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基于相变蓄热与太阳能利用技术的高产温室成套技术及应用

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2022-09-27 16:03:30

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 张健 | 2022-09-27 16:03:30

对于我国北方城市,不耐长途运输的喜温类果蔬菜宜采取就地生产供应,以满足人们对鲜食蔬菜的需求。日光温室以我国独创的适合国情的设施农业建筑形式“反季节”蔬菜生产,对保证北方“菜篮子”安全,改善民生等起到了积极作用。在传统温室系统的基础上增加了太阳能集热器和自动控制机构,同时改进温室砖墙结构为相变蓄热墙体结构,通过太阳能集热器在白天高效吸收太阳热量并且通过水循环对温室进行供暖蓄热,采用相变蓄热墙体对温室内进行白间蓄热和夜间放热调控实现室内环境稳定,采用自动控制机构对温室系统进行数据采集处理和自动调控,实现了节约资源和环境友好,对于温室农业发展具有积极意义。

1)将研发的相变蓄热墙体材料和太阳能空气集热装置有机结合,研发了日光温室太阳能 主-被动相变蓄热墙体系统,从而实现了太阳能的夜间转移与热量补偿。2)建立了太阳能主-被动相变蓄热墙体 系统传热模型及日光温室建筑空间形态特征参数优化设计模型,形成了一套与气候相适应的高效能日光温室建筑光 热湿环境质量保障技术体系,从而发展了日光温室建筑热工设计理论及设计方法。3)研发了 GH-20复合相变蓄热 材料制备及生产技术,为日光温室太阳能高效蓄存及其夜间的转移提供了条件。4)研发了太阳能多曲面槽式空气集 热器工业生产技术,为日光温室的多方式供热创造了条件。

截止2018年,我国日光温室蔬菜栽培面积已达104.4万公顷,较2017年增长了 39.71%,而日光温室行业 市场饱和度仅为4.08%,其发展潜力巨大。而本研究成果可全面提升日光温室建造技术理念和水平、现代设施农业 智能化高效运营管理水平、以及土地产出率和资源利用率,实现传统方式向现代设施农业的转型与升级,实现清洁 生产,无污染排放,带动农民就业增收、促进农村繁茉发展。该成果已在北京、新疆、宁夏、山东、天津等地累计推广300余亩、培训相关从业者近2000人次以上,辐射 带动周边农户增加收入,经济效益及环境效益巨大。

我校环境与生命学部整合了原环境与能源工程学院和原生命科学与生物工程学院的科技资源,拥有 1个国家工程实验室、1个教育部重点实验室、5个省部级重点实验室和3个国际合作基地。学部近三 年合同经费200万元以上科研项目共13项,合同经费100-200万元科研项目共26项,获批国家自 然科学基金共88项,签订技术转移合同共200余项,通过积极推进产学研深度融合,加快形成创新合力。

本研究成果落地成本低,回收快,经济效益明显,能够大幅提高现有日光温室鲜食蔬菜全年产量和品质、保障 城镇居民“菜篮子”安全、增加农民经济收入、减少传统能源消耗、节能减排提供了技术保障。以陈超教授与天津市桑田梓地农业科技有限公司"日光温室建 筑升级改造联合合作”为例,共建设2~3个示范工程,累计推广面积500亩,每亩西瓜产量提升10%,预计每亩 增加销售收入3000元以上,亩均减少水'肥、药等生产性投入200元,合计亩均效益增加3200元。

1、技术承接方应当具备较为充足的资本,以使得成果转化相关工作能够顺利开展;2、技术承接方应当具有一定的技术能力,并配备足够的技术人员开展技术转化的系列工作;3、技术承接方应按照合同约定支付技术转让费用;4、技术承接方应当按照合同约定的范围和期限实施专利;5、技术承接方不得许可约定以外的第三人实施该专利。