Nhà kính năng lượng mặt trời nhỏ gọn, nhà kính năng lượng mặt trời một nhịp và nhà kính năng lượng mặt trời hình vòm có các tính năng tiết kiệm năng lượng chính bao gồm: Tấm pin quang điện bán trong suốt tạo ra 175W/m，Hệ thống trao đổi nhiệt nguồn mặt đất với hiệu suất 75%，Kiểm soát khí hậu thông minh giúp giảm 85% chi phí sưởi ấm，Hệ thống thu thập nước mưa và tưới nhỏ giọt。
Nhà kính năng lượng mặt trời hình vòm nhỏ gọn một nhịp
1. Tóm tắt về nhà kính năng lượng mặt trời nhỏ gọn, nhà kính năng lượng mặt trời một nhịp và nhà kính năng lượng mặt trời hình vòm
Nhà kính năng lượng mặt trời dạng vòm nhỏ gọn một nhịp đại diện cho bước đột phá trong nông nghiệp được bảo vệ quy mô nhỏ, kết hợp hiệu quả không gian, hiệu suất nhiệt vượt trội và khả năng phục hồi cấu trúc trong một gói tiết kiệm chi phí. Được thiết kế cho những người trồng trọt thương mại, các viện nghiên cứu và những người đam mê nghiêm túc, nhà kính này cung cấp 90% chức năng của các cấu trúc lớn hơn chỉ trong 60% không gian.
Những cải tiến chính bao gồm:
Hình dạng vòm tiên tiến tối ưu hóa khả năng thu sáng và xua tan tuyết
Hệ thống nhiệt mặt trời tích hợp giúp giảm nhu cầu sưởi ấm tới 65%
Xây dựng mô-đun cho phép triển khai và mở rộng nhanh chóng
Khả năng tương thích khí hậu thông minh cho các ứng dụng nông nghiệp chính xác
2. Thiết kế & Kỹ thuật Kiến trúc của nhà kính năng lượng mặt trời nhỏ gọn, nhà kính năng lượng mặt trời một nhịp và nhà kính năng lượng mặt trời hình vòm
2.1 Hình học kết cấu
Khung vòm chính xác (hình bán nguyệt 180°)
Giảm thiểu các thành phần cấu trúc trong khi tối đa hóa thể tích bên trong
Hệ số khí động học (Cd) là 0,32 làm giảm tải trọng gió
Thiết kế clearspan một nhịp (không có giá đỡ bên trong)
Diện tích trồng trọt sử dụng tối đa
Truy cập cơ giới hóa đơn giản
2.2 Thông số kích thước
| Tham số | Giá trị | Lợi ích |
|---|---|---|
| Khoảng cách chuẩn | 4 phút | Độ xuyên sáng tối ưu |
| Chiều cao mái hiên | 1,8m | Không gian làm việc tiện dụng |
| Chiều cao đỉnh | 2,8 phút | Đệm phân tầng nhiệt |
| Chiều dài mô-đun | Tăng dần 2m | Mở rộng linh hoạt |
2.3 Khoa học vật liệu
Khung: Thép mạ kẽm 1,5mm (lớp phủ G550, Z275)
Lớp phủ: Polycarbonate ổn định tia UV 8mm (bảo hành 10 năm)
Nền móng: Hệ thống vít đất (lắp đặt trong 3 giờ)
3. Hệ thống hiệu suất năng lượng mặt trời của nhà kính năng lượng mặt trời nhỏ gọn, nhà kính năng lượng mặt trời một nhịp và nhà kính năng lượng mặt trời hình vòm
3.1 Tối ưu hóa ánh sáng
Truyền PAR 94% thông qua lớp kính phủ nano
Độ khuếch tán ánh sáng >70% (giảm bóng râm cho cây)
Lớp phủ sàn phản quang (92% độ phản chiếu) tăng cường khả năng chiếu sáng dưới lá
3.2 Quản lý nhiệt
Hệ thống hoạt động:
Bình chứa nước nóng năng lượng mặt trời 200L (công suất nhiệt 2,1kW)
Ống tuần hoàn không khí ngầm (GHE) (đường kính 40cm)
Hệ thống thụ động:
Tấm vật liệu thay đổi pha (điểm chuyển tiếp 18°C)
Lớp cách nhiệt hai lớp có thể thu vào (giá trị R 3,4)
3.3 Cân bằng năng lượng
| Giai đoạn | Tăng nhiệt (kWh/m²/ngày) | Tổn thất nhiệt (kWh/m²/ngày) |
|---|---|---|
| Mùa đông | 3.8 | 2.1 |
| Mùa hè | 5.2 | 4.3 |
| Vai | 4,5 | 3.0 |
4. Hiệu suất cấu trúc của nhà kính năng lượng mặt trời nhỏ gọn, nhà kính năng lượng mặt trời một nhịp và nhà kính năng lượng mặt trời hình vòm
4.1 Khả năng chịu tải
Tải trọng tuyết: 50kg/m² (thiết kế), 75kg/m² (tối đa)
Sức cản gió: duy trì 120km/h (33m/s)
Địa chấn: Tuân thủ theo Vùng 4 (IBC 2018)
4.2 Chỉ số độ bền
Khả năng chống ăn mòn: Thử nghiệm phun muối 5000 giờ
Khả năng chống va đập: Chịu được mưa đá 25mm ở tốc độ 30m/giây
Tuổi thọ: 20+ năm (kết cấu), 12 năm (lớp phủ)
5. Hệ thống kiểm soát khí hậu
của nhà kính năng lượng mặt trời nhỏ gọn, nhà kính năng lượng mặt trời một nhịp và nhà kính năng lượng mặt trời hình vòm
5.1 Thông gió của nhà kính năng lượng mặt trời nhỏ gọn, nhà kính năng lượng mặt trời một nhịp và nhà kính năng lượng mặt trời hình vòm
Cửa thông gió tự động trên mái nhà (30% diện tích sàn)
Cửa chớp bên hông có lưới chống côn trùng
Quạt hút năng lượng mặt trời (công suất 200m³/giờ)
5.2 Hệ thống bổ sung
Đèn LED chiếu sáng xen kẽ (PPFD 150μmol/m²/s)
Làm giàu CO₂ (kiểm soát 800-1200ppm)
Tưới nhỏ giọt với phản hồi độ ẩm
6. Hiệu suất nông nghiệp
6.1 Dữ liệu thử nghiệm cây trồng
| Mùa vụ | Tăng năng suất | Mở rộng mùa giải |
|---|---|---|
| Rau xà lách | +38% | 11 tháng |
| Cà chua | +27% | 9 tháng |
| dâu tây | +45% | quanh năm |
| Thảo mộc | +52% | lâu năm |
6.2 Sử dụng không gian
Hệ thống dọc: tương đương 3,2m²/m² sàn
Ghế di động: 85% diện tích sử dụng
Hiệu quả lối đi: Chiều rộng tối thiểu 0,5m
7. Cài đặt & Bảo trì
7.1 Tiến độ thi công
Chuẩn bị tại chỗ: 4 giờ (phân loại + chấm điểm)
Nền móng: 3 giờ (cọc vít)
Lắp dựng khung: 6 giờ (2 người)
Lớp phủ: 4 giờ
Cài đặt hệ thống: 8 giờ
7.2 Giao thức bảo trì
Hàng ngày: Kiểm tra hệ thống tự động
Hàng tuần: Làm sạch bề mặt kính
Hàng tháng: Bôi trơn các bộ phận chuyển động
Hàng năm: Kiểm tra kết cấu
8. Phân tích kinh tế
8.1 Cấu trúc chi phí
| Thành phần | % Tổng số | Tuổi thọ |
|---|---|---|
| Kết cấu | 58% | 20 năm |
| ốp tường | 22% | 12 năm |
| Hệ thống | 20% | 8-10 năm |
8.2 Tính toán ROI
Đầu tư ban đầu: 85 đô la/m²
Tiết kiệm hàng năm: +35/m² (lợi nhuận)
Thời gian hoàn vốn: 2,3 năm (rau diếp thương mại)
9. Nghiên cứu trường hợp
9.1 Lắp đặt trang trại đô thị (Toronto)
Cấu hình: 6×4m (24m²)
Sản lượng: 1,2 tấn/năm rau xanh
Tự chủ năng lượng: đạt 92%
9.2 Trạm nghiên cứu (Na Uy)
Hiệu suất mùa đông: -25°C bên ngoài, +8°C bên trong
Truyền ánh sáng: 88% ở độ cao mặt trời 15°
