaidh Beathachaidh agus Uisgeachaidh

Aghaidh uisgeachaidh

San fharsaingeachd, bu chòir gum biodh criathragan gainmhich is greabhail ann an uidheam ullachaidh uisge glan gus gainmheach a thoirt air falbh, agus uidheam bogachaidh uisge gus salann a thoirt air falbh. Tha uisge glan air a shìoladh agus air a bhogachadh air a stòradh ann an tanca stòraidh airson a chleachdadh nas fhaide air adhart.

Mar as trice, bidh trì tancaichean stuthan amh airson todhar A agus B, tanca searbhagach airson pH atharrachadh, agus seata de mheasgairean todhair, anns an uidheamachd rèiteachaidh airson fuasgladh beathachaidh. Rè obrachadh, bidh an inneal todhair a’ rèiteachadh agus a’ measgachadh an fhuasglaidh stoc ann an tancaichean A, B agus an tanca searbhagach ann an co-rèir ris an fhoirmle a chaidh a shuidheachadh gus fuasgladh beathachaidh amh a chruthachadh, agus bidh am fuasgladh beathachaidh amh a chaidh a rèiteachadh leis an inneal todhair air a stòradh anns an tanca stòraidh fuasglaidh stoc airson feitheamh.

Uidheam ullachaidh fuasgladh beathachaidh

Siostam solarachaidh is tilleadh uisge airson planntachadh connlaich

Bidh an siostam solair is tilleadh uisge airson planntachadh connlaich a’ cleachdadh dòigh solar is tilleadh uisge meadhanaichte aig aon cheann den t-slot àiteachaidh. Leis gu bheil an t-slot àiteachaidh a’ cleachdadh dòigh togail is crochaidh, thathas a’ cleachdadh dà chruth airson pìoban solair is tilleadh uisge an t-slot àiteachaidh: is e aon phìob chruaidh stèidhichte; is e am fear eile pìob shùbailte a ghluaiseas suas is sìos leis an t-slot àiteachaidh. Rè uisgeachadh is torrachadh, thèid an solar leaghaidh bhon tanca uisge soilleir agus an tanca stòraidh leaghaidh amh a chuir chun inneal uisge is todhair aonaichte airson measgachadh a rèir a’ cho-mheas a chaidh a shuidheachadh (faodaidh dòigh shìmplidh inneal-cur todhair co-rèireach a chleachdadh, leithid Venturi, msaa., a dh’ fhaodas a bhith air a chumhachdachadh no gun a bhith air a stiùireadh) agus an uairsin air a chuir gu mullach crochadair an àiteachaidh tron ​​phrìomh phìob solair uisge (tha am prìomh phìob solair uisge air a chuir a-steach air truss an taigh-glainne air feadh rèis an taigh-glainne), agus bidh an pìob rubair sùbailte a’ stiùireadh an uisge uisgeachaidh bhon phrìomh phìob solair uisge gu ceann gach raca àiteachaidh, agus an uairsin a’ ceangal ris a’ phìob meòir solair uisge a tha air a shuidheachadh anns an t-slot àiteachaidh. Tha na pìoban meòir solair uisge anns an t-sloc àiteachaidh air an rèiteachadh air feadh fad an t-sloc àiteachaidh, agus air an t-slighe, tha na pìoban drip ceangailte a rèir suidheachadh rèiteachaidh a’ phoit àiteachaidh, agus tha na beathachadh air an leigeil sìos a-steach do mheadhan a’ phoit àiteachaidh tron ​​phìob drip. Tha an cus fuasgladh beathachaidh a tha air a sgaoileadh bhon t-substrate air a dhrèanadh a-steach don t-sloc àiteachaidh tron ​​toll drèanaidh aig bonn a’ phoit àiteachaidh agus air a chruinneachadh a-steach don dìg drèanaidh aig bonn an t-sloc àiteachaidh. Atharraich àirde stàlaidh an t-sloc àiteachaidh gus sruth cunbhalach a chruthachadh bho aon cheann chun a’ cheann eile. Air leòidean leathadach, cruinnichidh an leaghan tilleadh uisgeachaidh a chruinnichear bho bhonn an t-sloc mu dheireadh a-steach do cheann an t-sloc. Tha fosgladh air a rèiteachadh aig ceann an t-sloc àiteachaidh gus an tanca ceangail de leaghan tilleadh a cheangal, agus tha pìob tilleadh leaghan ceangailte fon tanca cruinneachaidh, agus tha an leaghan tilleadh a chruinnichear mu dheireadh air a chruinneachadh agus air a leigeil a-mach don tanca tilleadh leaghan.

Siostam solarachaidh is tilleadh uisge uisgeachaidh

Cleachdadh leaghan tilleadh

Chan eil an leaghan tilleadh uisgeachaidh taigh-glainne seo a’ cleachdadh obrachadh cuairteachaidh dùinte siostam cinneasachaidh connlaich, ach bidh e a’ tional an leaghan tilleadh bhon t-slot planntachaidh connlaich agus ga chleachdadh gu dìreach airson glasraich sgeadachail a chur. Tha an aon shlot àiteachaidh aig àirde stèidhichte ri àiteachadh connlaich air a shuidheachadh air ceithir ballachan iomaill an taigh-glainne, agus tha an t-slot àiteachaidh air a lìonadh le fo-strat àiteachaidh gus glasraich sgeadachail fhàs. Tha leaghan tilleadh connlaich air a uisgeachadh gu dìreach chun na glasraich sgeadachail seo, a’ cleachdadh uisge glan anns an tanca stòraidh airson uisgeachadh làitheil. A bharrachd air an sin, tha na pìoban solair uisge agus tilleadh den t-slot àiteachaidh air an cur còmhla ann an aon ann an dealbhadh nam pìoban solair uisge agus tilleadh. Tha am modh uisgeachaidh làn-mara air a ghabhail os làimh anns an t-slot àiteachaidh. Rè na h-ùine solair uisge, tha bhalbha na pìoba solair uisge air fhosgladh agus tha bhalbha na pìoba tilleadh dùinte. Tha bhalbha na pìoba dùinte agus tha bhalbha an drèanaidh fosgailte. Bidh an dòigh uisgeachaidh seo a’ sàbhaladh pìoban meòir solar uisge uisgeachaidh agus fo-phìoban anns an t-slot àiteachaidh, a’ sàbhaladh tasgadh, agus gu bunaiteach chan eil buaidh sam bith aige air cinneasachadh glasraich sgeadachail.

A’ fàs glasraich sgeadachail a’ cleachdadh lionn tilleadh

Taigh-glainne agus goireasan taice

Chaidh an taigh-glainne a thoirt a-steach à Corea a Deas gu h-iomlan ann an 2017. Tha e 47m a dh'fhaid, 23m a leud, le farsaingeachd iomlan de 1081m.² Tha leud an taigh-glainne 7m, tha am bàgh 3m, tha àirde nan èibhlean 4.5m, agus tha àirde an druim 6.4m, le 3 leudan agus 15 leudan gu h-iomlan. Gus an teas-dhìoladh anns an taigh-glainne a leasachadh, tha trannsa teas-dhìolaidh 1m de leud air a shuidheachadh timcheall an taigh-glainne, agus tha cùirtear teas-dhìolaidh dà-shreath a-staigh air a dhealbhadh. Rè an atharrachaidh structarail, chaidh na cordaichean còmhnard air mullach nan colbhan eadar leudan an taigh-glainne thùsail a chur an àite le sailtean truss.

Structar taigh-glainne

Tha ùrachadh siostam inslithe teirmeach an taigh-glainne a’ cumail ri dealbhadh tùsail siostam inslithe teirmeach a’ mhullaich is a’ bhalla le inslithe teirmeach dùbailte a-staigh. Ach, às dèidh 3 bliadhna de dh’obrachadh, bha an lìon sgàil inslithe tùsail air a bhith sean agus air a mhilleadh gu ìre. Ann an ùrachadh an taigh-glainne, chaidh na cùirtearan inslithe uile ùrachadh agus chaidh cuiltean inslithe cotan acrylic a chur nan àite, a tha nas aotroime agus nas inslithe gu teirmeach, air an dèanamh san dachaigh. Bhon obrachadh fhèin, tha na joints eadar na cùirtearan inslithe mullaich a’ dol thairis air a chèile, tha cuilt inslithe a’ bhalla agus cuilt inslithe a’ mhullaich a’ dol thairis air a chèile, agus tha an siostam inslithe gu lèir air a seuladh gu teann.

Siostam Insaladh Taigh-glainne

Gus dèanamh cinnteach à riatanasan solais airson fàs bàrr, chaidh siostam solais a bharrachd a chur ris nuair a chaidh an taigh-glainne ùrachadh. Bidh an solas a bharrachd a’ cleachdadh siostam solais LED le buaidh bhitheolach, tha cumhachd 50 W aig gach solas fàis LED, agus tha 2 cholbh air an cur air dòigh gach rèis. Tha farsaingeachd gach colbh solais 3m. Tha cumhachd iomlan an t-solais 4.5 kW, co-ionann ri 4.61 W/m².² gach aonad farsaingeachd. Faodaidh dian solais aig àirde 1m ruighinn barrachd air 2000 lx.

Aig an aon àm ri bhith a’ stàladh nan solais plannt a bharrachd, thèid sreath de sholais UVB a stàladh air gach rèis le astar 2m eatorra, a thathas a’ cleachdadh sa mhòr-chuid airson dì-ghalarachadh neo-riaghailteach an èadhair anns an taigh-glainne. Tha cumhachd aon sholais UVB 40 W, agus tha an cumhachd iomlan a chaidh a stàladh 4.36 kW, co-ionann ri 4.47 W/m².² gach aonad sgìre.

Bidh siostam teasachaidh an taigh-glainne a’ cleachdadh pumpa teas stòr adhair a tha nas glaine don àrainneachd, a chuireas èadhar teth a-steach don taigh-glainne tro iomlaidear teas. Tha cumhachd iomlan a’ phumpa teas stòr adhair anns an taigh-glainne 210kW, agus tha 38 aonad de luchd-leantainn iomlaid teas air an sgaoileadh gu cothromach anns an t-seòmar. Tha sgaoileadh teas gach neach-leantainn 5.5kw, a dh’ fhaodas dèanamh cinnteach gu bheil teòthachd an adhair anns an taigh-glainne os cionn 5℃ fo theodhachd a-muigh de -15℃ air an latha as fhuaire ann am Beijing, agus mar sin a’ dèanamh cinnteach à cinneasachadh sàbhailte connlaich anns an taigh-glainne.

Gus dèanamh cinnteach à cunbhalachd teòthachd is taiseachd an adhair anns an taigh-glainne agus gus gluasad èadhair sònraichte a chruthachadh a-staigh, tha an taigh-glainne uidheamaichte le fan cuairteachaidh èadhair chòmhnard cuideachd. Tha na fanaichean cuairteachaidh air an cur ann am meadhan rèis an taigh-glainne le eadar-ama de 18 m, agus tha cumhachd aon fan 0.12 kW.

Uidheam smachd àrainneachdail a tha a’ toirt taic do thaigh-glainne

Fiosrachadh luaidh:

Changji Zhou, Hongbo, Li, He Zheng, etc.Rinn an Dr Zhou sgrùdadh air crochadair connlaich togail-sùbh-làir seòrsa turasachd Shiling (Ceud is Fichead 's a Sia) agus goireasan is uidheam taice [J]. Teicneòlas Innleadaireachd Àiteachais, 2022,42(7):36-42.