農機節(jié)能技術一組

供稿

農業(yè)部節(jié)能產品及設備質檢中心

天津市農業(yè)機械試驗鑒定站

天津市農機系統(tǒng)能源利用測試站

郵政編碼：300192

通訊地址：天津市南開區(qū)科研東路8號B1座5樓

電話：022-87892971

1 濕冷式節(jié)能保鮮技術

濕冷式果蔬保鮮技術是一種新興的節(jié)能保鮮技術，它集果蔬預冷、高溫、低溫貯藏技術為一體，利用高濕冷空氣與保鮮花卉、果品、蔬菜進行熱質轉換，實現(xiàn)對保鮮物的高效冷卻、貯藏。其技術是由于創(chuàng)造了低溫、高濕（85—100%）的環(huán)境，使果蔬和花卉得以長期保存而不失水分。濕冷保鮮技術是一種蓄冷技術，即制冷機先對水箱的水進行制冰水蓄冷作業(yè)，因為水里加入15%左右的共晶鹽，水是不結冰的。共晶鹽可以蓄冷即進行能量的儲存和釋放，采用冰蓄冷的設備系統(tǒng)和風機的投資及運行費用均比普通冷庫的運營成本低。這主要是1、與普通冷庫比濕冷保鮮庫的設備與同等規(guī)模冷庫比投資要少；2、蓄冷式一般采用夜間制冰水，白天只用水泵和風機進行庫體熱質交換，制冷機不工作，所以耗電較少；3、夜間制冷機工作，采用峰谷電價，比白天電費降低20—40%，節(jié)省了資金；4、蓄冷式保鮮技術在冷庫中應用安全可靠，對保鮮物無凍傷及氣調庫CO2中毒事故。貯藏保鮮庫的運營成本主要是電費，占保鮮成本的60—85%，為此使用蓄冷濕冷式保鮮技術保鮮可以做到即節(jié)能，又節(jié)資金還安全。（賈軍）

2 ZGM太陽能溫室供暖系統(tǒng)

“ZGM”是一種復合化學物質，其性能特征表現(xiàn)為：55℃就可以轉化為氣體，汽化潛熱是水的1.5倍，相變傳熱，其傳導熱效率達95％以上，傳熱速度快、節(jié)能率高達50％。該介質無毒無味、無腐蝕性、使用安全。應用該介質的采暖系統(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，同時降低廢氣煙塵排放，達到節(jié)能環(huán)保目的。該技術曾獲全國發(fā)明展覽會金獎、國家科技進步二等獎，2004年通過中國能源研究會的專家鑒定。ZGM介質及其采暖技術，是目前熱交換領域節(jié)能較為合理且效果顯著的新技術。

本系統(tǒng)采用ZGM導熱介質，同時充分利用太陽能采暖設施，通過土壤及ZGM介質蓄熱保溫，提高地溫和室內環(huán)溫，保持冬季作物生長的適宜溫度，提高作物質量、增加作物產量和溫室種植面積。冬季溫室室溫保持在20℃以上，地溫保持18℃以上；采暖系統(tǒng)正常運行可以節(jié)約80%常規(guī)能源。

ZGM太陽能溫室采暖系統(tǒng)具有模塊化設計特點，可以有效控制制造成本，用戶可以采用單獨ZGM應急供暖系統(tǒng)，在保證上述考核指標情況下，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量，預計增加產量10%以上，同時由于地溫加熱，可增加溫室種植面積20%，增加果菜產量10%以上；由于有效提高果菜的早期產量，可提高果菜產品價格1倍以上。推廣使用本技術改造10萬畝溫室大棚，每年即可節(jié)煤50萬噸，節(jié)約資金2億元，增加收益4億元。同時減少CO2排放量119萬噸，減少煙塵排放量1.5萬噸，減少SO2排放量0.8萬噸。

都市化農業(yè)越來越趨向現(xiàn)代化溫室和工廠化養(yǎng)殖生產，而這些產業(yè)的發(fā)展必然增加能源消耗，在當前國家大力推動節(jié)能降耗的形勢下，ZGM太陽能供暖系統(tǒng)的研發(fā)，成為上述產業(yè)健康發(fā)展的**佳解決方案之一。因此，對于高附加值養(yǎng)殖業(yè)、種植業(yè)用戶，提倡使用太陽能采暖系統(tǒng)的溫室加溫設施。相對資金投入較少，并且回收期短。

農業(yè)部節(jié)能產品及設備質檢中心（天津）應用先進的節(jié)能環(huán)保技術、利用可再生能源研發(fā)的ZGM太陽能溫室供暖技術，為農業(yè)生產提供高效、低耗的設施裝備。本系統(tǒng)的推廣應用對推動我國北方溫室生產的節(jié)能降耗，促進溫室生產的“雙增雙收”以及減少環(huán)境污染，推動溫室產業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。（任長青）

3 地源熱泵技術及應用

熱泵是一種將低溫熱源轉移到高溫熱源的裝置，通常用于熱泵裝置的低溫熱源介質是地下水、空氣和工業(yè)生產設備中排出的介質。

地源熱泵是一種以土壤作為低溫熱源的熱泵空調技術，它利用土壤溫度相對穩(wěn)定的特點，依靠少量的電力驅動壓縮機，通過深埋土壤的閉環(huán)管線系統(tǒng)進行熱交換，夏天向地下釋放熱量，冬天從地下吸收熱量，從而實現(xiàn)制冷或供熱的要求，具有傳統(tǒng)空調系統(tǒng)無法比擬的節(jié)能、高效、環(huán)保等優(yōu)點，是一項適應節(jié)約型社會，循環(huán)經濟的先進技術。

地源熱泵在國外，特別是歐洲應用相當廣泛。在我國無論在生產車間的冷熱空調，辦公區(qū)、生活區(qū)冷熱空調中應用越來越迅速，同時，地源熱泵還可以用在農業(yè)上的畜禽養(yǎng)殖環(huán)境的溫熱調節(jié)，溫室大棚的供熱及夏季溫室生產的降溫調溫上。

推廣地源熱泵技術大有作為。(孫金城)

4 乳化柴油技術

隨著國際油價的不斷攀升，柴油價格也越來越高并且供應量緊缺。天津市農業(yè)機械試驗鑒定站**新研制的新型清潔高效乳化柴油適用于各種拖拉機、收割機、農用運輸車、抽水機、發(fā)電機、燃油熱風爐、烘干爐、柴油機漁船、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，這種乳化柴油經權威機構檢測性能及環(huán)保指標均優(yōu)于柴油，價格比柴油低15%左右。是一種經濟高效的新型燃料。

乳化柴油是將柴油、水和乳化劑經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，產生微爆現(xiàn)象從而實現(xiàn)燃料的充分燃燒?；旌虾蟮挠烷L時間不會分層，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上使用效果明顯，農機手在使用了此種柴油后感覺柴油機特別有勁，比普通柴油機能增加很多動力，并且不產生黑煙。在薊縣柴油運輸車上使用同樣動力效果顯著。目前已經有近百輛柴油運輸車使用了這種柴油，受到廣大農民朋友的歡迎。

（劉峰韓金路）

5 行走式節(jié)水灌溉技術特點及推廣前景

行走式節(jié)水灌溉技術是按照李嵐清副總理的創(chuàng)意由中國農業(yè)大學等單位研究并發(fā)展起來的，該技術得到了中央及中央領導的高度重視。中國共產黨十五屆三中全會通過的《中共中央關于農業(yè)和農村工作若干重大問題的決定》中明確提出“大力發(fā)展節(jié)水農業(yè)，把推廣節(jié)水灌溉作為一項革命性措施來抓，大幅度提高水的利用率?！?/span>朱鎔基總理提出“要在借鑒國外技術的基礎上，根據我國地貌、土壤、作物及耕作制度等不同條件和地點，發(fā)展我國自主創(chuàng)新的節(jié)水技術”。李嵐清副總理提出“中國的節(jié)水農業(yè)，節(jié)水灌溉要走自己的路，要針對不同作物，不同地情，因地制宜地發(fā)展多種形式的節(jié)水灌溉技術。例如，對中國威脅**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，我們就應當針對這個特點研究、開發(fā)、推廣節(jié)水灌溉技術和相應的配套農業(yè)科技。”溫家寶副總理在給農業(yè)部的批示中提出“從我國實際出發(fā)，采取多種措施，發(fā)展適合中國情況的節(jié)水灌溉技術”。行走式節(jié)水灌溉技術就是在這一形勢與中央領導支持想產生與不斷發(fā)展起來的。

行走式節(jié)水灌溉技術包括坐水播種技術和苗期行走式灌溉技術。坐水播種技術是通過行走式坐水播種機具的開溝或開洞，在土壤種床中施入少量水，保持一定時日，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方式有多種，如噴淋灌溉方式、注入灌溉方式、苗側開溝、開洞灌溉方式等等。

1、噴淋灌溉

噴淋灌溉由拖拉機背負水箱在行進中噴淋灌溉，采取對田間表面的均勻灌溉，難以實現(xiàn)對幼苗個體進行局部灌溉，噴淋蒸發(fā)損失大，保苗時間短，節(jié)水效果不明顯。

2、注入式灌溉

由拖拉機或農用運輸車載水，驅動水泵通過管道把水送入注水器，注水器插入幼苗根部進行注射灌溉。這一方式只適用于穴播作物。由于注水器要準確插入幼苗根區(qū)注水，難以實現(xiàn)機械化，作業(yè)強度較大。

3、苗側開溝或開洞灌溉

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

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

我國干旱、半干旱地區(qū)占國土一半，旱作農業(yè)面積8億畝，分布在北方16個省，約650個縣。干旱導致播不了種，保不住苗，嚴重制約了農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，因此推廣行走式節(jié)水灌溉技術是我國農業(yè)生產的必由之路。(李濟周)

6 節(jié)電器在農用水泵上的應用

在農業(yè)生產中，水泵的使用量大。因此，農用水泵節(jié)電器的使用對農業(yè)節(jié)電是非常重要的。水泵的功率是根據**大容量來選擇的，但是在使用中，流量又需根據各種不同情況的變化而進行調節(jié)，通常都是使用閥門進行調節(jié)，這時，大量的電能損失耗費在閥門上。由流體力學原理可知：流量與轉速的一次方成正比，壓力與轉速的平方成正比，軸功率與轉速的三次方成正比，當轉速降低時，流量與轉速同比例降低，但軸功率卻以轉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，如果采用變頻技術對其進行變頻改造，通過改變運行頻率來改變轉速可節(jié)約大量的電能。（尚克武）

7 替代石油的又一新型燃料——生物質氣體

目前，全球已探明的石油資源只夠再開采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議事日程。近年來與石油蘊藏量處于同一數(shù)量級別的可燃氣體燃料開始顯露身影。

目前，世界上已有800萬輛燃氣汽車，1.2萬座加氣站在使用。美國的《美國天燃氣汽車工業(yè)戰(zhàn)略計劃》要求美國到2010年天然燃氣汽車要達到700萬輛，加氣站9000座。我國近年來燃氣汽車已發(fā)展到20萬輛，加氣站1000座。天然燃氣車輛的推廣和使用將是21世紀工業(yè)發(fā)展的一個方向。到2010年全世界估計要有2000萬輛燃氣車輛在運行。西方國家非常重視氣體燃料的應用和研究，目前已有40多個國家制訂了“以氣代油”的政策和法規(guī)，如美國《能源政策法》有專門章節(jié)對燃氣汽車的生產、使用給予強制性規(guī)定和稅收優(yōu)惠。到2020年世界氣體燃料消費將超過燃油，躍居各種能源之冠。

我國自1993年開始進口石油，2002年進口原油達6000萬噸，2005年將達到7000萬噸，2010年達到1億噸（相當于科威特一年的總產量），目前，我國已成為原油凈進口國，原油戰(zhàn)略儲備少，易受國際政治、經濟形勢變化的干擾，能源安全已成為必須面對的問題。

近年來，我國的養(yǎng)殖業(yè)從庭院養(yǎng)殖向集約化、規(guī)?；?、商品化發(fā)展，伴隨而來的養(yǎng)殖業(yè)廢棄物的環(huán)境污染問題日益嚴重。全國年產20億噸的畜禽糞便，絕大多數(shù)未經處理而直接排放，給地表水、地下水和環(huán)境造成了嚴重的污染。而20億噸的畜禽糞便若經過發(fā)酵處理，可產沼氣360億立方米，相當于一個大型汽田。面對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業(yè)生態(tài)環(huán)境造成的污染，如何將畜禽廢棄物處理產生的沼氣這個清潔能源充分利用起來，替代燃油，同時治理環(huán)境污染已成為嶄新的課題急待研發(fā)。

沼氣作為生物質氣體燃料用于農用車輛，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%，非甲烷烴類減少52.8%；噪聲降低40%。因其排放指標均優(yōu)于油品燃料，故被稱為清潔燃料。

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

據統(tǒng)計，目前全國農用運輸車保有量近3000萬輛。以每輛車日耗油量5升計算，一年為54億噸，若使用氣體燃料替代柴油，不但為國家減少了能源消耗，減輕農民負擔，還可減少尾氣排放的污染。

以沼氣為燃料用于汽車的技術在美國、日本等西方國家已普遍采用，且在日本已家庭化。目前在我國尚無開發(fā)研制的先例。天津大學內燃機燃燒學國家實驗室已對沼氣燃燒理論、混合器形式結構及調整技術進行了基礎研究，下一步將就以沼氣為燃料，以農用車用柴油機為原形機，對燃燒方式、燃料供給系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及改善沼氣著火特性進行攻關研究，開發(fā)生物質氣體燃料發(fā)動機。

攻克燃氣發(fā)動機技術難關，在農村推廣使用以生物質氣體為燃料的農用運輸車輛，將對我國使用清潔能源、減少環(huán)境污染起到積極的推動和促進作用。

將沼氣作為再生能源的開發(fā)利用，使其作為商品燃料進入流通領域，可提高沼氣的使用價值，改變農村的能源結構，實現(xiàn)由低品位能源向高品位能源的轉換。將對我國清潔能源的開發(fā)利用、實現(xiàn)能源替代，治理尾氣排放造成的環(huán)境污染，在全國范圍形成新的經濟增長點，實現(xiàn)保護生態(tài)環(huán)境、維護國家能源安全的雙贏產生深遠影響。（天津市農機鑒定站相俊紅）

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

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