農(nóng)機(jī)節(jié)能技術(shù)一組

供稿

農(nóng)業(yè)部節(jié)能產(chǎn)品及設(shè)備質(zhì)檢中心

天津市農(nóng)業(yè)機(jī)械試驗(yàn)鑒定站

天津市農(nóng)機(jī)系統(tǒng)能源利用測(cè)試站

郵政編碼：300192

通訊地址：天津市南開(kāi)區(qū)科研東路8號(hào)B1座5樓

電話(huà)：022-87892971

1 濕冷式節(jié)能保鮮技術(shù)

濕冷式果蔬保鮮技術(shù)是一種新興的節(jié)能保鮮技術(shù)，它集果蔬預(yù)冷、高溫、低溫貯藏技術(shù)為一體，利用高濕冷空氣與保鮮花卉、果品、蔬菜進(jìn)行熱質(zhì)轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)對(duì)保鮮物的高效冷卻、貯藏。其技術(shù)是由于創(chuàng)造了低溫、高濕（85—100%）的環(huán)境，使果蔬和花卉得以長(zhǎng)期保存而不失水分。濕冷保鮮技術(shù)是一種蓄冷技術(shù)，即制冷機(jī)先對(duì)水箱的水進(jìn)行制冰水蓄冷作業(yè)，因?yàn)樗锛尤?/span>15%左右的共晶鹽，水是不結(jié)冰的。共晶鹽可以蓄冷即進(jìn)行能量的儲(chǔ)存和釋放，采用冰蓄冷的設(shè)備系統(tǒng)和風(fēng)機(jī)的投資及運(yùn)行費(fèi)用均比普通冷庫(kù)的運(yùn)營(yíng)成本低。這主要是1、與普通冷庫(kù)比濕冷保鮮庫(kù)的設(shè)備與同等規(guī)模冷庫(kù)比投資要少；2、蓄冷式一般采用夜間制冰水，白天只用水泵和風(fēng)機(jī)進(jìn)行庫(kù)體熱質(zhì)交換，制冷機(jī)不工作，所以耗電較少；3、夜間制冷機(jī)工作，采用峰谷電價(jià)，比白天電費(fèi)降低20—40%，節(jié)省了資金；4、蓄冷式保鮮技術(shù)在冷庫(kù)中應(yīng)用安全可靠，對(duì)保鮮物無(wú)凍傷及氣調(diào)庫(kù)CO2中毒事故。貯藏保鮮庫(kù)的運(yùn)營(yíng)成本主要是電費(fèi)，占保鮮成本的60—85%，為此使用蓄冷濕冷式保鮮技術(shù)保鮮可以做到即節(jié)能，又節(jié)資金還安全。（賈軍）

2 ZGM太陽(yáng)能溫室供暖系統(tǒng)

“ZGM”是一種復(fù)合化學(xué)物質(zhì)，其性能特征表現(xiàn)為：55℃就可以轉(zhuǎn)化為氣體，汽化潛熱是水的1.5倍，相變傳熱，其傳導(dǎo)熱效率達(dá)95％以上，傳熱速度快、節(jié)能率高達(dá)50％。該介質(zhì)無(wú)毒無(wú)味、無(wú)腐蝕性、使用安全。應(yīng)用該介質(zhì)的采暖系統(tǒng)，升溫快、均溫性、熱穩(wěn)定性能好。因此能夠大幅減少能量消耗，同時(shí)降低廢氣煙塵排放，達(dá)到節(jié)能環(huán)保目的。該技術(shù)曾獲全國(guó)發(fā)明展覽會(huì)金獎(jiǎng)、國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，2004年通過(guò)中國(guó)能源研究會(huì)的專(zhuān)家鑒定。ZGM介質(zhì)及其采暖技術(shù)，是目前熱交換領(lǐng)域節(jié)能較為合理且效果顯著的新技術(shù)。

本系統(tǒng)采用ZGM導(dǎo)熱介質(zhì)，同時(shí)充分利用太陽(yáng)能采暖設(shè)施，通過(guò)土壤及ZGM介質(zhì)蓄熱保溫，提高地溫和室內(nèi)環(huán)溫，保持冬季作物生長(zhǎng)的適宜溫度，提高作物質(zhì)量、增加作物產(chǎn)量和溫室種植面積。冬季溫室室溫保持在20℃以上，地溫保持18℃以上；采暖系統(tǒng)正常運(yùn)行可以節(jié)約80%常規(guī)能源。

ZGM太陽(yáng)能溫室采暖系統(tǒng)具有模塊化設(shè)計(jì)特點(diǎn)，可以有效控制制造成本，用戶(hù)可以采用單獨(dú)ZGM應(yīng)急供暖系統(tǒng)，在保證上述考核指標(biāo)情況下，仍可節(jié)約常規(guī)能源40%以上。本系統(tǒng)可以有效提高果菜產(chǎn)量，預(yù)計(jì)增加產(chǎn)量10%以上，同時(shí)由于地溫加熱，可增加溫室種植面積20%，增加果菜產(chǎn)量10%以上；由于有效提高果菜的早期產(chǎn)量，可提高果菜產(chǎn)品價(jià)格1倍以上。推廣使用本技術(shù)改造10萬(wàn)畝溫室大棚，每年即可節(jié)煤50萬(wàn)噸，節(jié)約資金2億元，增加收益4億元。同時(shí)減少CO2排放量119萬(wàn)噸，減少煙塵排放量1.5萬(wàn)噸，減少SO2排放量0.8萬(wàn)噸。

都市化農(nóng)業(yè)越來(lái)越趨向現(xiàn)代化溫室和工廠(chǎng)化養(yǎng)殖生產(chǎn)，而這些產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必然增加能源消耗，在當(dāng)前國(guó)家大力推動(dòng)節(jié)能降耗的形勢(shì)下，ZGM太陽(yáng)能供暖系統(tǒng)的研發(fā)，成為上述產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的**佳解決方案之一。因此，對(duì)于高附加值養(yǎng)殖業(yè)、種植業(yè)用戶(hù)，提倡使用太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)的溫室加溫設(shè)施。相對(duì)資金投入較少，并且回收期短。

農(nóng)業(yè)部節(jié)能產(chǎn)品及設(shè)備質(zhì)檢中心（天津）應(yīng)用先進(jìn)的節(jié)能環(huán)保技術(shù)、利用可再生能源研發(fā)的ZGM太陽(yáng)能溫室供暖技術(shù)，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供高效、低耗的設(shè)施裝備。本系統(tǒng)的推廣應(yīng)用對(duì)推動(dòng)我國(guó)北方溫室生產(chǎn)的節(jié)能降耗，促進(jìn)溫室生產(chǎn)的“雙增雙收”以及減少環(huán)境污染，推動(dòng)溫室產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。（任長(zhǎng)青）

3 地源熱泵技術(shù)及應(yīng)用

熱泵是一種將低溫?zé)嵩崔D(zhuǎn)移到高溫?zé)嵩吹难b置，通常用于熱泵裝置的低溫?zé)嵩唇橘|(zhì)是地下水、空氣和工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備中排出的介質(zhì)。

地源熱泵是一種以土壤作為低溫?zé)嵩吹臒岜每照{(diào)技術(shù)，它利用土壤溫度相對(duì)穩(wěn)定的特點(diǎn)，依靠少量的電力驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)，通過(guò)深埋土壤的閉環(huán)管線(xiàn)系統(tǒng)進(jìn)行熱交換，夏天向地下釋放熱量，冬天從地下吸收熱量，從而實(shí)現(xiàn)制冷或供熱的要求，具有傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)無(wú)法比擬的節(jié)能、高效、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，是一項(xiàng)適應(yīng)節(jié)約型社會(huì)，循環(huán)經(jīng)濟(jì)的先進(jìn)技術(shù)。

地源熱泵在國(guó)外，特別是歐洲應(yīng)用相當(dāng)廣泛。在我國(guó)無(wú)論在生產(chǎn)車(chē)間的冷熱空調(diào)，辦公區(qū)、生活區(qū)冷熱空調(diào)中應(yīng)用越來(lái)越迅速，同時(shí)，地源熱泵還可以用在農(nóng)業(yè)上的畜禽養(yǎng)殖環(huán)境的溫?zé)嵴{(diào)節(jié)，溫室大棚的供熱及夏季溫室生產(chǎn)的降溫調(diào)溫上。

推廣地源熱泵技術(shù)大有作為。(孫金城)

4 乳化柴油技術(shù)

隨著國(guó)際油價(jià)的不斷攀升，柴油價(jià)格也越來(lái)越高并且供應(yīng)量緊缺。天津市農(nóng)業(yè)機(jī)械試驗(yàn)鑒定站**新研制的新型清潔高效乳化柴油適用于各種拖拉機(jī)、收割機(jī)、農(nóng)用運(yùn)輸車(chē)、抽水機(jī)、發(fā)電機(jī)、燃油熱風(fēng)爐、烘干爐、柴油機(jī)漁船、拖船等。此種新型燃料與柴油性能相同，燃燒熱值不改變，并且能大大提高燃燒效率，不污染環(huán)境，這種乳化柴油經(jīng)權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測(cè)性能及環(huán)保指標(biāo)均優(yōu)于柴油，價(jià)格比柴油低15%左右。是一種經(jīng)濟(jì)高效的新型燃料。

乳化柴油是將柴油、水和乳化劑經(jīng)高速剪切混合而成的一種新型柴油，混配后的柴油中出現(xiàn)油包水的微小顆粒，在燃燒后高溫作用下急劇變化，產(chǎn)生微爆現(xiàn)象從而實(shí)現(xiàn)燃料的充分燃燒。混合后的油長(zhǎng)時(shí)間不會(huì)分層，油品穩(wěn)定性很好。易于使用和貯存。

在天津市靜海縣大郝莊微耕機(jī)上使用效果明顯，農(nóng)機(jī)手在使用了此種柴油后感覺(jué)柴油機(jī)特別有勁，比普通柴油機(jī)能增加很多動(dòng)力，并且不產(chǎn)生黑煙。在薊縣柴油運(yùn)輸車(chē)上使用同樣動(dòng)力效果顯著。目前已經(jīng)有近百輛柴油運(yùn)輸車(chē)使用了這種柴油，受到廣大農(nóng)民朋友的歡迎。

（劉峰韓金路）

5 行走式節(jié)水灌溉技術(shù)特點(diǎn)及推廣前景

行走式節(jié)水灌溉技術(shù)是按照李嵐清副總理的創(chuàng)意由中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)等單位研究并發(fā)展起來(lái)的，該技術(shù)得到了中央及中央領(lǐng)導(dǎo)的高度重視。中國(guó)共產(chǎn)黨十五屆三中全會(huì)通過(guò)的《中共中央關(guān)于農(nóng)業(yè)和農(nóng)村工作若干重大問(wèn)題的決定》中明確提出“大力發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)，把推廣節(jié)水灌溉作為一項(xiàng)革命性措施來(lái)抓，大幅度提高水的利用率。”朱鎔基總理提出“要在借鑒國(guó)外技術(shù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)我國(guó)地貌、土壤、作物及耕作制度等不同條件和地點(diǎn)，發(fā)展我國(guó)自主創(chuàng)新的節(jié)水技術(shù)”。李嵐清副總理提出“中國(guó)的節(jié)水農(nóng)業(yè)，節(jié)水灌溉要走自己的路，要針對(duì)不同作物，不同地情，因地制宜地發(fā)展多種形式的節(jié)水灌溉技術(shù)。例如，對(duì)中國(guó)威脅**大的往往是春旱，種子播不了，出不了苗，就可能造成絕收。因此，我們就應(yīng)當(dāng)針對(duì)這個(gè)特點(diǎn)研究、開(kāi)發(fā)、推廣節(jié)水灌溉技術(shù)和相應(yīng)的配套農(nóng)業(yè)科技。”溫家寶副總理在給農(nóng)業(yè)部的批示中提出“從我國(guó)實(shí)際出發(fā)，采取多種措施，發(fā)展適合中國(guó)情況的節(jié)水灌溉技術(shù)”。行走式節(jié)水灌溉技術(shù)就是在這一形勢(shì)與中央領(lǐng)導(dǎo)支持想產(chǎn)生與不斷發(fā)展起來(lái)的。

行走式節(jié)水灌溉技術(shù)包括坐水播種技術(shù)和苗期行走式灌溉技術(shù)。坐水播種技術(shù)是通過(guò)行走式坐水播種機(jī)具的開(kāi)溝或開(kāi)洞，在土壤種床中施入少量水，保持一定時(shí)日，使種子發(fā)芽出苗。比地面灌溉節(jié)水95%以上。苗期行走式灌溉技術(shù)方式有多種，如噴淋灌溉方式、注入灌溉方式、苗側(cè)開(kāi)溝、開(kāi)洞灌溉方式等等。

1、噴淋灌溉

噴淋灌溉由拖拉機(jī)背負(fù)水箱在行進(jìn)中噴淋灌溉，采取對(duì)田間表面的均勻灌溉，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)幼苗個(gè)體進(jìn)行局部灌溉，噴淋蒸發(fā)損失大，保苗時(shí)間短，節(jié)水效果不明顯。

2、注入式灌溉

由拖拉機(jī)或農(nóng)用運(yùn)輸車(chē)載水，驅(qū)動(dòng)水泵通過(guò)管道把水送入注水器，注水器插入幼苗根部進(jìn)行注射灌溉。這一方式只適用于穴播作物。由于注水器要準(zhǔn)確插入幼苗根區(qū)注水，難以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，作業(yè)強(qiáng)度較大。

3、苗側(cè)開(kāi)溝或開(kāi)洞灌溉

利用機(jī)具在作物苗的側(cè)方開(kāi)溝（洞），把水施入苗的根區(qū)土壤中，供植物直接吸收，是實(shí)踐證明非常實(shí)用有效的方法。

行走式節(jié)水灌溉技術(shù)是一項(xiàng)高效節(jié)水技術(shù)，其用水量化為地面落水的1/10～1/20，其生產(chǎn)效率為人工作效率的5～10倍。推廣該技術(shù)不僅節(jié)約水資源，而且還能提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，增加農(nóng)作物產(chǎn)量。

我國(guó)干旱、半干旱地區(qū)占國(guó)土一半，旱作農(nóng)業(yè)面積8億畝，分布在北方16個(gè)省，約650個(gè)縣。干旱導(dǎo)致播不了種，保不住苗，嚴(yán)重制約了農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，因此推廣行走式節(jié)水灌溉技術(shù)是我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的必由之路。(李濟(jì)周)

6 節(jié)電器在農(nóng)用水泵上的應(yīng)用

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，水泵的使用量大。因此，農(nóng)用水泵節(jié)電器的使用對(duì)農(nóng)業(yè)節(jié)電是非常重要的。水泵的功率是根據(jù)**大容量來(lái)選擇的，但是在使用中，流量又需根據(jù)各種不同情況的變化而進(jìn)行調(diào)節(jié)，通常都是使用閥門(mén)進(jìn)行調(diào)節(jié)，這時(shí)，大量的電能損失耗費(fèi)在閥門(mén)上。由流體力學(xué)原理可知：流量與轉(zhuǎn)速的一次方成正比，壓力與轉(zhuǎn)速的平方成正比，軸功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比，當(dāng)轉(zhuǎn)速降低時(shí)，流量與轉(zhuǎn)速同比例降低，但軸功率卻以轉(zhuǎn)速的三次方形式降低。在不更換原水泵的情況下，在現(xiàn)有水泵上加裝節(jié)電器，如果采用變頻技術(shù)對(duì)其進(jìn)行變頻改造，通過(guò)改變運(yùn)行頻率來(lái)改變轉(zhuǎn)速可節(jié)約大量的電能。（尚克武）

7 替代石油的又一新型燃料——生物質(zhì)氣體

目前，全球已探明的石油資源只夠再開(kāi)采50年，因此隨著石油資源的日益枯竭，尋找石油替代品的課題已提到各國(guó)議事日程。近年來(lái)與石油蘊(yùn)藏量處于同一數(shù)量級(jí)別的可燃?xì)怏w燃料開(kāi)始顯露身影。

目前，世界上已有800萬(wàn)輛燃?xì)馄?chē)，1.2萬(wàn)座加氣站在使用。美國(guó)的《美國(guó)天燃?xì)馄?chē)工業(yè)戰(zhàn)略計(jì)劃》要求美國(guó)到2010年天然燃?xì)馄?chē)要達(dá)到700萬(wàn)輛，加氣站9000座。我國(guó)近年來(lái)燃?xì)馄?chē)已發(fā)展到20萬(wàn)輛，加氣站1000座。天然燃?xì)廛?chē)輛的推廣和使用將是21世紀(jì)工業(yè)發(fā)展的一個(gè)方向。到2010年全世界估計(jì)要有2000萬(wàn)輛燃?xì)廛?chē)輛在運(yùn)行。西方國(guó)家非常重視氣體燃料的應(yīng)用和研究，目前已有40多個(gè)國(guó)家制訂了“以氣代油”的政策和法規(guī)，如美國(guó)《能源政策法》有專(zhuān)門(mén)章節(jié)對(duì)燃?xì)馄?chē)的生產(chǎn)、使用給予強(qiáng)制性規(guī)定和稅收優(yōu)惠。到2020年世界氣體燃料消費(fèi)將超過(guò)燃油，躍居各種能源之冠。

我國(guó)自1993年開(kāi)始進(jìn)口石油，2002年進(jìn)口原油達(dá)6000萬(wàn)噸，2005年將達(dá)到7000萬(wàn)噸，2010年達(dá)到1億噸（相當(dāng)于科威特一年的總產(chǎn)量），目前，我國(guó)已成為原油凈進(jìn)口國(guó)，原油戰(zhàn)略?xún)?chǔ)備少，易受?chē)?guó)際政治、經(jīng)濟(jì)形勢(shì)變化的干擾，能源安全已成為必須面對(duì)的問(wèn)題。

近年來(lái)，我國(guó)的養(yǎng)殖業(yè)從庭院養(yǎng)殖向集約化、規(guī)模化、商品化發(fā)展，伴隨而來(lái)的養(yǎng)殖業(yè)廢棄物的環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴(yán)重。全國(guó)年產(chǎn)20億噸的畜禽糞便，絕大多數(shù)未經(jīng)處理而直接排放，給地表水、地下水和環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。而20億噸的畜禽糞便若經(jīng)過(guò)發(fā)酵處理，可產(chǎn)沼氣360億立方米，相當(dāng)于一個(gè)大型汽田。面對(duì)全球性能源短缺和燃油排放造成的環(huán)境污染，以及畜禽廢棄物給農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境造成的污染，如何將畜禽廢棄物處理產(chǎn)生的沼氣這個(gè)清潔能源充分利用起來(lái)，替代燃油，同時(shí)治理環(huán)境污染已成為嶄新的課題急待研發(fā)。

沼氣作為生物質(zhì)氣體燃料用于農(nóng)用車(chē)輛，與油品燃料相比較，尾氣排放量：CO減少89.73%，CO2低25%，HC化合物低80%，SO低99.99%，SO2低70.5%，Pb減少41.67%，非甲烷烴類(lèi)減少52.8%；噪聲降低40%。因其排放指標(biāo)均優(yōu)于油品燃料，故被稱(chēng)為清潔燃料。

采用生物質(zhì)氣體燃料將緩解21世紀(jì)困擾人類(lèi)發(fā)展的兩大難題：“能源短缺和環(huán)境污染”。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前全國(guó)農(nóng)用運(yùn)輸車(chē)保有量近3000萬(wàn)輛。以每輛車(chē)日耗油量5升計(jì)算，一年為54億噸，若使用氣體燃料替代柴油，不但為國(guó)家減少了能源消耗，減輕農(nóng)民負(fù)擔(dān)，還可減少尾氣排放的污染。

以沼氣為燃料用于汽車(chē)的技術(shù)在美國(guó)、日本等西方國(guó)家已普遍采用，且在日本已家庭化。目前在我國(guó)尚無(wú)開(kāi)發(fā)研制的先例。天津大學(xué)內(nèi)燃機(jī)燃燒學(xué)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室已對(duì)沼氣燃燒理論、混合器形式結(jié)構(gòu)及調(diào)整技術(shù)進(jìn)行了基礎(chǔ)研究，下一步將就以沼氣為燃料，以農(nóng)用車(chē)用柴油機(jī)為原形機(jī)，對(duì)燃燒方式、燃料供給系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及改善沼氣著火特性進(jìn)行攻關(guān)研究，開(kāi)發(fā)生物質(zhì)氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。

攻克燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)難關(guān)，在農(nóng)村推廣使用以生物質(zhì)氣體為燃料的農(nóng)用運(yùn)輸車(chē)輛，將對(duì)我國(guó)使用清潔能源、減少環(huán)境污染起到積極的推動(dòng)和促進(jìn)作用。

將沼氣作為再生能源的開(kāi)發(fā)利用，使其作為商品燃料進(jìn)入流通領(lǐng)域，可提高沼氣的使用價(jià)值，改變農(nóng)村的能源結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)由低品位能源向高品位能源的轉(zhuǎn)換。將對(duì)我國(guó)清潔能源的開(kāi)發(fā)利用、實(shí)現(xiàn)能源替代，治理尾氣排放造成的環(huán)境污染，在全國(guó)范圍形成新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)保護(hù)生態(tài)環(huán)境、維護(hù)國(guó)家能源安全的雙贏產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。（天津市農(nóng)機(jī)鑒定站相俊紅）

發(fā)表于 @ 2006年04月06日 11:02:00 |點(diǎn)擊數(shù)（）

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