农机节能技术一组

供稿

农业部节能产品及设备质检中心

天津市农业机械试验鉴定站

天津市农机系统能源利用测试站

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1湿冷式节能保鲜技术

湿冷式果蔬保鲜技术是一种新兴的节能保鲜技术，它集果蔬预冷、高温、低温贮藏技术为一体，利用高湿冷空气与保鲜花卉、果品、蔬菜进行热质转换，实现对保鲜物的高效冷却、贮藏。其技术是由于创造了低温、高湿（85—100%）的环境，使果蔬和花卉得以长期保存而不失水分。湿冷保鲜技术是一种蓄冷技术，即制冷机先对水箱的水进行制冰水蓄冷作业，因为水里加入15%左右的共晶盐，水是不结冰的。共晶盐可以蓄冷即进行能量的储存和释放，采用冰蓄冷的设备系统和风机的投资及运行费用均比普通冷库的运营成本低。这主要是1、与普通冷库比湿冷保鲜库的设备与同等规模冷库比投资要少；2、蓄冷式一般采用夜间制冰水，白天只用水泵和风机进行库体热质交换，制冷机不工作，所以耗电较少；3、夜间制冷机工作，采用峰谷电价，比白天电费降低20—40%，节省了资金；4、蓄冷式保鲜技术在冷库中应用安全可靠，对保鲜物无冻伤及气调库CO2中毒事故。贮藏保鲜库的运营成本主要是电费，占保鲜成本的60—85%，为此使用蓄冷湿冷式保鲜技术保鲜可以做到即节能，又节资金还安全。（贾军）

2 ZGM太阳能温室供暖系统

“ZGM”是一种复合化学物质，其性能特征表现为：55℃就可以转化为气体，汽化潜热是水的1.5倍，相变传热，其传导热效率达95％以上，传热速度快、节能率高达50％。该介质无毒无味、无腐蚀性、使用安全。应用该介质的采暖系统，升温快、均温性、热稳定性能好。因此能够大幅减少能量消耗，同时降低废气烟尘排放，达到节能环保目的。该技术曾获全国发明展览会金奖、国家科技进步二等奖，2004年通过中国能源研究会的专家鉴定。ZGM介质及其采暖技术，是目前热交换领域节能较为合理且效果显著的新技术。

本系统采用ZGM导热介质，同时充分利用太阳能采暖设施，通过土壤及ZGM介质蓄热保温，提高地温和室内环温，保持冬季作物生长的适宜温度，提高作物质量、增加作物产量和温室种植面积。冬季温室室温保持在20℃以上，地温保持18℃以上；采暖系统正常运行可以节约80%常规能源。

ZGM太阳能温室采暖系统具有模块化设计特点，可以有效控制制造成本，用户可以采用单独ZGM应急供暖系统，在保证上述考核指标情况下，仍可节约常规能源40%以上。本系统可以有效提高果菜产量，预计增加产量10%以上，同时由于地温加热，可增加温室种植面积20%，增加果菜产量10%以上；由于有效提高果菜的早期产量，可提高果菜产品价格1倍以上。推广使用本技术改造10万亩温室大棚，每年即可节煤50万吨，节约资金2亿元，增加收益4亿元。同时减少CO2排放量119万吨，减少烟尘排放量1.5万吨，减少SO2排放量0.8万吨。

都市化农业越来越趋向现代化温室和工厂化养殖生产，而这些产业的发展必然增加能源消耗，在当前国家大力推动节能降耗的形势下，ZGM太阳能供暖系统的研发，成为上述产业健康发展的**佳解决方案之一。因此，对于高附加值养殖业、种植业用户，提倡使用太阳能采暖系统的温室加温设施。相对资金投入较少，并且回收期短。

农业部节能产品及设备质检中心（天津）应用先进的节能环保技术、利用可再生能源研发的ZGM太阳能温室供暖技术，为农业生产提供高效、低耗的设施装备。本系统的推广应用对推动我国北方温室生产的节能降耗，促进温室生产的“双增双收”以及减少环境污染，推动温室产业可持续发展具有重要意义。（任长青）

3地源热泵技术及应用

热泵是一种将低温热源转移到高温热源的装置，通常用于热泵装置的低温热源介质是地下水、空气和工业生产设备中排出的介质。

地源热泵是一种以土壤作为低温热源的热泵空调技术，它利用土壤温度相对稳定的特点，依靠少量的电力驱动压缩机，通过深埋土壤的闭环管线系统进行热交换，夏天向地下释放热量，冬天从地下吸收热量，从而实现制冷或供热的要求，具有传统空调系统无法比拟的节能、高效、环保等优点，是一项适应节约型社会，循环经济的先进技术。

地源热泵在国外，特别是欧洲应用相当广泛。在我国无论在生产车间的冷热空调，办公区、生活区冷热空调中应用越来越迅速，同时，地源热泵还可以用在农业上的畜禽养殖环境的温热调节，温室大棚的供热及夏季温室生产的降温调温上。

推广地源热泵技术大有作为。(孙金城)

4乳化柴油技术

随着国际油价的不断攀升，柴油价格也越来越高并且供应量紧缺。天津市农业机械试验鉴定站**新研制的新型清洁高效乳化柴油适用于各种拖拉机、收割机、农用运输车、抽水机、发电机、燃油热风炉、烘干炉、柴油机渔船、拖船等。此种新型燃料与柴油性能相同，燃烧热值不改变，并且能大大提高燃烧效率，不污染环境，这种乳化柴油经权威机构检测性能及环保指标均优于柴油，价格比柴油低15%左右。是一种经济高效的新型燃料。

乳化柴油是将柴油、水和乳化剂经高速剪切混合而成的一种新型柴油，混配后的柴油中出现油包水的微小颗粒，在燃烧后高温作用下急剧变化，产生微爆现象从而实现燃料的充分燃烧。混合后的油长时间不会分层，油品稳定性很好。易于使用和贮存。

在天津市静海县大郝庄微耕机上使用效果明显，农机手在使用了此种柴油后感觉柴油机特别有劲，比普通柴油机能增加很多动力，并且不产生黑烟。在蓟县柴油运输车上使用同样动力效果显著。目前已经有近百辆柴油运输车使用了这种柴油，受到广大农民朋友的欢迎。

（刘峰韩金路）

5行走式节水灌溉技术特点及推广前景

行走式节水灌溉技术是按照李岚清副总理的创意由中国农业大学等单位研究并发展起来的，该技术得到了中央及中央领导的高度重视。中国共产党十五届三中全会通过的《中共中央关于农业和农村工作若干重大问题的决定》中明确提出“大力发展节水农业，把推广节水灌溉作为一项革命性措施来抓，大幅度提高水的利用率。”朱鎔基总理提出“要在借鉴国外技术的基础上，根据我国地貌、土壤、作物及耕作制度等不同条件和地点，发展我国自主创新的节水技术”。李岚清副总理提出“中国的节水农业，节水灌溉要走自己的路，要针对不同作物，不同地情，因地制宜地发展多种形式的节水灌溉技术。例如，对中国威胁**大的往往是春旱，种子播不了，出不了苗，就可能造成绝收。因此，我们就应当针对这个特点研究、开发、推广节水灌溉技术和相应的配套农业科技。”温家宝副总理在给农业部的批示中提出“从我国实际出发，采取多种措施，发展适合中国情况的节水灌溉技术”。行走式节水灌溉技术就是在这一形势与中央领导支持想产生与不断发展起来的。

行走式节水灌溉技术包括坐水播种技术和苗期行走式灌溉技术。坐水播种技术是通过行走式坐水播种机具的开沟或开洞，在土壤种床中施入少量水，保持一定时日，使种子发芽出苗。比地面灌溉节水95%以上。苗期行走式灌溉技术方式有多种，如喷淋灌溉方式、注入灌溉方式、苗侧开沟、开洞灌溉方式等等。

1、喷淋灌溉

喷淋灌溉由拖拉机背负水箱在行进中喷淋灌溉，采取对田间表面的均匀灌溉，难以实现对幼苗个体进行局部灌溉，喷淋蒸发损失大，保苗时间短，节水效果不明显。

2、注入式灌溉

由拖拉机或农用运输车载水，驱动水泵通过管道把水送入注水器，注水器插入幼苗根部进行注射灌溉。这一方式只适用于穴播作物。由于注水器要准确插入幼苗根区注水，难以实现机械化，作业强度较大。

3、苗侧开沟或开洞灌溉

利用机具在作物苗的侧方开沟（洞），把水施入苗的根区土壤中，供植物直接吸收，是实践证明非常实用有效的方法。

行走式节水灌溉技术是一项高效节水技术，其用水量化为地面落水的1/10～1/20，其生产效率为人工作效率的5～10倍。推广该技术不仅节约水资源，而且还能提高农业生产效率，增加农作物产量。

我国干旱、半干旱地区占国土一半，旱作农业面积8亿亩，分布在北方16个省，约650个县。干旱导致播不了种，保不住苗，严重制约了农业的可持续发展，因此推广行走式节水灌溉技术是我国农业生产的必由之路。(李济周)

6节电器在农用水泵上的应用

在农业生产中，水泵的使用量大。因此，农用水泵节电器的使用对农业节电是非常重要的。水泵的功率是根据**大容量来选择的，但是在使用中，流量又需根据各种不同情况的变化而进行调节，通常都是使用阀门进行调节，这时，大量的电能损失耗费在阀门上。由流体力学原理可知：流量与转速的一次方成正比，压力与转速的平方成正比，轴功率与转速的三次方成正比，当转速降低时，流量与转速同比例降低，但轴功率却以转速的三次方形式降低。在不更换原水泵的情况下，在现有水泵上加装节电器，如果采用变频技术对其进行变频改造，通过改变运行频率来改变转速可节约大量的电能。（尚克武）

7替代石油的又一新型燃料——生物质气体

目前，全球已探明的石油资源只够再开采50年，因此随着石油资源的日益枯竭，寻找石油替代品的课题已提到各国议事日程。近年来与石油蕴藏量处于同一数量级别的可燃气体燃料开始显露身影。

目前，世界上已有800万辆燃气汽车，1.2万座加气站在使用。美国的《美国天燃气汽车工业战略计划》要求美国到2010年天然燃气汽车要达到700万辆，加气站9000座。我国近年来燃气汽车已发展到20万辆，加气站1000座。天然燃气车辆的推广和使用将是21世纪工业发展的一个方向。到2010年全世界估计要有2000万辆燃气车辆在运行。西方国家非常重视气体燃料的应用和研究，目前已有40多个国家制订了“以气代油”的政策和法规，如美国《能源政策法》有专门章节对燃气汽车的生产、使用给予强制性规定和税收优惠。到2020年世界气体燃料消费将超过燃油，跃居各种能源之冠。

我国自1993年开始进口石油，2002年进口原油达6000万吨，2005年将达到7000万吨，2010年达到1亿吨（相当于科威特一年的总产量），目前，我国已成为原油净进口国，原油战略储备少，易受国际政治、经济形势变化的干扰，能源安全已成为必须面对的问题。

近年来，我国的养殖业从庭院养殖向集约化、规模化、商品化发展，伴随而来的养殖业废弃物的环境污染问题日益严重。全国年产20亿吨的畜禽粪便，绝大多数未经处理而直接排放，给地表水、地下水和环境造成了严重的污染。而20亿吨的畜禽粪便若经过发酵处理，可产沼气360亿立方米，相当于一个大型汽田。面对全球性能源短缺和燃油排放造成的环境污染，以及畜禽废弃物给农业生态环境造成的污染，如何将畜禽废弃物处理产生的沼气这个清洁能源充分利用起来，替代燃油，同时治理环境污染已成为崭新的课题急待研发。

沼气作为生物质气体燃料用于农用车辆，与油品燃料相比较，尾气排放量：CO减少89.73%，CO2低25%，HC化合物低80%，SO低99.99%，SO2低70.5%，Pb减少41.67%，非甲烷烃类减少52.8%；噪声降低40%。因其排放指标均优于油品燃料，故被称为清洁燃料。

采用生物质气体燃料将缓解21世纪困扰人类发展的两大难题：“能源短缺和环境污染”。

据统计，目前全国农用运输车保有量近3000万辆。以每辆车日耗油量5升计算，一年为54亿吨，若使用气体燃料替代柴油，不但为国家减少了能源消耗，减轻农民负担，还可减少尾气排放的污染。

以沼气为燃料用于汽车的技术在美国、日本等西方国家已普遍采用，且在日本已家庭化。目前在我国尚无开发研制的先例。天津大学内燃机燃烧学国家实验室已对沼气燃烧理论、混合器形式结构及调整技术进行了基础研究，下一步将就以沼气为燃料，以农用车用柴油机为原形机，对燃烧方式、燃料供给系统、控制系统以及改善沼气着火特性进行攻关研究，开发生物质气体燃料发动机。

攻克燃气发动机技术难关，在农村推广使用以生物质气体为燃料的农用运输车辆，将对我国使用清洁能源、减少环境污染起到积极的推动和促进作用。

将沼气作为再生能源的开发利用，使其作为商品燃料进入流通领域，可提高沼气的使用价值，改变农村的能源结构，实现由低品位能源向高品位能源的转换。将对我国清洁能源的开发利用、实现能源替代，治理尾气排放造成的环境污染，在全国范围形成新的经济增长点，实现保护生态环境、维护国家能源安全的双赢产生深远影响。（天津市农机鉴定站相俊红）

发表于 @ 2006年04月06日 11:02:00 |点击数（）

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