ग्रीनहाउस बागवानी कृषि इंजीनियरिंग प्रौद्योगिकी 2022-12-02 17:30 बीजिंग में प्रकाशित

रेगिस्तान, गोबी रेगिस्तान और रेतीली भूमि जैसे अनुपयोगी क्षेत्रों में सौर ग्रीनहाउस विकसित करने से भूमि के लिए प्रतिस्पर्धा करने वाले खाद्य और सब्जियों के बीच की समस्या का प्रभावी ढंग से समाधान हो गया है। यह शीतोष्ण जलवायु वाली फसलों की वृद्धि और विकास के लिए निर्णायक पर्यावरणीय कारकों में से एक है, जो अक्सर ग्रीनहाउस फसल उत्पादन की सफलता या विफलता को निर्धारित करता है। इसलिए, अनुपयोगी क्षेत्रों में सौर ग्रीनहाउस विकसित करने के लिए, हमें सबसे पहले ग्रीनहाउस की पर्यावरणीय तापमान समस्या का समाधान करना होगा। इस लेख में, हाल के वर्षों में अनुपयोगी भूमि ग्रीनहाउस में उपयोग की जाने वाली तापमान नियंत्रण विधियों का सारांश दिया गया है, और अनुपयोगी भूमि सौर ग्रीनहाउस में तापमान और पर्यावरण संरक्षण की मौजूदा समस्याओं और विकास दिशा का विश्लेषण और सारांश प्रस्तुत किया गया है।

चीन की जनसंख्या बहुत अधिक है और भूमि संसाधन सीमित हैं। 85% से अधिक भूमि संसाधन कृषि योग्य नहीं हैं, जो मुख्य रूप से चीन के उत्तर-पश्चिम में केंद्रित हैं। 2022 में केंद्रीय समिति के दस्तावेज़ संख्या 1 में यह उल्लेख किया गया था कि सुविधापूर्ण कृषि के विकास में तेजी लाई जानी चाहिए और पारिस्थितिक पर्यावरण संरक्षण के आधार पर, कृषि के विकास के लिए उपयोग योग्य खाली भूमि और बंजर भूमि का पता लगाया जाना चाहिए। उत्तर-पश्चिम चीन रेगिस्तान, गोबी रेगिस्तान, बंजर भूमि और अन्य कृषि योग्य नहीं भूमि संसाधनों तथा प्राकृतिक प्रकाश और ताप संसाधनों से समृद्ध है, जो सुविधापूर्ण कृषि के विकास के लिए उपयुक्त हैं। इसलिए, कृषि योग्य नहीं भूमि संसाधनों का विकास और उपयोग करके कृषि योग्य नहीं ग्रीनहाउस विकसित करना राष्ट्रीय खाद्य सुरक्षा सुनिश्चित करने और भूमि उपयोग संघर्षों को कम करने के लिए अत्यंत रणनीतिक महत्व रखता है।

वर्तमान में, बिना खेती वाली सौर ग्रीनहाउस, बंजर भूमि में उच्च दक्षता वाले कृषि विकास का मुख्य साधन है। चीन के उत्तर-पश्चिम में, दिन और रात के तापमान में काफी अंतर होता है, और सर्दियों में रात का तापमान कम होता है, जिसके कारण अक्सर ग्रीनहाउस के अंदर का न्यूनतम तापमान फसलों के सामान्य विकास के लिए आवश्यक तापमान से कम हो जाता है। तापमान फसलों के विकास के लिए अपरिहार्य पर्यावरणीय कारकों में से एक है। बहुत कम तापमान फसलों की शारीरिक और जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं को धीमा कर देता है और उनके विकास को बाधित करता है। जब तापमान फसलों की सहनशीलता की सीमा से कम होता है, तो इससे उन्हें ठंड से नुकसान भी हो सकता है। इसलिए, फसलों के सामान्य विकास के लिए आवश्यक तापमान सुनिश्चित करना विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। सौर ग्रीनहाउस का उचित तापमान बनाए रखना किसी एक उपाय से संभव नहीं है। इसके लिए ग्रीनहाउस के डिजाइन, निर्माण, सामग्री चयन, नियमन और दैनिक प्रबंधन के सभी पहलुओं से ध्यान देने की आवश्यकता है। इसलिए, यह लेख ग्रीनहाउस डिजाइन और निर्माण, ताप संरक्षण और तापन उपायों और पर्यावरण प्रबंधन के पहलुओं से चीन में हाल के वर्षों में गैर-खेती वाले ग्रीनहाउस के तापमान नियंत्रण की अनुसंधान स्थिति और प्रगति का सारांश प्रस्तुत करेगा, ताकि गैर-खेती वाले ग्रीनहाउस के तर्कसंगत डिजाइन और प्रबंधन के लिए एक व्यवस्थित संदर्भ प्रदान किया जा सके।

ग्रीनहाउस की संरचना और सामग्री

ग्रीनहाउस का ऊष्मीय वातावरण मुख्य रूप से सौर विकिरण के संचरण, अवरोधन और भंडारण क्षमता पर निर्भर करता है, जो ग्रीनहाउस के अभिविन्यास, प्रकाश-संचारी सतह के आकार और सामग्री, दीवार और पिछली छत की संरचना और सामग्री, नींव इन्सुलेशन, ग्रीनहाउस के आकार, रात्रि इन्सुलेशन मोड और सामने की छत की सामग्री आदि के उचित डिजाइन से संबंधित है, और यह भी इस बात से संबंधित है कि क्या ग्रीनहाउस का निर्माण और निर्माण प्रक्रिया डिजाइन आवश्यकताओं की प्रभावी प्राप्ति सुनिश्चित कर सकती है।

सामने की छत की प्रकाश संचरण क्षमता

ग्रीनहाउस में ऊर्जा का मुख्य स्रोत सूर्य है। सामने की छत की प्रकाश संचरण क्षमता बढ़ाने से ग्रीनहाउस को अधिक गर्मी प्राप्त करने में लाभ होता है, और यह सर्दियों में ग्रीनहाउस के तापमान को संतुलित बनाए रखने का एक महत्वपूर्ण आधार भी है। वर्तमान में, ग्रीनहाउस की सामने की छत की प्रकाश संचरण क्षमता और प्रकाश ग्रहण करने की अवधि बढ़ाने के तीन मुख्य तरीके हैं।

01 ग्रीनहाउस के उचित अभिविन्यास और दिगंश का डिज़ाइन तैयार करें

ग्रीनहाउस की दिशा ग्रीनहाउस के प्रकाश प्रदर्शन और उसकी ऊष्मा भंडारण क्षमता को प्रभावित करती है। इसलिए, ग्रीनहाउस में अधिक ऊष्मा भंडारण के लिए, उत्तर-पश्चिम चीन में खेती न किए जाने वाले ग्रीनहाउस दक्षिण दिशा की ओर रखे जाते हैं। ग्रीनहाउस की विशिष्ट दिशा के लिए, दक्षिण से पूर्व की ओर दिशा चुनने से सूर्य की रोशनी का अधिकतम लाभ मिलता है और सुबह के समय ग्रीनहाउस का तापमान तेजी से बढ़ता है; दक्षिण से पश्चिम की ओर दिशा चुनने से दोपहर की रोशनी का लाभ मिलता है। दक्षिण दिशा उपरोक्त दोनों स्थितियों के बीच का संतुलन है। भूभौतिकी के ज्ञान के अनुसार, पृथ्वी एक दिन में 360° घूमती है और सूर्य की दिशा हर 4 मिनट में लगभग 1° बदलती है। इसलिए, ग्रीनहाउस की दिशा में 1° के परिवर्तन से सूर्य की सीधी रोशनी का समय लगभग 4 मिनट बदल जाता है, यानी ग्रीनहाउस की दिशा सुबह और शाम को ग्रीनहाउस में प्रकाश आने के समय को प्रभावित करती है।

जब सुबह और दोपहर के समय प्रकाश का समय बराबर हो और पूर्व या पश्चिम दिशा एक ही कोण पर हों, तो ग्रीनहाउस को समान मात्रा में प्रकाश प्राप्त होगा। हालांकि, 37° उत्तरी अक्षांश के उत्तर में स्थित क्षेत्रों में, सुबह के समय तापमान कम होता है और आवरण हटाने का समय देर से होता है, जबकि दोपहर और शाम के समय तापमान अपेक्षाकृत अधिक होता है, इसलिए तापरोधी आवरण को बंद करने का समय विलंबित करना उचित है। अतः, इन क्षेत्रों में दक्षिण से पश्चिम दिशा का चुनाव करना चाहिए और दोपहर के प्रकाश का पूरा लाभ उठाना चाहिए। 30° से 35° उत्तरी अक्षांश वाले क्षेत्रों में, सुबह के समय बेहतर प्रकाश व्यवस्था के कारण, ताप संरक्षण और आवरण हटाने का समय भी आगे बढ़ाया जा सकता है। अतः, इन क्षेत्रों में ग्रीनहाउस के लिए सुबह के समय अधिक सौर विकिरण प्राप्त करने के लिए दक्षिण-पूर्व दिशा का चुनाव करना चाहिए। हालांकि, 35° से 37° उत्तरी अक्षांश वाले क्षेत्रों में, सुबह और दोपहर के समय सौर विकिरण में बहुत कम अंतर होता है, इसलिए दक्षिण दिशा का चुनाव करना बेहतर है। चाहे दक्षिण-पूर्व हो या दक्षिण-पश्चिम, विचलन कोण सामान्यतः 5° से 8° के बीच होता है, और अधिकतम 10° से अधिक नहीं होना चाहिए। उत्तर-पश्चिमी चीन 37° से 50° उत्तरी अक्षांश के बीच स्थित है, इसलिए ग्रीनहाउस का दिगंश कोण सामान्यतः दक्षिण से पश्चिम की ओर होता है। इसे ध्यान में रखते हुए, ताइयुआन क्षेत्र में झांग जिंगशे आदि द्वारा डिज़ाइन किए गए सूर्यप्रकाश ग्रीनहाउस का अभिविन्यास दक्षिण से 5° पश्चिम की ओर है, हेक्सी कॉरिडोर के गोबी क्षेत्र में चांग मेइमेई आदि द्वारा निर्मित सूर्यप्रकाश ग्रीनहाउस का अभिविन्यास दक्षिण से 5° से 10° पश्चिम की ओर है, और उत्तरी शिनजियांग में मा झिगुई आदि द्वारा निर्मित सूर्यप्रकाश ग्रीनहाउस का अभिविन्यास दक्षिण से 8° पश्चिम की ओर है।

02 सामने की छत का उचित आकार और झुकाव कोण डिजाइन करें

सामने की छत का आकार और झुकाव सूर्य की किरणों के आपतन कोण को निर्धारित करते हैं। आपतन कोण जितना कम होगा, पारगम्यता उतनी ही अधिक होगी। सन जुरेन का मानना ​​है कि सामने की छत का आकार मुख्य रूप से मुख्य प्रकाश सतह की लंबाई और पीछे के ढलान के अनुपात से निर्धारित होता है। लंबा सामने का ढलान और छोटा पीछे का ढलान सामने की छत के प्रकाश और ऊष्मा संरक्षण के लिए लाभकारी होते हैं। चेन वेई-कियान और अन्य का मानना ​​है कि गोबी क्षेत्र में उपयोग किए जाने वाले सौर ग्रीनहाउस की मुख्य प्रकाश छत 4.5 मीटर त्रिज्या वाले वृत्ताकार चाप के आकार की होनी चाहिए, जो ठंड का प्रभावी ढंग से प्रतिरोध कर सकती है। झांग जिंगशे आदि का मानना ​​है कि अल्पाइन और उच्च अक्षांश क्षेत्रों में ग्रीनहाउस की सामने की छत पर अर्धवृत्ताकार चाप का उपयोग करना अधिक उपयुक्त है। सामने की छत के झुकाव कोण के संबंध में, प्लास्टिक फिल्म के प्रकाश संचरण गुणों के अनुसार, जब आपतन कोण 0 से 40 डिग्री के बीच होता है, तो सूर्य के प्रकाश के लिए सामने की छत की परावर्तनशीलता कम होती है, और जब यह 40 डिग्री से अधिक हो जाती है, तो परावर्तनशीलता काफी बढ़ जाती है। इसलिए, सामने की छत के झुकाव कोण की गणना करने के लिए अधिकतम आपतन कोण 40° लिया जाता है, ताकि शीतकालीन संक्रांति में भी सौर विकिरण ग्रीनहाउस में अधिकतम मात्रा में प्रवेश कर सके। अतः, मंगोलिया के भीतरी प्रांत के वुहाई में गैर-कृषि क्षेत्रों के लिए उपयुक्त सौर ग्रीनहाउस का डिज़ाइन तैयार करते समय, हे बिन और अन्य ने 40° के आपतन कोण के साथ सामने की छत के झुकाव कोण की गणना की और पाया कि यदि यह 30° से अधिक हो, तो ग्रीनहाउस की प्रकाश व्यवस्था और ऊष्मा संरक्षण की आवश्यकताओं को पूरा किया जा सकता है। झांग कैहोंग और अन्य का मानना ​​है कि शिनजियांग के गैर-कृषि क्षेत्रों में ग्रीनहाउस बनाते समय, दक्षिणी शिनजियांग में ग्रीनहाउस की सामने की छत का झुकाव कोण 31° है, जबकि उत्तरी शिनजियांग में यह 32° से 33.5° के बीच है।

03 उपयुक्त पारदर्शी आवरण सामग्री का चयन करें।

बाहरी सौर विकिरण की स्थितियों के प्रभाव के अलावा, ग्रीनहाउस फिल्म की सामग्री और प्रकाश संचरण विशेषताएँ भी ग्रीनहाउस के प्रकाश और ताप वातावरण को प्रभावित करने वाले महत्वपूर्ण कारक हैं। वर्तमान में, पीई, पीवीसी, ईवीए और पीओ जैसी प्लास्टिक फिल्मों का प्रकाश संचरण विभिन्न सामग्रियों और फिल्म की मोटाई के कारण भिन्न होता है। सामान्यतः, 1-3 वर्षों से उपयोग की जा रही फिल्मों का प्रकाश संचरण 88% से अधिक सुनिश्चित किया जा सकता है, इसलिए इनका चयन फसलों की प्रकाश और तापमान की आवश्यकता के अनुसार किया जाना चाहिए। इसके अलावा, ग्रीनहाउस में प्रकाश संचरण के साथ-साथ, ग्रीनहाउस में प्रकाश वातावरण का वितरण भी एक ऐसा कारक है जिस पर लोग अधिकाधिक ध्यान दे रहे हैं। इसलिए, हाल के वर्षों में, प्रकाश प्रकीर्णन बढ़ाने वाली प्रकाश संचरण कवरिंग सामग्री को उद्योग द्वारा, विशेष रूप से उत्तर-पश्चिम चीन के तीव्र सौर विकिरण वाले क्षेत्रों में, अत्यधिक मान्यता मिली है। प्रकाश प्रकीर्णन बढ़ाने वाली फिल्म के उपयोग से फसल की ऊपरी और निचली पत्तियों पर छाया का प्रभाव कम हुआ है, फसल की पत्तियों के मध्य और निचले भागों में प्रकाश बढ़ा है, पूरी फसल के प्रकाश संश्लेषण गुणों में सुधार हुआ है, और वृद्धि को बढ़ावा देने और उत्पादन बढ़ाने में अच्छा प्रभाव देखा गया है।

ग्रीनहाउस के आकार का उचित डिजाइन

ग्रीनहाउस की लंबाई बहुत अधिक या बहुत कम होने से अंदर के तापमान को नियंत्रित करना मुश्किल हो जाता है। ग्रीनहाउस की लंबाई कम होने पर, सूर्योदय और सूर्यास्त से पहले, पूर्व और पश्चिम दिशा के गैबल से छायांकित क्षेत्र बड़ा होता है, जो ग्रीनहाउस को गर्म रखने में सहायक नहीं होता। साथ ही, कम आयतन के कारण, यह अंदर की मिट्टी और दीवारों द्वारा ऊष्मा के अवशोषण और उत्सर्जन को भी प्रभावित करता है। लंबाई अधिक होने पर, अंदर के तापमान को नियंत्रित करना कठिन हो जाता है और ग्रीनहाउस संरचना की मजबूती और ऊष्मा संरक्षण रजाई रोलिंग तंत्र की बनावट पर भी असर पड़ता है। ग्रीनहाउस की ऊंचाई और चौड़ाई का सीधा संबंध सामने की छत पर पड़ने वाले दिन के प्रकाश, ग्रीनहाउस के क्षेत्रफल और इन्सुलेशन अनुपात से होता है। ग्रीनहाउस की चौड़ाई और लंबाई निश्चित होने पर, प्रकाश वातावरण के दृष्टिकोण से, ग्रीनहाउस की ऊंचाई बढ़ाने से सामने की छत पर प्रकाश का कोण बढ़ जाता है, जो प्रकाश संचरण के लिए अनुकूल है। तापीय वातावरण के दृष्टिकोण से, दीवार की ऊंचाई बढ़ने से पीछे की दीवार का ऊष्मा भंडारण क्षेत्र भी बढ़ जाता है, जो पीछे की दीवार के ऊष्मा भंडारण और उत्सर्जन के लिए फायदेमंद है। इसके अलावा, ग्रीनहाउस का स्थान बड़ा होता है, ऊष्मा धारण क्षमता भी अधिक होती है, और ग्रीनहाउस का तापीय वातावरण अधिक स्थिर होता है। बेशक, ग्रीनहाउस की ऊंचाई बढ़ाने से लागत भी बढ़ जाती है, जिस पर व्यापक विचार करना आवश्यक है। इसलिए, ग्रीनहाउस का डिज़ाइन करते समय, हमें स्थानीय परिस्थितियों के अनुसार उचित लंबाई, चौड़ाई और ऊंचाई का चयन करना चाहिए। उदाहरण के लिए, झांग कैहोंग और अन्य का मानना ​​है कि उत्तरी शिनजियांग में ग्रीनहाउस की लंबाई 50-80 मीटर, चौड़ाई 7 मीटर और ऊंचाई 3.9 मीटर होती है, जबकि दक्षिणी शिनजियांग में ग्रीनहाउस की लंबाई 50-80 मीटर, चौड़ाई 8 मीटर और ऊंचाई 3.6-4.0 मीटर होती है। यह भी माना जाता है कि ग्रीनहाउस की चौड़ाई 7 मीटर से कम नहीं होनी चाहिए, और 8 मीटर की चौड़ाई पर ऊष्मा संरक्षण का प्रभाव सर्वोत्तम होता है। इसके अलावा, चेन वेइकियान और अन्य लोगों का मानना ​​है कि जब सौर ग्रीनहाउस का निर्माण गांसु के जियुकुआन के गोबी क्षेत्र में किया जाता है, तो उसकी लंबाई, चौड़ाई और ऊंचाई क्रमशः 80 मीटर, 8~10 मीटर और 3.8~4.2 मीटर होनी चाहिए।

दीवार की ऊष्मा भंडारण और इन्सुलेशन क्षमता में सुधार करें।

दिन के समय, दीवार सौर विकिरण और कुछ आंतरिक वायु की ऊष्मा को अवशोषित करके ऊष्मा संचित करती है। रात में, जब आंतरिक तापमान दीवार के तापमान से कम होता है, तो दीवार निष्क्रिय रूप से ऊष्मा छोड़ती है जिससे ग्रीनहाउस गर्म होता है। ग्रीनहाउस के मुख्य ऊष्मा भंडारण निकाय के रूप में, दीवार अपनी ऊष्मा भंडारण क्षमता को बढ़ाकर आंतरिक रात्रि तापमान वातावरण में उल्लेखनीय सुधार कर सकती है। साथ ही, दीवार का तापीय इन्सुलेशन कार्य ग्रीनहाउस के तापीय वातावरण की स्थिरता का आधार है। वर्तमान में, दीवारों की ऊष्मा भंडारण और इन्सुलेशन क्षमता को बढ़ाने के कई तरीके उपलब्ध हैं।

01 उचित दीवार संरचना का डिजाइन तैयार करें

दीवार का मुख्य कार्य ऊष्मा का भंडारण और संरक्षण करना है, और साथ ही, अधिकांश ग्रीनहाउस दीवारें छत के ढांचे को सहारा देने वाले भारवाहक के रूप में भी कार्य करती हैं। एक बेहतर ऊष्मीय वातावरण प्राप्त करने के लिए, एक उचित दीवार संरचना में भीतरी भाग में पर्याप्त ऊष्मा भंडारण क्षमता और बाहरी भाग में पर्याप्त ऊष्मा संरक्षण क्षमता होनी चाहिए, साथ ही अनावश्यक शीत अवरोधों को कम करना चाहिए। दीवार के ऊष्मा भंडारण और इन्सुलेशन पर शोध में, बाओ एनकै और अन्य ने इनर मंगोलिया के वुहाई रेगिस्तानी क्षेत्र में ठोस रेत से बनी निष्क्रिय ऊष्मा भंडारण दीवार का डिज़ाइन तैयार किया। बाहरी भाग में छिद्रयुक्त ईंट का उपयोग इन्सुलेशन परत के रूप में और भीतरी भाग में ठोस रेत का उपयोग ऊष्मा भंडारण परत के रूप में किया गया था। परीक्षण से पता चला कि धूप वाले दिनों में भीतरी तापमान 13.7℃ तक पहुँच सकता है। मा युएहोंग आदि ने उत्तरी शिनजियांग में गेहूं के छिलके के मोर्टार ब्लॉक से बनी मिश्रित दीवार का डिज़ाइन तैयार किया, जिसमें ऊष्मा भंडारण परत के रूप में मोर्टार ब्लॉकों में चूने की भराई की गई और इन्सुलेशन परत के रूप में बाहर स्लैग बैग रखे गए। गांसु प्रांत के गोबी क्षेत्र में झाओ पेंग आदि द्वारा डिज़ाइन की गई खोखली ईंटों की दीवार में बाहरी भाग पर इन्सुलेशन परत के रूप में 100 मिमी मोटी बेंजीन बोर्ड और आंतरिक भाग पर ऊष्मा भंडारण परत के रूप में रेत और खोखली ईंटों का उपयोग किया गया है। परीक्षण से पता चलता है कि सर्दियों में रात का औसत तापमान 10℃ से ऊपर रहता है। इसी तरह, गांसु प्रांत के गोबी क्षेत्र में चाय रीजनरेशन आदि ने भी दीवार की इन्सुलेशन परत और ऊष्मा भंडारण परत के रूप में रेत और बजरी का उपयोग किया है। शीत अवरोधों को कम करने के लिए, यान जुनयुए आदि ने एक हल्की और सरल रूप से असेंबल की जाने वाली पिछली दीवार डिज़ाइन की, जिससे न केवल दीवार की तापीय प्रतिरोधकता में सुधार हुआ, बल्कि पिछली दीवार के बाहरी भाग पर पॉलीस्टायरीन बोर्ड चिपकाकर इसकी सीलिंग क्षमता भी बेहतर हुई। वू लेटियन आदि ने ग्रीनहाउस की नींव के ऊपर प्रबलित कंक्रीट रिंग बीम लगाई और पिछली छत को सहारा देने के लिए रिंग बीम के ठीक ऊपर ट्रेपेज़ॉइडल ईंटों का उपयोग किया। इससे शिनजियांग के होतियान में ग्रीनहाउस में दरारें और नींव के धंसने की समस्या का समाधान हो गया, जिससे ग्रीनहाउस के तापीय इन्सुलेशन पर पड़ने वाला प्रभाव कम हो गया।

02 उपयुक्त ऊष्मा भंडारण और इन्सुलेशन सामग्री का चयन करें।

दीवार की ऊष्मा भंडारण और इन्सुलेशन क्षमता मुख्य रूप से सामग्री के चयन पर निर्भर करती है। उत्तर-पश्चिमी रेगिस्तान, गोबी, रेतीली भूमि और अन्य क्षेत्रों में, स्थल की स्थितियों के अनुसार, शोधकर्ताओं ने स्थानीय सामग्रियों का उपयोग करते हुए सौर ग्रीनहाउस की कई अलग-अलग प्रकार की पिछली दीवारों को डिजाइन करने के साहसिक प्रयास किए। उदाहरण के लिए, जब झांग गुओसेन और अन्य ने गांसू में रेत और बजरी के मैदानों में ग्रीनहाउस बनाए, तो उन्होंने दीवारों की ऊष्मा भंडारण और इन्सुलेशन परतों के रूप में रेत और बजरी का उपयोग किया; उत्तर-पश्चिमी चीन के गोबी और रेगिस्तान की विशेषताओं के अनुसार, झाओ पेंग ने बलुआ पत्थर और खोखले ब्लॉकों को सामग्री के रूप में उपयोग करके एक प्रकार की खोखली ब्लॉक दीवार डिजाइन की। परीक्षण से पता चलता है कि औसत आंतरिक रात्रि तापमान 10℃ से अधिक है। उत्तर-पश्चिमी चीन के गोबी क्षेत्र में ईंटों और मिट्टी जैसी निर्माण सामग्री की कमी को देखते हुए, झोउ चांगजी और अन्य ने शिनजियांग के किजिलसू किर्गिज़ के गोबी क्षेत्र में सौर ग्रीनहाउस का अध्ययन करते समय पाया कि स्थानीय ग्रीनहाउस आमतौर पर दीवारों के लिए कंकड़ का उपयोग करते हैं। कंकड़ के तापीय प्रदर्शन और यांत्रिक मजबूती को देखते हुए, कंकड़ से निर्मित ग्रीनहाउस ऊष्मा संरक्षण, ऊष्मा भंडारण और भार वहन के मामले में उत्कृष्ट प्रदर्शन करता है। इसी प्रकार, झांग योंग आदि ने भी दीवार की मुख्य सामग्री के रूप में कंकड़ का उपयोग किया है और शानक्सी और अन्य स्थानों पर स्वतंत्र ऊष्मा भंडारण वाली कंकड़ की पिछली दीवार का डिज़ाइन तैयार किया है। परीक्षण से पता चलता है कि ऊष्मा भंडारण प्रभाव अच्छा है। झांग आदि ने उत्तर-पश्चिमी गोबी क्षेत्र की विशेषताओं के अनुसार एक प्रकार की बलुआ पत्थर की दीवार का डिज़ाइन तैयार किया है, जो आंतरिक तापमान को 2.5℃ तक बढ़ा सकती है। इसके अलावा, मा युएहोंग और अन्य ने शिनजियांग के होतियान में ब्लॉक-भरी रेत की दीवार, ब्लॉक की दीवार और ईंट की दीवार की ऊष्मा भंडारण क्षमता का परीक्षण किया। परिणामों से पता चला कि ब्लॉक-भरी रेत की दीवार में सबसे अधिक ऊष्मा भंडारण क्षमता थी। इसके अलावा, दीवार के ऊष्मा भंडारण प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए, शोधकर्ता सक्रिय रूप से नई ऊष्मा भंडारण सामग्री और प्रौद्योगिकियों का विकास कर रहे हैं। उदाहरण के लिए, बाओ एनकै ने एक चरण परिवर्तन उपचार एजेंट सामग्री का प्रस्ताव दिया है, जिसका उपयोग उत्तर-पश्चिमी गैर-खेती वाले क्षेत्रों में सौर ग्रीनहाउस की पिछली दीवार की ऊष्मा भंडारण क्षमता को बढ़ाने के लिए किया जा सकता है। स्थानीय सामग्रियों की खोज के तहत, भूसे के ढेर, धातु की राख, बेंजीन बोर्ड और पुआल का उपयोग भी दीवार सामग्री के रूप में किया जाता है, लेकिन इन सामग्रियों में आमतौर पर केवल ऊष्मा संरक्षण का कार्य होता है और ऊष्मा भंडारण की क्षमता नहीं होती है। सामान्यतः, बजरी और ईंटों से भरी दीवारों में ऊष्मा भंडारण और ऊष्मारोधक क्षमता अच्छी होती है।

03 दीवार की मोटाई को उचित रूप से बढ़ाएँ

आमतौर पर, ऊष्मीय प्रतिरोध दीवार के ऊष्मीय इन्सुलेशन प्रदर्शन को मापने का एक महत्वपूर्ण सूचकांक है, और ऊष्मीय प्रतिरोध को प्रभावित करने वाले कारकों में सामग्री की ऊष्मीय चालकता के अलावा सामग्री की परत की मोटाई भी शामिल है। इसलिए, उपयुक्त ऊष्मीय इन्सुलेशन सामग्री का चयन करके, दीवार की मोटाई को उचित रूप से बढ़ाकर दीवार के समग्र ऊष्मीय प्रतिरोध को बढ़ाया जा सकता है और दीवार के माध्यम से ऊष्मा हानि को कम किया जा सकता है, जिससे दीवार और पूरे ग्रीनहाउस की ऊष्मीय इन्सुलेशन और ऊष्मा भंडारण क्षमता में वृद्धि होती है। उदाहरण के लिए, गांसू और अन्य क्षेत्रों में, झांग्ये शहर में रेत की बोरियों से बनी दीवार की औसत मोटाई 2.6 मीटर है, जबकि जियुकुआन शहर में मोर्टार चिनाई वाली दीवार की मोटाई 3.7 मीटर है। दीवार जितनी मोटी होगी, उसकी ऊष्मीय इन्सुलेशन और ऊष्मा भंडारण क्षमता उतनी ही अधिक होगी। हालांकि, बहुत मोटी दीवारें भूमि का उपयोग और ग्रीनहाउस निर्माण की लागत को बढ़ा देंगी। इसलिए, ऊष्मीय इन्सुलेशन क्षमता में सुधार के दृष्टिकोण से, हमें कम ऊष्मीय चालकता वाली उच्च ऊष्मीय इन्सुलेशन सामग्री, जैसे कि पॉलीस्टाइन, पॉलीयुरेथेन और अन्य सामग्रियों का चयन करने को प्राथमिकता देनी चाहिए, और फिर उचित रूप से मोटाई बढ़ानी चाहिए।

पीछे की छत का उचित डिजाइन

पिछली छत के डिज़ाइन के लिए, मुख्य विचार यह है कि छाया का प्रभाव न पड़े और तापीय इन्सुलेशन क्षमता में सुधार हो। पिछली छत पर छाया के प्रभाव को कम करने के लिए, इसके झुकाव कोण का निर्धारण मुख्य रूप से इस तथ्य पर आधारित होता है कि फसल बोने और उगाने के समय पिछली छत को दिन के दौरान सीधी धूप मिल सके। इसलिए, पिछली छत का झुकाव कोण आमतौर पर शीतकालीन संक्रांति के स्थानीय सौर ऊंचाई कोण 7°~8° से बेहतर चुना जाता है। उदाहरण के लिए, झांग कैहोंग और अन्य का मानना ​​है कि शिनजियांग के गोबी और खारे-क्षारीय भूमि क्षेत्रों में सौर ग्रीनहाउस बनाते समय, पिछली छत की अनुमानित लंबाई 1.6 मीटर है, इसलिए दक्षिणी शिनजियांग में पिछली छत का झुकाव कोण 40° और उत्तरी शिनजियांग में 45° है। चेन वेई-कियान और अन्य का मानना ​​है कि जियुकुआन गोबी क्षेत्र में सौर ग्रीनहाउस की पिछली छत का झुकाव 40° होना चाहिए। पिछली छत के ऊष्मीय इन्सुलेशन के लिए, निर्माण के दौरान ऊष्मीय इन्सुलेशन सामग्री के चयन, आवश्यक मोटाई डिजाइन और ऊष्मीय इन्सुलेशन सामग्री के उचित जोड़ के माध्यम से ऊष्मीय इन्सुलेशन क्षमता सुनिश्चित की जानी चाहिए।

मिट्टी से ऊष्मा के नुकसान को कम करें

सर्दियों की रातों में, क्योंकि घर के अंदर की मिट्टी का तापमान बाहर की मिट्टी के तापमान से अधिक होता है, इसलिए ऊष्मा चालन द्वारा घर के अंदर की मिट्टी की ऊष्मा बाहर स्थानांतरित हो जाती है, जिससे ग्रीनहाउस की ऊष्मा का नुकसान होता है। मिट्टी से ऊष्मा के नुकसान को कम करने के कई तरीके हैं।

01 मृदा इन्सुलेशन

जमीन को ठीक से धंसाया जाता है, जिससे जमी हुई मिट्टी की परत से बचा जा सके और मिट्टी का उपयोग ऊष्मा संरक्षण के लिए किया जा सके। उदाहरण के लिए, हेक्सी कॉरिडोर में चाई रीजनरेशन और अन्य बंजर भूमि पर विकसित "1448 तीन-सामग्री-एक-निकाय" सौर ग्रीनहाउस को 1 मीटर नीचे खोदकर बनाया गया था, जिससे जमी हुई मिट्टी की परत से प्रभावी ढंग से बचा जा सके; तुरपान क्षेत्र में जमी हुई मिट्टी की गहराई 0.8 मीटर होने के तथ्य को ध्यान में रखते हुए, वांग हुआमिन और अन्य ने ग्रीनहाउस की तापीय इन्सुलेशन क्षमता को बढ़ाने के लिए 0.8 मीटर तक खोदने का सुझाव दिया। जब झांग गुओसेन आदि ने बंजर भूमि पर दोहरी मेहराब वाली दोहरी परत खोदकर सौर ग्रीनहाउस की पिछली दीवार का निर्माण किया, तो खुदाई की गहराई 1 मीटर थी। प्रयोग से पता चला कि पारंपरिक दूसरी पीढ़ी के सौर ग्रीनहाउस की तुलना में रात का न्यूनतम तापमान 2-3 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ गया।

02 फाउंडेशन कोल्ड प्रोटेक्शन

मुख्य विधि यह है कि सामने की छत के नींव वाले हिस्से के साथ-साथ ठंड से बचाव के लिए एक खाई खोदी जाए, उसमें तापरोधी सामग्री भरी जाए, या नींव की दीवार के साथ-साथ तापरोधी सामग्री को लगातार जमीन में गाड़ दिया जाए। इन सभी उपायों का उद्देश्य ग्रीनहाउस की सीमावर्ती मिट्टी के माध्यम से होने वाले ताप हस्तांतरण से होने वाली ऊष्मा हानि को कम करना है। उपयोग की जाने वाली तापरोधी सामग्री मुख्य रूप से उत्तर-पश्चिम चीन की स्थानीय परिस्थितियों पर आधारित होती है और स्थानीय स्तर पर आसानी से प्राप्त की जा सकती है, जैसे कि भूसा, स्लैग, रॉक वूल, पॉलीस्टायरीन बोर्ड, मक्के का भूसा, घोड़े की खाद, गिरे हुए पत्ते, टूटी हुई घास, लकड़ी का बुरादा, खरपतवार, पुआल आदि।

03 मल्च फिल्म

प्लास्टिक फिल्म से ढकने पर, दिन के समय सूर्य की रोशनी प्लास्टिक फिल्म के माध्यम से मिट्टी तक पहुँचती है, जिससे मिट्टी सूर्य की ऊष्मा को अवशोषित करके गर्म हो जाती है। इसके अलावा, प्लास्टिक फिल्म मिट्टी द्वारा परावर्तित होने वाली लंबी-तरंग विकिरण को रोकती है, जिससे मिट्टी की विकिरण हानि कम होती है और ऊष्मा भंडारण क्षमता बढ़ती है। रात में, प्लास्टिक फिल्म मिट्टी और घर के अंदर की हवा के बीच संवहन ऊष्मा विनिमय को बाधित करती है, जिससे मिट्टी की ऊष्मा हानि कम होती है। साथ ही, प्लास्टिक फिल्म मिट्टी से पानी के वाष्पीकरण के कारण होने वाली गुप्त ऊष्मा हानि को भी कम करती है। वेई वेनशियांग ने किंघाई पठार में ग्रीनहाउस को प्लास्टिक फिल्म से ढका और प्रयोग से पता चला कि जमीन का तापमान लगभग 1℃ तक बढ़ सकता है।

सामने की छत की तापीय इन्सुलेशन क्षमता को मजबूत करें

ग्रीनहाउस की सामने वाली छत ऊष्मा उत्सर्जन का मुख्य स्रोत है, और ग्रीनहाउस में होने वाली कुल ऊष्मा हानि का 75% से अधिक हिस्सा इसी छत से होता है। इसलिए, ग्रीनहाउस की सामने वाली छत की ऊष्मा इन्सुलेशन क्षमता को मजबूत करने से इस हानि को प्रभावी ढंग से कम किया जा सकता है और ग्रीनहाउस के शीतकालीन तापमान वातावरण में सुधार किया जा सकता है। वर्तमान में, सामने वाली छत की ऊष्मा इन्सुलेशन क्षमता को बढ़ाने के लिए तीन मुख्य उपाय उपलब्ध हैं।

01 बहुस्तरीय पारदर्शी आवरण का उपयोग किया गया है।

संरचनात्मक रूप से, ग्रीनहाउस की प्रकाश-संचारी सतह के रूप में दोहरी या तिहरी परत वाली फिल्म का उपयोग ग्रीनहाउस के तापीय इन्सुलेशन प्रदर्शन को प्रभावी ढंग से बेहतर बना सकता है। उदाहरण के लिए, झांग गुओसेन और अन्य ने जियुकुआन शहर के गोबी क्षेत्र में एक दोहरे मेहराब वाली दोहरी परत वाली सौर ग्रीनहाउस का डिज़ाइन तैयार किया। ग्रीनहाउस की सामने की छत का बाहरी भाग EVA फिल्म से बना है, और ग्रीनहाउस का आंतरिक भाग PVC ड्रिप-फ्री एंटी-एजिंग फिल्म से बना है। प्रयोगों से पता चलता है कि पारंपरिक दूसरी पीढ़ी के सौर ग्रीनहाउस की तुलना में, तापीय इन्सुलेशन प्रभाव उत्कृष्ट है, और रात का न्यूनतम तापमान औसतन 2-3 डिग्री सेल्सियस बढ़ जाता है। इसी प्रकार, झांग जिंगशे आदि ने भी उच्च अक्षांश और अत्यधिक ठंडे क्षेत्रों की जलवायु विशेषताओं के लिए दोहरी परत वाली सौर ग्रीनहाउस का डिज़ाइन तैयार किया, जिससे ग्रीनहाउस के तापीय इन्सुलेशन में उल्लेखनीय सुधार हुआ। सामान्य ग्रीनहाउस की तुलना में, रात का तापमान 3 डिग्री सेल्सियस बढ़ गया। इसके अलावा, वू लेटियन और अन्य ने शिनजियांग के हेतियान रेगिस्तानी क्षेत्र में डिज़ाइन किए गए सौर ग्रीनहाउस की सामने की छत पर 0.1 मिमी मोटी EVA फिल्म की तीन परतों का उपयोग करने का प्रयास किया। बहु-परत वाली फिल्म सामने की छत से ऊष्मा हानि को प्रभावी ढंग से कम कर सकती है, लेकिन चूंकि एकल-परत वाली फिल्म की प्रकाश संचरण क्षमता लगभग 90% होती है, इसलिए बहु-परत वाली फिल्म में प्रकाश संचरण क्षमता में कमी आना स्वाभाविक है। अतः, बहु-परत वाली प्रकाश संचरण क्षमता वाली कवरिंग का चयन करते समय, ग्रीनहाउस की प्रकाश स्थितियों और प्रकाश आवश्यकताओं को ध्यान में रखना आवश्यक है।

02 सामने की छत की रात्रिकालीन इन्सुलेशन को मजबूत करें

दिन के समय प्रकाश संचरण बढ़ाने के लिए सामने की छत पर प्लास्टिक फिल्म का उपयोग किया जाता है, लेकिन रात में यह पूरे ग्रीनहाउस में सबसे कमजोर हिस्सा बन जाता है। इसलिए, सौर ग्रीनहाउस के लिए सामने की छत की बाहरी सतह को मोटी मिश्रित तापीय इन्सुलेशन रजाई से ढकना एक आवश्यक तापीय इन्सुलेशन उपाय है। उदाहरण के लिए, किंघाई अल्पाइन क्षेत्र में, लियू यानजी और अन्य ने प्रयोगों के लिए तापीय इन्सुलेशन रजाई के रूप में पुआल के पर्दे और क्राफ्ट पेपर का उपयोग किया। परीक्षण परिणामों से पता चला कि रात में ग्रीनहाउस के भीतर का न्यूनतम तापमान 7.7℃ से अधिक तक पहुँच सकता है। इसके अलावा, वेई वेनशियांग का मानना ​​है कि इस क्षेत्र में तापीय इन्सुलेशन के लिए घास के दोहरे पर्दे या घास के पर्दों के बाहर क्राफ्ट पेपर का उपयोग करके ग्रीनहाउस की ऊष्मा हानि को 90% से अधिक कम किया जा सकता है। इसके अतिरिक्त, ज़ू पिंग आदि ने शिनजियांग के गोबी क्षेत्र में सौर ग्रीनहाउस में पुनर्नवीनीकृत फाइबर नीडल्ड फेल्ट तापीय इन्सुलेशन रजाई का उपयोग किया, और चांग मेइमेई आदि ने हेक्सी कॉरिडोर के गोबी क्षेत्र में सौर ग्रीनहाउस में तापीय इन्सुलेशन सैंडविच कॉटन तापीय इन्सुलेशन रजाई का उपयोग किया। वर्तमान में, सौर ग्रीनहाउस में कई प्रकार के तापीय इन्सुलेशन रजाई का उपयोग किया जाता है, लेकिन इनमें से अधिकांश नीडल फेल्ट, ग्लू-स्प्रेड कॉटन, पर्ल कॉटन आदि से बने होते हैं, जिनके दोनों ओर जलरोधक या एंटी-एजिंग सतह परतें होती हैं। तापीय इन्सुलेशन रजाई की तापीय इन्सुलेशन क्रियाविधि के अनुसार, इसके तापीय इन्सुलेशन प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए, हमें इसकी तापीय प्रतिरोधकता को बढ़ाना और इसके ऊष्मा स्थानांतरण गुणांक को कम करना शुरू करना चाहिए। इसके लिए मुख्य उपाय हैं सामग्री की तापीय चालकता को कम करना, सामग्री की परतों की मोटाई बढ़ाना या सामग्री की परतों की संख्या बढ़ाना आदि। इसलिए, वर्तमान में, उच्च तापीय इन्सुलेशन प्रदर्शन वाली तापीय इन्सुलेशन रजाई की कोर सामग्री अक्सर बहुस्तरीय मिश्रित सामग्री से बनी होती है। परीक्षण के अनुसार, वर्तमान में उच्च तापीय इन्सुलेशन प्रदर्शन वाली तापीय इन्सुलेशन रजाई का ऊष्मा स्थानांतरण गुणांक 0.5W/(m2℃) तक पहुंच सकता है, जो सर्दियों में ठंडे क्षेत्रों में ग्रीनहाउस के तापीय इन्सुलेशन के लिए बेहतर गारंटी प्रदान करता है। बेशक, उत्तर-पश्चिमी क्षेत्र में तेज हवा और धूल होती है, और पराबैंगनी विकिरण तीव्र होता है, इसलिए तापीय इन्सुलेशन सतह परत में अच्छा एंटी-एजिंग प्रदर्शन होना चाहिए।

03 आंतरिक तापीय इन्सुलेशन पर्दा लगाएं।

हालांकि सूर्यप्रकाश ग्रीनहाउस की सामने की छत रात में बाहरी तापरोधी आवरण से ढकी होती है, लेकिन ग्रीनहाउस की अन्य संरचनाओं के संदर्भ में, रात में सामने की छत पूरे ग्रीनहाउस के लिए एक कमजोर कड़ी साबित होती है। इसलिए, "उत्तर-पश्चिमी बंजर भूमि में ग्रीनहाउस की संरचना और निर्माण प्रौद्योगिकी" परियोजना दल ने एक सरल आंतरिक तापरोधी रोल-अप प्रणाली (चित्र 1) तैयार की, जिसकी संरचना में सामने के निचले हिस्से में एक स्थिर आंतरिक तापरोधी आवरण और ऊपरी भाग में एक चल आंतरिक तापरोधी आवरण शामिल है। ऊपरी चल तापरोधी आवरण दिन के दौरान ग्रीनहाउस की पिछली दीवार पर खोला और मोड़ा जाता है, जिससे ग्रीनहाउस की रोशनी प्रभावित नहीं होती; नीचे का स्थिर तापरोधी आवरण रात में सील करने का काम करता है। आंतरिक इन्सुलेशन डिज़ाइन साफ-सुथरा और उपयोग में आसान है, और गर्मियों में छाया और शीतलन प्रदान करने का काम भी करता है।

सक्रिय तापन प्रौद्योगिकी

उत्तर-पश्चिमी चीन में सर्दियों में कम तापमान के कारण, यदि हम केवल ग्रीनहाउस में ऊष्मा संरक्षण और ऊष्मा भंडारण पर निर्भर रहते हैं, तो भी हम कुछ ठंडे मौसमों में फसलों के शीतकालीन उत्पादन की आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकते हैं, इसलिए कुछ सक्रिय तापवर्धक उपायों पर भी विचार किया जा रहा है।

सौर ऊर्जा भंडारण और ताप उत्सर्जन प्रणाली

दीवार पर ऊष्मा संरक्षण, ऊष्मा भंडारण और भार वहन करने का भार वहन करने की ज़िम्मेदारी होने के कारण सौर ग्रीनहाउस की निर्माण लागत अधिक होती है और भूमि उपयोग दर कम होती है। इसलिए, सौर ग्रीनहाउस का सरलीकरण और संयोजन भविष्य में विकास की एक महत्वपूर्ण दिशा होगी। इनमें से एक उपाय है दीवार के कार्य को सरल बनाना, जिससे उसकी ऊष्मा भंडारण और उत्सर्जन की ज़िम्मेदारी समाप्त हो जाती है और पिछली दीवार केवल ऊष्मा संरक्षण का कार्य करती है। यह विकास को सरल बनाने का एक प्रभावी तरीका है। उदाहरण के लिए, फांग हुई की सक्रिय ऊष्मा भंडारण और उत्सर्जन प्रणाली (चित्र 2) का उपयोग गांसू, निंग्शिया और शिनजियांग जैसे गैर-कृषि क्षेत्रों में व्यापक रूप से किया जाता है। इसका ऊष्मा संग्रहण उपकरण उत्तरी दीवार पर लगाया जाता है। दिन के दौरान, ऊष्मा संग्रहण उपकरण द्वारा एकत्रित ऊष्मा, ऊष्मा संग्रहण माध्यम के संचलन के माध्यम से ऊष्मा संग्रहण निकाय में संग्रहित हो जाती है, और रात में, ऊष्मा भंडारण माध्यम के संचलन द्वारा ऊष्मा मुक्त होकर ऊष्मा को गर्म करती है, जिससे समय और स्थान में ऊष्मा स्थानांतरण संभव हो पाता है। प्रयोगों से पता चलता है कि इस उपकरण के उपयोग से ग्रीनहाउस का न्यूनतम तापमान 3 से 5 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ाया जा सकता है। वांग झीवेई और अन्य ने दक्षिणी शिनजियांग रेगिस्तानी क्षेत्र में सौर ग्रीनहाउस के लिए एक जल परदे वाली ताप प्रणाली का प्रस्ताव रखा है, जो रात में ग्रीनहाउस का तापमान 2.1 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ा सकती है।

इसके अतिरिक्त, बाओ एनकैई आदि ने उत्तरी दीवार के लिए एक सक्रिय ऊष्मा भंडारण परिसंचरण प्रणाली डिजाइन की। दिन के समय, अक्षीय पंखों के परिसंचरण के माध्यम से, अंदर की गर्म हवा उत्तरी दीवार में लगे ऊष्मा स्थानांतरण नलिका से होकर गुजरती है, और ऊष्मा स्थानांतरण नलिका दीवार के भीतर ऊष्मा भंडारण परत के साथ ऊष्मा का आदान-प्रदान करती है, जिससे दीवार की ऊष्मा भंडारण क्षमता में उल्लेखनीय वृद्धि होती है। इसके अतिरिक्त, यान यानताओ आदि द्वारा डिजाइन की गई सौर चरण-परिवर्तन ऊष्मा भंडारण प्रणाली दिन के समय सौर संग्राहकों के माध्यम से चरण-परिवर्तन सामग्री में ऊष्मा संग्रहित करती है, और फिर रात में वायु परिसंचरण के माध्यम से ऊष्मा को अंदर की हवा में फैलाती है, जिससे रात में औसत तापमान 2.0℃ तक बढ़ सकता है। उपरोक्त सौर ऊर्जा उपयोग प्रौद्योगिकियों और उपकरणों में मितव्ययिता, ऊर्जा बचत और कम कार्बन उत्सर्जन की विशेषताएं हैं। अनुकूलन और सुधार के बाद, उत्तर-पश्चिम चीन में प्रचुर मात्रा में सौर ऊर्जा संसाधनों वाले क्षेत्रों में इनके अनुप्रयोग की अच्छी संभावनाएं हैं।

अन्य सहायक तापन प्रौद्योगिकियाँ

01 बायोमास ऊर्जा तापन

बिछावन, पुआल, गाय का गोबर, भेड़ का गोबर और मुर्गी का गोबर जैविक जीवाणुओं के साथ मिलाकर ग्रीनहाउस की मिट्टी में दबा दिया जाता है। किण्वन प्रक्रिया के दौरान अत्यधिक ऊष्मा उत्पन्न होती है और लाभकारी जीवाणु, कार्बनिक पदार्थ और कार्बन डाइऑक्साइड उत्पन्न होते हैं। लाभकारी जीवाणु विभिन्न प्रकार के रोगाणुओं को रोककर नष्ट कर सकते हैं और ग्रीनहाउस रोगों और कीटों की रोकथाम कर सकते हैं; कार्बनिक पदार्थ फसलों के लिए उर्वरक बन सकते हैं; उत्पन्न कार्बन डाइऑक्साइड फसलों के प्रकाश संश्लेषण को बढ़ा सकती है। उदाहरण के लिए, वेई वेनशियांग ने किंघाई पठार स्थित सौर ग्रीनहाउस की भीतरी मिट्टी में घोड़े का गोबर, गाय का गोबर और भेड़ का गोबर जैसे गर्म जैविक उर्वरक दबाए, जिससे मिट्टी का तापमान प्रभावी रूप से बढ़ गया। गांसू रेगिस्तान क्षेत्र में स्थित सौर ग्रीनहाउस में, झोउ झिलॉन्ग ने फसलों के बीच पुआल और जैविक उर्वरक का किण्वन किया। परीक्षण से पता चला कि ग्रीनहाउस का तापमान 2 से 3 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ाया जा सकता है।

02 कोयला तापन

कृत्रिम चूल्हे, ऊर्जा-बचत वाले वॉटर हीटर और हीटिंग के कई तरीके हैं। उदाहरण के लिए, किंगहाई पठार में किए गए शोध के बाद, वेई वेनशियांग ने पाया कि स्थानीय स्तर पर मुख्य रूप से कृत्रिम भट्टी से हीटिंग का उपयोग किया जाता है। इस हीटिंग विधि के कई फायदे हैं, जैसे कि तेजी से हीटिंग और स्पष्ट हीटिंग प्रभाव। हालांकि, कोयले को जलाने की प्रक्रिया में SO2, CO और H2S जैसी हानिकारक गैसें उत्पन्न होती हैं, इसलिए इन हानिकारक गैसों के उचित निकास की व्यवस्था करना आवश्यक है।

03 इलेक्ट्रिक हीटिंग

ग्रीनहाउस की सामने वाली छत को गर्म करने के लिए इलेक्ट्रिक हीटिंग वायर का उपयोग करें, या इलेक्ट्रिक हीटर का उपयोग करें। इससे हीटिंग का प्रभाव उल्लेखनीय है, उपयोग सुरक्षित है, ग्रीनहाउस में कोई प्रदूषण उत्पन्न नहीं होता है, और हीटिंग उपकरण को नियंत्रित करना आसान है। चेन वेइकियान और अन्य का मानना ​​है कि जियुकुआन क्षेत्र में सर्दियों में पाले से होने वाली क्षति स्थानीय गोबी कृषि के विकास में बाधा डालती है, और ग्रीनहाउस को गर्म करने के लिए इलेक्ट्रिक हीटिंग तत्वों का उपयोग किया जा सकता है। हालांकि, उच्च गुणवत्ता वाले विद्युत ऊर्जा संसाधनों के उपयोग के कारण, ऊर्जा की खपत अधिक है और लागत भी अधिक है। सुझाव दिया जाता है कि इसे अत्यधिक ठंड के मौसम में आपातकालीन हीटिंग के अस्थायी साधन के रूप में उपयोग किया जाना चाहिए।

पर्यावरण प्रबंधन उपाय

ग्रीनहाउस के उत्पादन और उपयोग की प्रक्रिया में, संपूर्ण उपकरण और सामान्य संचालन से यह सुनिश्चित नहीं किया जा सकता कि इसका ऊष्मीय वातावरण डिज़ाइन आवश्यकताओं को पूरा करता है। वास्तव में, उपकरणों का उपयोग और प्रबंधन ऊष्मीय वातावरण के निर्माण और रखरखाव में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, जिनमें सबसे महत्वपूर्ण है ऊष्मीय इन्सुलेशन क्विल्ट और वेंट का दैनिक प्रबंधन।

थर्मल इन्सुलेशन रजाई का प्रबंधन

थर्मल इंसुलेशन क्विल्ट सामने की छत के रात्रिकालीन तापीय इन्सुलेशन की कुंजी है, इसलिए इसके दैनिक प्रबंधन और रखरखाव को सुव्यवस्थित करना अत्यंत महत्वपूर्ण है, विशेष रूप से निम्नलिखित समस्याओं पर ध्यान देना चाहिए: ① थर्मल इंसुलेशन क्विल्ट को खोलने और बंद करने का उचित समय चुनें। थर्मल इंसुलेशन क्विल्ट को खोलने और बंद करने का समय न केवल ग्रीनहाउस के प्रकाश के समय को प्रभावित करता है, बल्कि ग्रीनहाउस में तापन प्रक्रिया को भी प्रभावित करता है। थर्मल इंसुलेशन क्विल्ट को बहुत जल्दी या बहुत देर से खोलना या बंद करना ऊष्मा संग्रहण के लिए अनुकूल नहीं है। सुबह के समय, यदि क्विल्ट को बहुत जल्दी खोल दिया जाए, तो बाहर के कम तापमान और कमजोर प्रकाश के कारण अंदर का तापमान बहुत अधिक गिर जाएगा। इसके विपरीत, यदि क्विल्ट को खोलने का समय बहुत देर से हो, तो ग्रीनहाउस में प्रकाश प्राप्त करने का समय कम हो जाएगा, और अंदर के तापमान में वृद्धि का समय विलंबित हो जाएगा। दोपहर के समय, यदि थर्मल इंसुलेशन क्विल्ट को बहुत जल्दी बंद कर दिया जाए, तो अंदर प्रकाश के संपर्क में आने का समय कम हो जाएगा, और अंदर की मिट्टी और दीवारों द्वारा ऊष्मा का भंडारण कम हो जाएगा। इसके विपरीत, यदि ऊष्मा संरक्षण प्रणाली को बहुत देर से बंद किया जाता है, तो कम बाहरी तापमान और कम रोशनी के कारण ग्रीनहाउस की ऊष्मा हानि बढ़ जाएगी। इसलिए, सामान्यतः, सुबह ऊष्मा इन्सुलेशन रजाई को चालू करते समय, तापमान में 1-2 डिग्री सेल्सियस की गिरावट के बाद वृद्धि करना उचित है, और इसे बंद करते समय, तापमान में 1-2 डिग्री सेल्सियस की गिरावट के बाद वृद्धि करना उचित है। 2. ऊष्मा इन्सुलेशन रजाई को बंद करते समय, ध्यान दें कि क्या ऊष्मा इन्सुलेशन रजाई सामने की सभी छतों को अच्छी तरह से ढकती है, और यदि कोई गैप हो तो उसे समय पर ठीक करें। 3. ऊष्मा इन्सुलेशन रजाई को पूरी तरह से बिछाने के बाद, जांच लें कि निचला हिस्सा अच्छी तरह से दबा हुआ है, ताकि रात में हवा से ऊष्मा संरक्षण का प्रभाव कम न हो। 4. ऊष्मा इन्सुलेशन रजाई की समय पर जांच और रखरखाव करें, विशेष रूप से यदि यह क्षतिग्रस्त हो, तो इसकी समय पर मरम्मत या इसे बदलें। 4. मौसम की स्थिति पर समय पर ध्यान दें। बारिश या बर्फबारी होने पर, ऊष्मा इन्सुलेशन रजाई को समय पर ढक दें और बर्फ को समय पर हटा दें।

वेंट का प्रबंधन

सर्दियों में वेंटिलेशन का उद्देश्य दोपहर के समय अत्यधिक तापमान से बचने के लिए हवा के तापमान को समायोजित करना है; दूसरा, ग्रीनहाउस के अंदर की नमी को दूर करना, हवा की आर्द्रता को कम करना और कीटों और रोगों को नियंत्रित करना है; तीसरा, ग्रीनहाउस के अंदर CO2 की सांद्रता को बढ़ाना और फसल की वृद्धि को बढ़ावा देना है। हालांकि, वेंटिलेशन और ऊष्मा संरक्षण परस्पर विरोधी हैं। यदि वेंटिलेशन को ठीक से प्रबंधित नहीं किया जाता है, तो इससे तापमान में कमी की समस्या हो सकती है। इसलिए, ग्रीनहाउस की पर्यावरणीय परिस्थितियों के अनुसार वेंटिलेशन को कब और कितनी देर तक खोलना है, इसे गतिशील रूप से समायोजित करने की आवश्यकता होती है। उत्तर-पश्चिमी गैर-खेती वाले क्षेत्रों में, ग्रीनहाउस वेंटिलेशन का प्रबंधन मुख्य रूप से दो तरीकों से किया जाता है: मैन्युअल संचालन और साधारण यांत्रिक वेंटिलेशन। हालांकि, वेंटिलेशन के खुलने और वेंटिलेशन का समय मुख्य रूप से लोगों के व्यक्तिगत निर्णय पर आधारित होता है, इसलिए कभी-कभी वेंटिलेशन बहुत जल्दी या बहुत देर से खुल जाते हैं। उपरोक्त समस्याओं को हल करने के लिए, यिन यिलेई आदि ने एक छत पर बुद्धिमान वेंटिलेशन उपकरण डिजाइन किया है, जो ग्रीनहाउस के अंदर के वातावरण में होने वाले परिवर्तनों के अनुसार वेंटिलेशन छिद्रों के खुलने का समय और खुलने-बंद होने का आकार निर्धारित कर सकता है। पर्यावरण परिवर्तन और फसल की मांग के नियम पर शोध के गहन होने के साथ-साथ पर्यावरण बोध, सूचना संग्रह, विश्लेषण और नियंत्रण जैसी प्रौद्योगिकियों और उपकरणों के लोकप्रियकरण और प्रगति के साथ, सौर ग्रीनहाउस में वेंटिलेशन प्रबंधन का स्वचालन भविष्य में एक महत्वपूर्ण विकास दिशा होनी चाहिए।

अन्य प्रबंधन उपाय

विभिन्न प्रकार की शेड फिल्मों के उपयोग से उनकी प्रकाश संचरण क्षमता धीरे-धीरे कमज़ोर हो जाती है। यह कमज़ोरी न केवल उनके भौतिक गुणों पर निर्भर करती है, बल्कि उपयोग के दौरान आसपास के वातावरण और प्रबंधन पर भी निर्भर करती है। उपयोग के दौरान प्रकाश संचरण क्षमता में गिरावट का सबसे महत्वपूर्ण कारण फिल्म की सतह पर गंदगी का जमाव है। इसलिए, जब भी संभव हो, नियमित रूप से सफाई करना अत्यंत महत्वपूर्ण है। इसके अलावा, ग्रीनहाउस की बाहरी संरचना की नियमित रूप से जांच करनी चाहिए। दीवार और सामने की छत में रिसाव होने पर, ठंडी हवा के प्रवेश को रोकने के लिए समय रहते उसकी मरम्मत करानी चाहिए।

मौजूदा समस्याएं और विकास की दिशा

उत्तर-पश्चिमी चीन के गैर-कृषि योग्य क्षेत्रों में शोधकर्ताओं ने ग्रीनहाउस की ताप संरक्षण और भंडारण तकनीक, प्रबंधन तकनीक और तापन विधियों का वर्षों तक अध्ययन किया है, जिससे सब्जियों का शीतकालीन उत्पादन संभव हो पाया है। इससे ग्रीनहाउस की कम तापमान से होने वाली क्षति से लड़ने की क्षमता में काफी सुधार हुआ है और सब्जियों का शीतकालीन उत्पादन भी संभव हो पाया है। इसने चीन में भूमि के लिए प्रतिस्पर्धा कर रहे खाद्य और सब्जी उत्पादकों के बीच के विरोधाभास को कम करने में ऐतिहासिक योगदान दिया है। हालांकि, उत्तर-पश्चिमी चीन में तापमान संरक्षण तकनीक में अभी भी कुछ समस्याएं हैं।

ग्रीनहाउस के प्रकारों को उन्नत किया जाएगा

वर्तमान में, ग्रीनहाउस के प्रकार अभी भी वही हैं जो 20वीं शताब्दी के उत्तरार्ध और इस शताब्दी के आरंभिक काल में निर्मित हुए थे। इनकी संरचना सरल, डिज़ाइन अतार्किक, ग्रीनहाउस के ऊष्मीय वातावरण को बनाए रखने और प्राकृतिक आपदाओं का सामना करने की क्षमता कमज़ोर और मानकीकरण का अभाव है। इसलिए, भविष्य में ग्रीनहाउस के डिज़ाइन में, स्थानीय भौगोलिक अक्षांश और जलवायु विशेषताओं को ध्यान में रखते हुए, सामने की छत का आकार और झुकाव, ग्रीनहाउस का दिशा कोण, पीछे की दीवार की ऊँचाई, ग्रीनहाउस की गहराई आदि को मानकीकृत किया जाना चाहिए। साथ ही, यथासंभव एक ग्रीनहाउस में केवल एक ही फसल लगाई जानी चाहिए, ताकि लगाई जाने वाली फसलों की प्रकाश और तापमान संबंधी आवश्यकताओं के अनुसार मानकीकृत ग्रीनहाउस का चयन किया जा सके।

ग्रीनहाउस का पैमाना अपेक्षाकृत छोटा है।

ग्रीनहाउस का आकार छोटा होने पर ग्रीनहाउस के ऊष्मीय वातावरण की स्थिरता और मशीनीकरण के विकास पर असर पड़ेगा। श्रम लागत में लगातार वृद्धि के साथ, मशीनीकरण का विकास भविष्य की एक महत्वपूर्ण दिशा है। इसलिए, भविष्य में हमें स्थानीय विकास स्तर को ध्यान में रखते हुए, मशीनीकरण विकास की आवश्यकताओं को ध्यान में रखते हुए, ग्रीनहाउस के आंतरिक स्थान और लेआउट को तर्कसंगत रूप से डिज़ाइन करना चाहिए, स्थानीय क्षेत्रों के लिए उपयुक्त कृषि उपकरणों के अनुसंधान और विकास में तेजी लानी चाहिए और ग्रीनहाउस उत्पादन की मशीनीकरण दर को बढ़ाना चाहिए। साथ ही, फसलों और खेती के तरीकों की आवश्यकताओं के अनुसार, संबंधित उपकरणों को मानकों के अनुरूप बनाया जाना चाहिए और वेंटिलेशन, आर्द्रता कम करने, ऊष्मा संरक्षण और हीटिंग उपकरणों के एकीकृत अनुसंधान और विकास, नवाचार और प्रचार-प्रसार को बढ़ावा दिया जाना चाहिए।

रेत और खोखले ब्लॉकों जैसी दीवारों की मोटाई अभी भी काफी अधिक है।

दीवार की मोटाई अधिक होने पर, भले ही इन्सुलेशन प्रभाव अच्छा हो, लेकिन इससे मिट्टी के उपयोग की दर कम हो जाएगी, लागत बढ़ेगी और निर्माण कार्य कठिन हो जाएगा। इसलिए, भविष्य के विकास में, एक ओर तो स्थानीय जलवायु परिस्थितियों के अनुसार दीवार की मोटाई को वैज्ञानिक रूप से अनुकूलित किया जा सकता है; दूसरी ओर, हमें पिछली दीवार के हल्के और सरलीकृत विकास को बढ़ावा देना चाहिए, ताकि ग्रीनहाउस की पिछली दीवार केवल ऊष्मा संरक्षण का कार्य करे और दीवार के ऊष्मा भंडारण और उत्सर्जन के स्थान पर सौर संग्राहकों और अन्य उपकरणों का उपयोग किया जा सके। सौर संग्राहकों में उच्च ऊष्मा संग्रहण दक्षता, मजबूत ऊष्मा संग्रहण क्षमता, ऊर्जा बचत, कम कार्बन उत्सर्जन आदि गुण होते हैं, और उनमें से अधिकांश सक्रिय विनियमन और नियंत्रण कर सकते हैं, और रात में ग्रीनहाउस की पर्यावरणीय आवश्यकताओं के अनुसार लक्षित ऊष्माक्षेपी तापन कर सकते हैं, जिससे ऊष्मा उपयोग की दक्षता अधिक होती है।

विशेष प्रकार की तापरोधी रजाई विकसित करने की आवश्यकता है।

ग्रीनहाउस में ऊष्मा के निकास का मुख्य स्रोत सामने की छत होती है, और ताप इन्सुलेशन रजाई का तापीय इन्सुलेशन प्रदर्शन सीधे तौर पर अंदर के तापीय वातावरण को प्रभावित करता है। वर्तमान में, कुछ क्षेत्रों में ग्रीनहाउस का तापमान वातावरण अच्छा नहीं है, जिसका आंशिक कारण तापीय इन्सुलेशन रजाई का बहुत पतला होना और सामग्रियों का तापीय इन्सुलेशन प्रदर्शन अपर्याप्त होना है। साथ ही, तापीय इन्सुलेशन रजाई में कुछ कमियां भी हैं, जैसे कि खराब जलरोधक क्षमता और सतही क्षरण क्षमता, सतह और भीतरी सामग्रियों का जल्दी खराब हो जाना आदि। इसलिए, भविष्य में स्थानीय जलवायु विशेषताओं और आवश्यकताओं के अनुसार उपयुक्त तापीय इन्सुलेशन सामग्रियों का वैज्ञानिक रूप से चयन किया जाना चाहिए, और स्थानीय उपयोग और व्यापक प्रसार के लिए उपयुक्त विशेष तापीय इन्सुलेशन रजाई उत्पादों को डिजाइन और विकसित किया जाना चाहिए।

अंत

उद्धृत जानकारी

लूओ गानलियांग, चेंग जियू, वांग पिंगज़ी, आदि। उत्तर-पश्चिमी गैर-खेती योग्य भूमि में सौर ग्रीनहाउस की पर्यावरणीय तापमान गारंटी प्रौद्योगिकी की अनुसंधान स्थिति [जे]। कृषि इंजीनियरिंग प्रौद्योगिकी, 2022,42(28):12-20।