00:00 Số lượt truy cập: 3076648

Nhà kính có điều hòa không khí sử dụng năng lượng thay thế 

Được đăng : 03/11/2016
Neiker-Tecnalia (Basque Viện Nghiên cứu Nông nghiệp và Phát triển của Tây Ban Nha) đã tạo ra một mô hình nhà kính có máy điều hòa không khí sử dụng năng lượng thay thế cho phép giảm chi phí năng lượng, nâng cao hiệu quả và tăng năng suất cây trồng . Hệ thống mới có một nồi hơi sinh khối và các tấm pin mặt trời nhiệt động lực học, có thể đạt được nhiệt độ tối ưu cho cây trồng mà không cần sử dụng nhiên liệu có nguồn gốc từ dầu mỏ hoặc khí gas.

Neiker-Tecnalia đã lắp đặt một lò hơi nhiên liệu sinh học (sử dụng gỗ và chất thải hữu cơ khác làm nhiên liệu), cùng với tấm nhiệt động lực học, với mục tiêu điều hòa không khí nhà kính dành cho trồng trọt thâm canh. Với phương pháp này họ đã quản lý để giảm chi phí và nâng cao năng suất cây trồng, giúp nông dân có thể thu hoạch quanh năm những sản phẩm rau quả theo mùa. Dự án này tìm kiếm giải pháp thay thế cho các động cơ diesel thông thường hoặc nồi hơi dầu sưởi ấm, những thiết bị có thể phát ra lượng lớn khí CO2 trong khí quyển và rất tốn kém cho nông dân, với giá cao các loại nhiên liệu có nguồn gốc từ dầu mỏ

Dự án được thực hiện tại một nhà kính trong NEIKER-Tecnalia nằm ở Derio, tại tỉnh Basque của Bizkaia và gần Bilbao. Một nồi hơi sinh khối trong đó sản xuất điện 400 mã lực và cho đến nay, đây là nhà kính lớn nhất ở Tây Ban Nha bằng cách sử dụng điều hòa không khí trong nhà kính đã được cài đặt. Cùng với lò hơi, nhà kính này còn được lắp đặt 40 tấm nhiệt động lực học, sử dụng cho lần đầu tiên trong nhà kính trồng thâm canh. Sự kết hợp của cả hai nguồn năng lượng này để làm nóng nước trong đó lưu thông trong ống nằm ở trên sàn nhà và bên dưới bề mặt của cây trồng, mục đích là để làm nóng rễ.

Các ống phân bố khắp toàn bộ bề mặt của hiệu ứng nhà kính có nhiệm vụ vận chuyển nước tại một nhiệt độ trung bình của độ 80oC. Vì thế giúp nhà kính được điều hòa không khí ở mức tối ưu và kết quả là giúp cây trồng phát triển một cách tự nhiên và đạt năng suất cao. Giảm chi phí đầu tư, có thêm các sản phẩm quanh năm giúp làm giảm đáng kể giá cả của sản phẩm cuối cùng và, do đó, nâng cao sức cạnh tranh trên thị trường với các sản phẩm đến từ các vùng khác.

Các tấm nhiệt động lực học được sử dụng tạo ra năng lượng nhờ vào sự khác biệt về nhiệt độ giữa một khí lạnh lưu thông thông qua một mạch đóng cửa và không khí nhiệt độ môi trường xung quanh. Chúng giúp giảm chi phí đồng thời có thể hoạt động trong điều kiện thiếu ánh sáng mặt trời và do đó có thể sản xuất năng lượng cả ngày và đêm. Hơn nữa, nó làm giảm đáng kể lượng khí thải CO2 vào khí quyển, có khả năng làm nóng nước lên tới 45o C và tiết kiệm 60% chi phí của họ mỗi kilowatt tiêu thụ so với động cơ diesel thông thường hoặc nồi hơi dầu sưởi ấm.

Các nồi hơi sinh khối được do Neiker-Tecnalia chế tạo sử dụng nguyên liệu là các chất thải hữu cơ, chẳng hạn như vỏ hạt hạnh nhân, đá dầu ô liu, cắt tỉa cây, các chất thải thu được từ rừng thanh toán bù trừ, viên hạt mùn cưa, mùn cưa tự, dăm gỗ hoặc còn sót lại bất kỳ khác từ ngành công nghiệp gỗ. Các chi phí nhiên liệu cho các lò hơi sinh khối là 55 xu cho kilowatt tiêu thụ, thấp hơn 92 cent (theo đồng euro) so với các lò hơi sử dụng dầu mỏ dầu hoặc khí đốt tự nhiên hay khí propane.


Sưởi ấm gốc cây trồng để giảm chi phí

Điều hòa không khí sử dụng năng lượng thay thế được phát triển bởi Neiker-Tecnalia còn được bổ sung một công nghệ được gọi là 'đất hydroponic' là, giống như trồng cây trên 10cm cao hơn so với bề mặt đất trồng trong nhà kính. Phương pháp này cũng cho phép các rễ cây được đun nóng bằng ống thông qua đó nước tuần hoàn tại một nhiệt độ trung bình của độ 45oC. Trực tiếp làm nóng bề mặt nơi rễ được tìm thấy cho phép giảm nhiệt độ môi trường xung quanh của hiệu ứng nhà kính tổng thể, do đó giúp giảm chi phí năng lượng.

Hệ thống này bao gồm một mạng lưới các cảm biến (phân phối khắp nhà kính) cho phép điều chỉnh nhiệt độ của khu vườn. Các đồng hồ thu thập dữ liệu trong thời gian thực về nhiệt độ và độ ẩm của vùng cây trồng. Dữ liệu được gửi đến một máy tính có cài phần mềm có khả năng lập trình hành động khác nhau, chẳng hạn như tăng, giảm nhiệt độ của hiệu ứng nhà kính, hoặc sửa chữa, đưa ra những giờ thích hợp nhất để sưởi ấm các cây trồng.