近日,中國農業(yè)科學院農業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所設施植物環(huán)境工程創(chuàng)新團隊發(fā)現(xiàn),利用北墻分頻結構對太陽能進行分頻利用,可實現(xiàn)溫室內光熱環(huán)境的同步解耦優(yōu)化,減輕弱光低溫環(huán)境對傳統(tǒng)日光溫室北部作物群體的影響。相關研究成果發(fā)表在《能源(Energy)》上。
日光溫室俗稱“暖棚”,是北方低碳節(jié)能溫室的代表。由于作物群體結構與栽培方式的物理遮擋,導致北部光環(huán)境較弱。且在寒冷的天氣下,日光溫室內部氣溫較低,均會影響作物的品質與產量。
該研究利用納米材料作為太陽能光譜的分頻介質,設計了一種結合北墻分頻結構的主動蓄放熱系統(tǒng)。該結合調控下,太陽光被分頻解耦,紅外光被高效吸收,光合輻射有效波段的光束可用于北部作物的補光。而通過系統(tǒng)的循環(huán)特性,通過晝夜循環(huán)調控,北京地區(qū)日光溫室夜間氣溫平均提高2℃,植物生長因子平均提高21.5%,此舉優(yōu)化了中國特色日光溫室內部的光熱環(huán)境,讓中國“菜籃子”拎得更穩(wěn)當。
該研究得到國家自然科學基金、北京市科技計劃、中國農業(yè)科學院科技創(chuàng)新工程等項目的支持。(通訊員 王佳)
原文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0360544224035825