農機節能技術(shù)一組

供稿

農業(yè)部節能產(chǎn)品及設備質(zhì)檢中心

天津市農業(yè)機械試驗鑒定站

天津市農機系統能源利用測試站

郵政編碼：300192

通訊地址：天津市南開(kāi)區科研東路8號B1座5樓

電話(huà)：022-87892971

1 濕冷式節能保鮮技術(shù)

濕冷式果蔬保鮮技術(shù)是一種新興的節能保鮮技術(shù)，它集果蔬預冷、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)轉換，實(shí)現對保鮮物的高效冷卻、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(cháng)期保存而不失水分。濕冷保鮮技術(shù)是一種蓄冷技術(shù)，即制冷機先對水箱的水進(jìn)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(jìn)行能量的儲存和釋放，采用冰蓄冷的設備系統和風(fēng)機的投資及運行費用均比普通冷庫的運營(yíng)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(fēng)機進(jìn)行庫體熱質(zhì)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(jià)，比白天電費降低20—40%，節省了資金；4、蓄冷式保鮮技術(shù)在冷庫中應用安全可靠，對保鮮物無(wú)凍傷及氣調庫CO2中毒事故。貯藏保鮮庫的運營(yíng)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(shù)保鮮可以做到即節能，又節資金還安全。（賈軍）

2 ZGM太陽(yáng)能溫室供暖系統

“ZGM”是一種復合化學(xué)物質(zhì)，其性能特征表現為：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、節能率高達50％。該介質(zhì)無(wú)毒無(wú)味、無(wú)腐蝕性、使用安全。應用該介質(zhì)的采暖系統，升溫快、均溫性、熱穩定性能好。因此能夠大幅減少能量消耗，同時(shí)降低廢氣煙塵排放，達到節能環(huán)保目的。該技術(shù)曾獲全國發(fā)明展覽會(huì )金獎、國家科技進(jìn)步二等獎，2004年通過(guò)中國能源研究會(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)域節能較為合理且效果顯著(zhù)的新技術(shù)。

本系統采用ZGM導熱介質(zhì)，同時(shí)充分利用太陽(yáng)能采暖設施，通過(guò)土壤及ZGM介質(zhì)蓄熱保溫，提高地溫和室內環(huán)溫，保持冬季作物生長(cháng)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；采暖系統正常運行可以節約80%常規能源。

ZGM太陽(yáng)能溫室采暖系統具有模塊化設計特點(diǎn)，可以有效控制制造成本，用戶(hù)可以采用單獨ZGM應急供暖系統，在保證上述考核指標情況下，仍可節約常規能源40%以上。本系統可以有效提高果菜產(chǎn)量，預計增加產(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，每年即可節煤50萬(wàn)噸，節約資金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。

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

農業(yè)部節能產(chǎn)品及設備質(zhì)檢中心（天津）應用先進(jìn)的節能環(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)，為農業(yè)生產(chǎn)提供高效、低耗的設施裝備。本系統的推廣應用對推動(dòng)我國北方溫室生產(chǎn)的節能降耗，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)可持續發(fā)展具有重要意義。（任長(cháng)青）

3 地源熱泵技術(shù)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(zhì)是地下水、空氣和工業(yè)生產(chǎn)設備中排出的介質(zhì)。

地源熱泵是一種以土壤作為低溫熱源的熱泵空調技術(shù)，它利用土壤溫度相對穩定的特點(diǎn)，依靠少量的電力驅動(dòng)壓縮機，通過(guò)深埋土壤的閉環(huán)管線(xiàn)系統進(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)現制冷或供熱的要求，具有傳統空調系統無(wú)法比擬的節能、高效、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，是一項適應節約型社會(huì )，循環(huán)經(jīng)濟的先進(jìn)技術(shù)。

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

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(zhù)國際油價(jià)的不斷攀升，柴油價(jià)格也越來(lái)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(chē)、抽水機、發(fā)電機、燃油熱風(fēng)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(jīng)權威機構檢測性能及環(huán)保指標均優(yōu)于柴油，價(jià)格比柴油低15%左右。是一種經(jīng)濟高效的新型燃料。

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)生微爆現象從而實(shí)現燃料的充分燃燒?；旌虾蟮挠烷L(cháng)時(shí)間不會(huì )分層，油品穩定性很好。易于使用和貯存。

在天津市靜?？h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(jué)柴油機特別有勁，比普通柴油機能增加很多動(dòng)力，并且不產(chǎn)生黑煙。在薊縣柴油運輸車(chē)上使用同樣動(dòng)力效果顯著(zhù)。目前已經(jīng)有近百輛柴油運輸車(chē)使用了這種柴油，受到廣大農民朋友的歡迎。

（劉峰韓金路）

5 行走式節水灌溉技術(shù)特點(diǎn)及推廣前景

行走式節水灌溉技術(shù)是按照李嵐清副總理的創(chuàng )意由中國農業(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)導的高度重視。中國共產(chǎn)黨十五屆三中全會(huì )通過(guò)的《中共中央關(guān)于農業(yè)和農村工作若干重大問(wèn)題的決定》中明確提出“大力發(fā)展節水農業(yè)，把推廣節水灌溉作為一項革命性措施來(lái)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(shù)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(diǎn)，發(fā)展我國自主創(chuàng )新的節水技術(shù)”。李嵐清副總理提出“中國的節水農業(yè)，節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)展多種形式的節水灌溉技術(shù)。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(gè)特點(diǎn)研究、開(kāi)發(fā)、推廣節水灌溉技術(shù)和相應的配套農業(yè)科技?！睖丶覍毟笨偫碓诮o農業(yè)部的批示中提出“從我國實(shí)際出發(fā)，采取多種措施，發(fā)展適合中國情況的節水灌溉技術(shù)”。行走式節水灌溉技術(shù)就是在這一形勢與中央領(lǐng)導支持想產(chǎn)生與不斷發(fā)展起來(lái)的。

行走式節水灌溉技術(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

噴淋灌溉由拖拉機背負水箱在行進(jìn)中噴淋灌溉，采取對田間表面的均勻灌溉，難以實(shí)現對幼苗個(gè)體進(jìn)行局部灌溉，噴淋蒸發(fā)損失大，保苗時(shí)間短，節水效果不明顯。

2、注入式灌溉

由拖拉機或農用運輸車(chē)載水，驅動(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。由于注水器要準確插入幼苗根區注水，難以實(shí)現機械化，作業(yè)強度較大。

3、苗側開(kāi)溝或開(kāi)洞灌溉

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

行走式節水灌溉技術(shù)是一項高效節水技術(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)不僅節約水資源，而且還能提高農業(yè)生產(chǎn)效率，增加農作物產(chǎn)量。

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

6 節電器在農用水泵上的應用

在農業(yè)生產(chǎn)中，水泵的使用量大。因此，農用水泵節電器的使用對農業(yè)節電是非常重要的。水泵的功率是根據**大容量來(lái)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(jìn)行調節，通常都是使用閥門(mén)進(jìn)行調節，這時(shí)，大量的電能損失耗費在閥門(mén)上。由流體力學(xué)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(shí)，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，在現有水泵上加裝節電器，如果采用變頻技術(shù)對其進(jìn)行變頻改造，通過(guò)改變運行頻率來(lái)改變轉速可節約大量的電能。（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(zhù)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(lái)與石油蘊藏量處于同一數量級別的可燃氣體燃料開(kāi)始顯露身影。

目前，世界上已有800萬(wàn)輛燃氣汽車(chē)，1.2萬(wàn)座加氣站在使用。美國的《美國天燃氣汽車(chē)工業(yè)戰略計劃》要求美國到2010年天然燃氣汽車(chē)要達到700萬(wàn)輛，加氣站9000座。我國近年來(lái)燃氣汽車(chē)已發(fā)展到20萬(wàn)輛，加氣站1000座。天然燃氣車(chē)輛的推廣和使用將是21世紀工業(yè)發(fā)展的一個(gè)方向。到2010年全世界估計要有2000萬(wàn)輛燃氣車(chē)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(gè)國家制訂了“以氣代油”的政策和法規，如美國《能源政策法》有專(zhuān)門(mén)章節對燃氣汽車(chē)的生產(chǎn)、使用給予強制性規定和稅收優(yōu)惠。到2020年世界氣體燃料消費將超過(guò)燃油，躍居各種能源之冠。

我國自1993年開(kāi)始進(jìn)口石油，2002年進(jìn)口原油達6000萬(wàn)噸，2005年將達到7000萬(wàn)噸，2010年達到1億噸（相當于科威特一年的總產(chǎn)量），目前，我國已成為原油凈進(jìn)口國，原油戰略?xún)渖?，易受?chē)H政治、經(jīng)濟形勢變化的干擾，能源安全已成為必須面對的問(wèn)題。

近年來(lái)，我國的養殖業(yè)從庭院養殖向集約化、規?；?、商品化發(fā)展，伴隨而來(lái)的養殖業(yè)廢棄物的環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴重。全國年產(chǎn)20億噸的畜禽糞便，絕大多數未經(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，相當于一個(gè)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(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世紀困擾人類(lèi)發(fā)展的兩大難題：“能源短缺和環(huán)境污染”。

據統計，目前全國農用運輸車(chē)保有量近3000萬(wàn)輛。以每輛車(chē)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(chē)的技術(shù)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(wú)開(kāi)發(fā)研制的先例。天津大學(xué)內燃機燃燒學(xué)國家實(shí)驗室已對沼氣燃燒理論、混合器形式結構及調整技術(shù)進(jìn)行了基礎研究，下一步將就以沼氣為燃料，以農用車(chē)用柴油機為原形機，對燃燒方式、燃料供給系統、控制系統以及改善沼氣著(zhù)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。

攻克燃氣發(fā)動(dòng)機技術(shù)難關(guān)，在農村推廣使用以生物質(zhì)氣體為燃料的農用運輸車(chē)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(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，改變農村的能源結構，實(shí)現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(kāi)發(fā)利用、實(shí)現能源替代，治理尾氣排放造成的環(huán)境污染，在全國范圍形成新的經(jīng)濟增長(cháng)點(diǎn)，實(shí)現保護生態(tài)環(huán)境、維護國家能源安全的雙贏(yíng)產(chǎn)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(diǎn)擊數（）

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