溫室二氧化碳調控系列技術

近年來，随着經濟社會的發展，二氧化碳排放量不斷增大，全球變暖不斷加劇，碳排放、碳中和越來越成為社會關注的焦點和熱點問題。在設施農業冬季生産上，溫室大棚卻長期處于“碳饑餓”狀态，将工業二氧化碳應用在設施農業上，是實現碳中和的有效途徑之一，同時還能提高作物産量和品質。

随着信息和智能裝備技術的快速發展，越來越多的二氧化碳調控裝備研發出來，那麼目前在國内，主要的CO2氣肥智能調控裝備有以下四種：

日光溫室碳酸氫铵施肥機

碳酸氫铵施肥機反應原理為碳酸氫铵受熱分解産生二氧化碳，通過這種方式研發的施肥機可以産生二氧化碳及濃氨水，其中濃氨水可以稀釋後用作肥料。碳酸氫氨施肥機的特點為原料方便購買，使用成本低，碳酸氫氨受熱分解，原料産氣量為1：0.55，轉換效率高，産氣速率1.1kg/h。主要控制方式為通過二氧化碳傳感器監測溫室内二氧化碳濃度，通過平台判斷是否打開或關閉，并向控制器發送信号進行控制。

日光溫室液化氣瓶施肥機

液化氣瓶施肥裝備及系統界面

為促進北京地區發展碳彙集溫室，實現番茄栽培産業碳中和能力，市農業技術推廣站建成了一套二氧化碳氣肥調控系統。二氧化碳氣肥智能調控系統包括遠程控制平台、二氧化碳發生器（液化氣瓶）、環境監測儀和控制器。系統采用4G無線網絡傳輸，通過手機APP對環境數據和曲線、設備狀态進行查看。系統能夠對二氧化碳發生器釋放的氣體量進行監測，統計出每小時施放量、每天施放量以及總施放量，了解每個茬口單位面積作物對二氧化碳需求量。系統還配置壓力傳感器，對氣瓶氣體總量進行監測，提醒用戶及時更換氣瓶。通過建立二氧化碳氣肥智能調控系統設置控制策略，在系統中可以選擇多種施肥策略，分别為綜合環境施肥法、定量施肥法、定時施肥法。今年上半年，在北京金六環園區進行了2個溫室的對照試驗，對第一穗果的可溶性固形物及單果重進行了測定，結果顯示，增施二氧化碳的溫室番茄比不增施二氧化碳溫室番茄的可溶性固形物含量提高約23%，單果重提高約25%。該系統為大規模工業二氧化碳應用于設施農業提供了可能性。

連棟溫室二氧化碳循環利用系統

連棟溫室冬季生産需要加溫以維持作物所需溫度，荷蘭Venlo式連棟溫室冬季一般采用天然氣鍋爐加熱，加熱過程中會産生二氧化碳。連棟溫室配置的二氧化碳循環利用系統主要由二氧化碳傳感器、控制器、廢氣冷凝淨化器、輸氣管道組成。通過二氧化碳循環利用系統将産生的廢氣經過冷卻、淨化後，經專用管道輸送進溫室，專用管道為半透明塑料軟管，一般放置在栽培架下方，軟管上布滿出氣孔。控制器可以根據系統中設置的參數控制進入溫室的二氧化碳濃度，實現了二氧化碳的循環利用。

系統控制與廢氣冷凝淨化設備

天然氣鍋爐

連棟溫室液體貯存氣化系統

北京連棟溫室冬季生産中，為了節能，白天基本上不加溫，此時鍋爐不産生二氧化碳，那麼溫室中的二氧化碳是不足的。連棟溫室液體貯存氣化系統獨立于鍋爐加溫系統，不受加溫鍋爐、季節、用量等影響。該設備系統主要由真空絕熱CO2貯槽貯存增壓系統、液化氣體電加熱系統、壓力、溫度測量報警系統、調壓混風系統、PLC控制系統、電氣管理系統和CO2濃度檢測系統組成。系統通過溫室内二氧化碳傳感器監測到的濃度來判斷是否增釋，當需要給溫室供應二氧化碳時，系統通過增壓氣化、複熱、調壓、計量、二次調壓、混風等處理後送入溫室再經混勻後輸送給作物進行光合作用。當貯槽中氣體不足的時候，通過二氧化碳槽車将CO2液體從廠家運輸到園區，用低溫泵卸車裝入CO2貯槽。

連棟溫室液體貯存氣化系統

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