本技術(shù)屬于太陽(yáng)能真空管集熱與生態(tài)農(nóng)業(yè)等，具體涉及一種生態(tài)集熱方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、本技術(shù)人的專利“脫網(wǎng)儲(chǔ)熱太陽(yáng)能全天候烤煙方法（cn117547055a）”，公開(kāi)了一種太陽(yáng)能烤煙系統(tǒng)及方法。它包括烘烤箱、太陽(yáng)能集熱器或太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)、儲(chǔ)熱容器及儲(chǔ)熱介質(zhì)、電控閥、液泵或輸熱管、溫控傳感器及控制器等組件。它無(wú)需將電力網(wǎng)延伸至偏遠(yuǎn)山區(qū)的田間地頭，也不需要將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能進(jìn)行儲(chǔ)存。它能直接或間接地利用太陽(yáng)能的熱能來(lái)進(jìn)行煙葉等物料的晝夜烘烤。它摒棄了先將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能進(jìn)行儲(chǔ)存，再將電能轉(zhuǎn)換為熱能使用的環(huán)節(jié)，完全依靠太陽(yáng)能（作為清潔能源）來(lái)供熱烘烤煙葉等物料。這種技術(shù)使得煙葉烘烤生產(chǎn)更加節(jié)能、環(huán)保，并且有望降低烘烤成本。

2、然而，近期在云南省紅河州煙葉種植基地的具體實(shí)踐中，發(fā)現(xiàn)這樣一個(gè)問(wèn)題：太陽(yáng)能真空集熱管方陣需要占用大面積的農(nóng)田，建設(shè)一個(gè)100座烤房的標(biāo)準(zhǔn)烤煙場(chǎng)，僅太陽(yáng)能真空集熱管方陣就需要占用25畝耕地。這一巨大用地需求，導(dǎo)致了該項(xiàng)目遇到了一些不小的障礙。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)的目的之一：提供一種生態(tài)集熱方法，以期不占用耕地，刺激作物增產(chǎn)，從而提高耕地利用效率，促進(jìn)可再生能源與生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展。

2、本技術(shù)的目的之二：提供一種生態(tài)集熱系統(tǒng)，以期不占用耕地，刺激作物增產(chǎn)，從而提高耕地利用效率，促進(jìn)可再生能源與生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展。

3、為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的之一，本技術(shù)提供的一種生態(tài)集熱方法如下。

4、本技術(shù)提供一種生態(tài)集熱方法，其特征在于，它包括以下步驟：

5、①與承重索同向安裝一些一字排開(kāi)首尾連通的太陽(yáng)能雙通真空集熱管，從而串連出一條真空管集熱懸索；

6、②將多根真空管集熱懸索間隔一定距離、兩端通過(guò)高聳支撐物撐起，從而懸掛于耕地上空；將真空管集熱懸索距離作物頂端的高度設(shè)為h、將真空管集熱懸索的單跨之跨度設(shè)為l、將真空管集熱懸索的水平投影間距設(shè)為k；其中，h≥1m或2m或5m或10m或20m或30m或50m或100m、l≥10m或20m或50m或100m或200m或500m、k≥0.2m或0.5或1m或2m或5m；

7、③拉開(kāi)真空管集熱懸索的間距，使真空管集熱懸索的水平投影寬度d與水平投影間距k之比值——遮陽(yáng)系數(shù):d/k≤0.01或0.02或0.03或0.05或0.1或0.2或0.3或0.5或1、使間高比k/h≤0.1或0.5或1或2，以使陰影快速移動(dòng)，避免同一條正午陰影劃過(guò)同一株作物的時(shí)間超過(guò)30分鐘；最好使作物需要的陽(yáng)光每隔20分鐘被遮擋3-5分鐘，（如此）不斷遮擋、放開(kāi)、再遮擋、再放開(kāi)地對(duì)作物進(jìn)行間歇光照，以刺激作物生長(zhǎng)，提高作物產(chǎn)量。

8、優(yōu)選的是，所述的生態(tài)集熱方法，其特征在于：太陽(yáng)能雙通真空集熱管之間采用保溫管接頭連通，利用管內(nèi)空氣作為傳熱介質(zhì)，將熱風(fēng)從真空管集熱懸索的一端輸送到另一端；或者，將導(dǎo)熱油管從太陽(yáng)能雙通真空集熱管內(nèi)穿過(guò)，利用導(dǎo)熱油作為傳熱介質(zhì)，將熱油從真空管集熱懸索的一端輸送到另一端。

9、優(yōu)選的是，所述的生態(tài)集熱方法，其特征在于：將真空管集熱懸索兼作灌溉水管使用；在保溫管接頭上開(kāi)設(shè)滴孔或噴孔等出水孔，用以給耕地輸水灌溉。

10、優(yōu)選的是，所述的生態(tài)集熱方法，其特征在于，它包括下列任意一個(gè)或任意多個(gè)技術(shù)措施：

11、①在真空管集熱懸索上附設(shè)灌溉用水管，以將真空管集熱懸索與輸水灌溉用水管合為一體，從而共用一條承重索及其高聳支撐物；

12、②在真空管集熱懸索上安裝揚(yáng)聲器，用以播放聲音來(lái)驅(qū)鳥(niǎo)驅(qū)鼠或播放作物喜歡的音樂(lè)來(lái)促進(jìn)作物生長(zhǎng)；

13、③在真空管集熱懸索上設(shè)置補(bǔ)光電燈，用以夜間給喜光作物補(bǔ)光，以促進(jìn)作物生長(zhǎng)；

14、④l為10-320m，d/k≤0.25，h≥1m；

15、⑤真空管集熱懸索沿南北走向懸掛；

16、⑥太陽(yáng)能雙通真空集熱管懸掛于承重索正下方，與承重索同向設(shè)置；

17、⑦提升真空管集熱懸索距離作物頂端的高度h、降低遮陽(yáng)系數(shù)d/k，以使真空管集熱懸索落在耕地里的正午陰影，隨著太陽(yáng)的移動(dòng)可快速劃過(guò)作物，保證每條正午陰影每1-20分鐘移動(dòng)1條正午陰影寬度的距離，以避免同一條陰影停留在同一株作物上的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、而導(dǎo)致該株作物的光合作用減弱并減產(chǎn)。

18、本技術(shù)提供一種生態(tài)集熱系統(tǒng)，它包括：

19、①承重索以及同向安裝在承重索上的太陽(yáng)能雙通真空集熱管；其中，眾多太陽(yáng)能雙通真空集熱管一字排開(kāi)首尾連通、串連成一條真空管集熱懸索；

20、②矗立在地面上的高聳支撐物以及懸掛其上的、位于耕地上空的、間隔一定距離的眾多真空管集熱懸索；該真空管集熱懸索距離作物頂端的高度為h、該真空管集熱懸索的跨度為l、該真空管集熱懸索的水平投影間距為k；其中，h≥1m或2m或5m或10m或20m或30m或50m或100m、l≥10m或20m或50m或100m或200m或500m、k≥0.2m或0.5或1m或2m或5m或10m；

21、③真空管集熱懸索投射在耕地里的陰影，包括水平投影；其中，真空管集熱懸索的水平投影寬度d與水平投影間距k之比值——遮光系數(shù):?d/k≤0.01或0.02或0.03或0.05或0.10或0.20或0.30或0.50或1、間高比k/h≤0.1或0.5或1或2，以使陰影快速移動(dòng)，避免同一條正午陰影劃過(guò)同一株作物的時(shí)間超過(guò)30分鐘；作物需要的陽(yáng)光最好每隔20分鐘遮擋3-5分鐘，（如此）不斷遮擋、放開(kāi)、再遮擋、再放開(kāi)地對(duì)作物進(jìn)行間歇光照，以刺激作物生長(zhǎng)，提高作物產(chǎn)量。

22、優(yōu)選的是，所述的生態(tài)集熱系統(tǒng)，其特征在于：太陽(yáng)能雙通真空集熱管之間采用保溫管接頭連通，管內(nèi)空氣為傳熱介質(zhì)，熱風(fēng)可從真空管集熱懸索的一端輸送到另一端；或者，有導(dǎo)熱油管從太陽(yáng)能雙通真空集熱管內(nèi)穿過(guò)，導(dǎo)熱油為傳熱介質(zhì)，熱油可從真空管集熱懸索的一端輸送到另一端。

23、優(yōu)選的是，所述的生態(tài)集熱系統(tǒng)，其特征在于：真空管集熱懸索兼作灌溉水管使用；在保溫管接頭上開(kāi)設(shè)有（滴孔或噴孔等）出水孔，用以給耕地輸水灌溉。

24、優(yōu)選的是，所述的生態(tài)集熱系統(tǒng)，其包括下列任意一個(gè)或任意多個(gè)技術(shù)特征：

25、①在真空管集熱懸索上附設(shè)有灌溉用水管，用于將真空管集熱懸索與輸水灌溉用水管合為一體，從而共用一條承重索及其高聳支撐物；

26、②在真空管集熱懸索上安裝有揚(yáng)聲器，用于播放聲音來(lái)驅(qū)鳥(niǎo)驅(qū)鼠或播放作物喜歡的音樂(lè)來(lái)促進(jìn)作物生長(zhǎng)；

27、③在真空管集熱懸索上設(shè)置有補(bǔ)光電燈，用于夜間給喜光作物補(bǔ)光，以促進(jìn)作物生長(zhǎng)；

28、④l為10-320m，d/k≤0.25，h≥1m；

29、⑤真空管集熱懸索沿南北走向懸掛；

30、⑥太陽(yáng)能雙通真空集熱管懸掛于承重索下方，與承重索同向設(shè)置；

31、⑦真空管集熱懸索距離作物頂端的高度h足夠高、遮陽(yáng)系數(shù)d/k足夠小，可保證每條正午陰影每1-20分鐘移動(dòng)1條正午陰影寬度的距離。

32、研究顯示，選擇遮陽(yáng)系數(shù)時(shí)，應(yīng)遵循確保真空管集熱懸索在耕地上的正午陰影，可快速移開(kāi)作物的原則：保證每條正午陰影每1-20分鐘（最好每1-5分鐘）移動(dòng)1條正午陰影寬度的距離，以避免同一條陰影停留在同一株作物上的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)（例如超過(guò)30分鐘）、而導(dǎo)致該株作物的光合作用減弱并減產(chǎn)。為了統(tǒng)一檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，這里將正午陰影定義為正午時(shí)候（即11時(shí)至13時(shí)）的太陽(yáng)將真空管集熱懸索投射在地面上的陰影。

33、研究顯示，遮陽(yáng)系數(shù)d/k≤0.25時(shí)，作物需要的陽(yáng)光每隔20分鐘會(huì)被遮擋3-5分鐘，如此不斷遮擋放開(kāi)，作物被照射到的陽(yáng)光平均每次將會(huì)減少13-20%。其中減少13%的陽(yáng)光照射，對(duì)作物的光合作用和產(chǎn)量沒(méi)有絲毫影響；減少20%的陽(yáng)光照射，對(duì)作物的光合作用和產(chǎn)量開(kāi)始有一些影響。因此，具體實(shí)施中不建議減少20%以上的陽(yáng)光照射。

34、研究顯示，陰影停留在同一株作物上的時(shí)長(zhǎng)，還與h成反比、與d成正比。以?？谑行阌^(qū)為例，h為50米高的南北走向的真空管集熱懸索、于3月4日正午時(shí)分（11點(diǎn)）的陰影移動(dòng)速度是68cm/分鐘；若把真空管集熱懸索的高度h降到4.6米，則陰影移動(dòng)速度將會(huì)降至2.5cm米/分鐘，若把真空管集熱懸索的高度h降到1.2米，則陰影移動(dòng)速度將會(huì)降至0.6cm/分鐘。又于3月4日正午時(shí)分（13點(diǎn)半）把真空管集熱懸索的高度h降到5米，則陰影移動(dòng)速度將會(huì)降至1.3cm米/分鐘。對(duì)比觀察得知，東西走向的真空管集熱懸索，其陰影移動(dòng)速度就很慢，一整天也才移動(dòng)1米多，具體實(shí)施中，應(yīng)盡量避免將真空管集熱懸索沿東西走向架設(shè)。由此可見(jiàn)，為了減輕陰影移動(dòng)速度慢對(duì)作物生長(zhǎng)的影響，應(yīng)盡量提升真空管集熱懸索的懸掛高度與h。鑒于高度h為1米時(shí)，陰影在作物上的停留時(shí)間很長(zhǎng)，會(huì)嚴(yán)重影響作物生長(zhǎng)，因此不建議采用這么低的高度h。

35、綜上所述，具體實(shí)施時(shí)，應(yīng)將高度h優(yōu)選為2m以上，最好選為4m以上；還應(yīng)將水平投影間距k優(yōu)選為0.5?m以上，最好優(yōu)選為1m以上，d/k≤0.25。

36、具體實(shí)施中，應(yīng)根據(jù)耕地里的作物種類區(qū)別選擇遮陽(yáng)系數(shù)d/k，對(duì)于需要遮光網(wǎng)來(lái)調(diào)節(jié)光照水平的作物、以及不在乎產(chǎn)量的山區(qū)來(lái)說(shuō)。例如菜類作物萵苣、生菜、菠菜、甘藍(lán)、芥菜、芹菜、綠林、草原等，可適當(dāng)提高遮陽(yáng)系數(shù)d/k，縮小真空管集熱懸索的間距。

37、某ai大模型介紹：農(nóng)田、林地、山地和草原等土地統(tǒng)稱為耕地。耕地是指用于進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的土地，包括耕種作物的農(nóng)田、用于養(yǎng)殖的草原、栽種和采伐木材的林地以及用于畜牧和牧場(chǎng)的山地。本技術(shù)所述的耕地泛指可生長(zhǎng)綠色植物的地面，范圍包括但不限于林地、草地、農(nóng)田、綠坡、溝壑、花木果園和山區(qū)，包括耕地內(nèi)的溝、渠、路和埂。此外，還包括道路中間及其兩旁的綠化帶。

38、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)具有如下有益技術(shù)效果。

39、其一、不占用耕地：除了樁基少量占地而外，不占用耕地，因此，可提高耕地利用效率，可促進(jìn)可再生能源發(fā)展。

40、其二、跨度大：本技術(shù)真空管集熱懸索將雙通太陽(yáng)能集熱管一字串連，可大大提高跨度，不占用耕地，基本不妨礙大型農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)，不會(huì)對(duì)耕地原有作物造成絲毫生態(tài)環(huán)境影響。

41、其三、集熱灌溉合二為一：本技術(shù)在真空管集熱懸索上增設(shè)了灌溉用水管，使得太陽(yáng)能集熱與輸水灌溉二者巧妙地有機(jī)地結(jié)合在了一起，共用了承重索和高聳支撐物，可一次投資、一次施工，綜合成本大幅度降低。

42、其四、集熱灌溉補(bǔ)光合三為一：本技術(shù)在真空管集熱懸索上增設(shè)了夜間補(bǔ)光電燈，使得集熱與輸水灌溉及安裝補(bǔ)光電燈三者有機(jī)地結(jié)合在了一起，共用了承重索和高聳支撐物，可一次投資、一次施工，綜合成本大幅降低。

43、其五、一地二用，農(nóng)光互補(bǔ)：本技術(shù)最大的有益技術(shù)效果是，巧妙地開(kāi)發(fā)使用了耕地上空富余的太陽(yáng)能資源，不但不占用耕地、不影響農(nóng)業(yè)和林業(yè)生產(chǎn)，反而可增加耕地的產(chǎn)出價(jià)值?？筛纳仆恋氐膯我晦r(nóng)林業(yè)用途，提升土地價(jià)值，緩解太陽(yáng)能集熱用地緊張的矛盾，推動(dòng)農(nóng)林業(yè)與清潔能源互補(bǔ)的創(chuàng)新發(fā)展。

44、其六、間歇光照，增產(chǎn)增收：縮小間高比k/h和遮陽(yáng)系數(shù)d/k、將真空管集熱懸索呈現(xiàn)南北走向高懸時(shí)，其陰影可迅速?gòu)淖魑锷弦崎_(kāi)。本發(fā)明人所做的一些蔬菜和煙草測(cè)試實(shí)驗(yàn)顯示：每隔一段時(shí)間遮擋一會(huì)兒陽(yáng)光，例如每隔20-30分鐘遮擋1-5分鐘陽(yáng)光，如此循環(huán)往復(fù)地遮擋和放開(kāi)陽(yáng)光，使真空管集熱懸索的陰影每日多頻次快速遮擋并放開(kāi)陽(yáng)光，使真空管集熱懸索下的作物可多頻次、長(zhǎng)時(shí)間地間歇光照，基本可滿足一整天都有陽(yáng)光照射的生長(zhǎng)需要。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示：這種間歇光照方法不但不會(huì)影響光合作用，反而可使蔬菜煙草等作物增產(chǎn)，真正實(shí)現(xiàn)“農(nóng)”“光”互補(bǔ)共贏。這一發(fā)現(xiàn)，卻是一個(gè)意外技術(shù)收獲，其間歇光照增產(chǎn)原理尚不明確，其它哪些作物也會(huì)具有如此應(yīng)用技術(shù)效果，還有待于今后在實(shí)踐中進(jìn)一步測(cè)試驗(yàn)證。