现代农业设施材料开发及柔性膜结构装配式日光温室的场景应用
技术产品需求:
1. 高性能复合新材料:需研发石墨烯高性能复合刀刮布材料,用于设施农业日光温室保温被。
关键指标要求:抗水性能≥ 3000mmH₂O、破断拉力≥2500N、抗低温性(-25℃无裂纹),使用寿命8-10年。
2. 集成式系统与智能调控
(1)需开发精准控温系统,通过智能温室或冷库将环境温度控制在0-5℃,并协同控制湿度和日照,解决补光与降温的冲突。
(2)需开发基于数字孪生的智能管控平台,实现光伏系统、用电设备、蓄热系统以及温、光、湿、气环境的一体化闭环控制。
3. 新型温室开发与优化
(1)光热集成:通过多目标优化系统,设计光伏板铺设位置和透光率,实现发电收益与农业收益的平衡。同时,优化蓄热墙体的热管理,通过光伏驱动设备协同控制,确保冬季温室内最低温度达到8℃以上。
(2)柔性结构与模块化设计:需进行特殊结构设计,实现“柔性装配式”结构与光伏板、蓄热墙的安装、维护需求相匹配。
4. 三维建模与模拟分析
利用 AutoCAD、SketchUp 或 Revit 构建三维几何模型,结合流体力学与热力学原理,对保温被性能和保温效果进行实验与仿真分析,并研究非耕地适应性与全生命周期可持续性。
应用场景项目介绍:
本项目旨在解决传统设施农业在单体规模、光热资源利用率、机械化水平及配套设备缺乏等方面的痛点。通过开发一种高性能保温被和柔性膜结构温室,该温室可集成柔性复合保温墙体、光伏板、蓄热墙和智能控温冷藏库等核心组件,形成一个示范型集成式装配式日光温室应用场景。最终目标是打造一款柔性膜结构智能春化植物工厂,为育苗、水培等多种现代农业应用提供高效、节能、环保的解决方案。
金额 650 万
发布日期20251231
2025年国有企业应用场景白皮书