第 29 卷 第 19 期 農(nóng) 業(yè) 工 程 學(xué) 報 Vol 29 No 19 178 2013 年 10月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Oct 2013 基于毛細(xì)管換熱器的日光溫室低溫供暖系統(tǒng)設(shè)計 丁小明 1 2 何 芬 1 2 段 靜 1 2 連青龍 1 2 張秋生 1 2 1 農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設(shè)計研究院設(shè)施農(nóng)業(yè)研究所 北京 100125 2 農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)設(shè)施結(jié)構(gòu)工程重點(diǎn)實驗室 北京 100125 摘 要 為將毛細(xì)管換熱器應(yīng)用于日光溫室中 該文試驗測試了毛細(xì)管換熱器的熱工性能和流動阻力 得到毛細(xì) 管換熱器在 0 0306 0 0222 和 0 0139 kg s 流量下散熱量與過余溫度 20 50 范圍內(nèi) 的關(guān)系曲線以及相應(yīng)阻力 和流量的變化關(guān)系曲線 在低于 40 的低溫?zé)崴┡癄顟B(tài)時 在 25 30 的過余溫度下毛細(xì)管換熱器垂直放置時 可提供 258 323 W m 2 的散熱量 而水平放置時散熱量達(dá)到 307 381 W m 2 在此基礎(chǔ)上 設(shè)計了一套采用生物 質(zhì)固體成型燃料供熱的基于毛細(xì)管換熱器的日光溫室低溫供暖系統(tǒng) 試驗溫室和對照溫室建筑面積均為 518 5 m 2 測試結(jié)果表明 采用合理的供暖方案 在每天燃燒秸稈固體成型燃料 125 kg 能保證試驗溫室夜間平均冠層氣溫 10 以上 15 cm 土壤溫度 15 以上 與對照溫室相比 夜間平均氣溫 最低氣溫和 15 cm 土壤溫度分別提高了 9 0 6 5 和 5 7 關(guān)鍵詞 溫室 毛細(xì)管 換熱器 日光溫室 熱工性能 流動阻力 doi 10 3969 j issn 1002 6819 2013 19 022 中圖分類號 S625 4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A 文章編號 1002 6819 2013 19 0178 07 丁小明 何 芬 段 靜 等 基于毛細(xì)管換熱器的日光溫室低溫供暖系統(tǒng)設(shè)計 J 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報 2013 29 19 178 184 Ding Xiaoming He Fen Duan Jing et al Design of low temperature heating system in solar greenhouse using capillary tube mat exchanger J Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Transactions of the CSAE 2013 29 19 178 184 in Chinese with English abstract 0 引 言 能耗問題一直是制約設(shè)施園藝經(jīng)濟(jì)效益的主 要障礙之一 不加溫的日光溫室在中國發(fā)展迅猛 但不加溫的日光溫室室內(nèi)最低溫度大多為 0 8 夜間相對濕度在 80 以上 蔬菜生產(chǎn)的凍害和病蟲 害經(jīng)常發(fā)生 影響著設(shè)施蔬菜等園藝產(chǎn)品的安全有 效供給能力 1 4 目前日光溫室內(nèi)冬季采暖 主要有熱風(fēng)爐 熱 水鍋爐加普通散熱器供暖 這些供暖方式不僅耗能 大 而且局部區(qū)域有時還會溫度過高 在溫室內(nèi)產(chǎn) 生明顯的溫度梯度 有時候還造成作物熱灼傷 因 此 探索日光溫室內(nèi)適宜的采暖方式一直是園藝從 業(yè)者的重要任務(wù) 充分利用太陽能的光熱資源是日光溫室主動 蓄熱加溫研究的重點(diǎn) 劉伯聰?shù)?5 研究了應(yīng)用于在 日光溫室外布置由全真空玻璃管組成的太陽能集 熱器 可使 20 和 40 cm 土壤平均溫度在 19 以上 收稿日期 2013 03 28 修訂日期 2013 08 25 基金項目 公益性行業(yè) 農(nóng)業(yè) 科研專項 201203002 北京市科技計 劃 Z111105055111006 作者簡介 丁小明 1976 男 高級工程師 主要從事設(shè)施農(nóng)業(yè)技 術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和裝備研究開發(fā)工作 北京市朝陽區(qū)麥子店街 41 號 農(nóng)業(yè)部規(guī) 劃設(shè)計研究院 設(shè)施農(nóng)業(yè)研究所 100125 Email dingxmcn 平均氣溫夜間 13 9 以上 于威等 6 研究了太陽能 集熱器配合地埋管在不同埋深時的加溫效果 可提 高地溫 3 1 3 5 李炳海 7 在日光溫室內(nèi)使用地 熱加溫系統(tǒng)后 室內(nèi)最低氣溫提高不大 而對 15 cm 地溫的提高 2 3 方慧 8 9 研究了基于熱泵的日 光溫室淺層土壤水媒蓄放熱方法 白天通過設(shè)置在 日光溫室后墻內(nèi)側(cè)的水媒集熱器將熱量收集 提高 土壤溫度 晚上通過土壤自然散熱的方式 將熱量 釋放到室內(nèi) 夜間平均溫度提高 4 2 30 cm 土 壤平均溫度提高 3 0 而夜間開啟熱泵后 將土 壤淺層熱量轉(zhuǎn)移到后墻 環(huán)境溫度和土壤溫度較對 照溫室分別提高 5 7 和 2 9 上述研究將白天太陽 能進(jìn)入日光溫室產(chǎn)生的熱量主動蓄積到水或土壤 中 提高了日光溫室夜間溫度 不足之處是必須要 保證白天有足夠的太陽能 與上述利用太陽能不 同 徐剛毅等 10 利用電鍋爐進(jìn)行土壤加溫系統(tǒng)研 究 氣溫提高 2 3 15 cm 地溫達(dá)到 19 8 充 分利用土壤或水作為蓄放熱載體 將太陽能或電能 的熱量轉(zhuǎn)移到土壤或水中 在日光溫室室內(nèi)溫度降 低時作為熱源是目前研究最多的日光溫室主動蓄 放熱技術(shù) 上述研究表明 提高土壤溫度 對于土栽溫室 可以保證作物的根際生長溫度 同時對環(huán)境溫度也 有一定的提高 與主動蓄放熱技術(shù)不同 目前使用 第 19 期 丁小明等 基于毛細(xì)管換熱器的日光溫室低溫供暖系統(tǒng)設(shè)計 179 較多的還是利用外部能源直接對室內(nèi)空氣進(jìn)行加 熱 直接對室內(nèi)空氣加熱無疑是快速提高作物生長 環(huán)境溫度的主要方式 在日光溫室內(nèi)低品位熱源的 開發(fā)利用中 12 張曉慧等 13 利用地源熱泵加風(fēng)機(jī)盤 管的方式給日光溫室供暖 當(dāng)室外最低溫度為 5 時 20 cm 地溫能保證 15 而室內(nèi)氣溫維持 18 以上 中國具有豐富的工業(yè)余熱和可再生能源 能提 供大量的低溫?zé)嵩?11 在工業(yè)生產(chǎn)中 冷卻系統(tǒng)和 冷凝系統(tǒng)產(chǎn)生大量熱水 其中 30 40 的余熱水很 難利用 往往直接排掉 不僅浪費(fèi)熱能 而且會造 成熱污染 與土壤輻射散熱和風(fēng)機(jī)盤管的強(qiáng)制對流 散熱方式不同 毛細(xì)管作為一種新型換熱器 可以 高效利用低品位熱源 具有散熱面積大 安裝方便 容易維護(hù)等特點(diǎn) 14 17 近幾年在民用建筑上得到采 用 除此之外 毛細(xì)管換熱器具有雙效功能 不僅 可以作為加溫還可用于制冷 在民用建筑領(lǐng)域 毛 細(xì)管換熱器的研究大多集中在工程案例分析上 但 對于毛細(xì)管換熱器的熱工性能和流動阻力 國內(nèi)的 研究相對較少 傅允準(zhǔn)等 18 研究毛細(xì)管換熱器采暖 地板的輻射采暖特性 證明該系統(tǒng)室內(nèi)溫升快和溫 度場分布均勻 王婷婷等 19 利用理論分析的方法 從熱工性能方面分析了毛細(xì)管網(wǎng)敷設(shè)在天花板 地 板 墻面情況下的輻射角系數(shù) 認(rèn)為相對于室內(nèi)人 體得熱來說 天花板安裝最好 其次墻面安裝 再 次是地面安裝 張亮 20 通過對地源熱泵聯(lián)合毛細(xì)管 空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行熱力學(xué)理論分析 將地源熱泵與毛細(xì) 管建立模型 結(jié)合實例 將毛細(xì)管換熱器與風(fēng)機(jī)盤 管散熱相比 毛細(xì)管的 火用 效率為 88 62 比風(fēng)機(jī)盤 管的 火用 效率 66 37 高 22 25 黃金強(qiáng)等 21 以太陽 能熱水供暖和熱風(fēng)供暖為基礎(chǔ) 結(jié)合相變儲能和毛 細(xì)管網(wǎng)技術(shù)的特點(diǎn) 提出了太陽能熱利用集成技術(shù) 方案 Mejdi 等 22 23 試驗研究了熱泵和毛細(xì)管換熱 器組成的系統(tǒng)性能 結(jié)果表明 毛細(xì)管換熱器的長 度不宜超過 3m 理想的供水溫度應(yīng)控制在 22 50 同時認(rèn)為流量超過 180 L h 對增加換熱效果 不明顯 Lazaar 等 24 25 將毛細(xì)管換熱器引入到溫室 加熱系統(tǒng)的研究中 將毛細(xì)管換熱器埋設(shè)在地下 70 cm 取得了較好的加熱效果 本研究將毛細(xì)管換熱器應(yīng)用到日光溫室的加 溫系統(tǒng)設(shè)計中 設(shè)計了一套基于毛細(xì)管換熱器的日 光溫室低溫供暖系統(tǒng) 針對毛細(xì)管換熱器在日光溫 室內(nèi)的使用特點(diǎn) 測試了不同布置方式下不同流量 下和不同過余溫度下的毛細(xì)管換熱器的熱工性能 和流動阻力 并將該系統(tǒng)應(yīng)用到日光溫室的實際生 產(chǎn)使用中 比較了不同加熱模式下的溫室內(nèi)溫度分 布 并與對照日光溫室進(jìn)行了比較 1 毛細(xì)管換熱器熱工性能和流動阻力測試 1 1 器材 安裝及測試方法 毛細(xì)管換熱器為國產(chǎn) 樣品長度 2 800 mm 寬 度 600 mm 毛細(xì)管間距 20 mm 毛細(xì)管直徑 4 mm 內(nèi)徑 2 mm 熱工性能測試按照采暖散熱器散熱量 測定方法 GB T 13754 2008 樣品垂直安裝時 樣品背部與墻之間加 50mm 隔熱板 底部靠地 垂 直于地面 連接方式為異側(cè)進(jìn)出 供水管的長度 L 為 2 600 mm 保溫良好 有一定坡度 樣品水平安 裝時 樣品平鋪于距地 600 mm 高的苗床上 苗床 放置在實驗室熱工小室中心 樣品中心處于地面中 心位置 與熱工小室地面呈中心對稱 連接方式為 異側(cè)進(jìn)出 供水管長度 L 為 800 mm 保溫良好 有一定坡度 流動阻力根據(jù)微灌用聚乙烯 PE 管件局部水 頭損失系數(shù)試驗方法 SL T 69 1994 樣品規(guī)格同 熱工性能 分別測試不同流量下的阻力 樣品布置 形式分為 2 種 一種平行于地面 一種垂直于地面 1 2 熱工性能測試結(jié)果 樣品垂直放置時 3 種流量下的散熱量與過余 溫度見圖 1a 測試結(jié)果表明 垂直放置時 3 種流 量下的散熱量差別很小 不超過 1 a 垂直布置 a Vertical position b 水平布置 b Horizontal position 圖1 散熱量與過余溫度關(guān)系曲線 Fig 1 Relationship of heat flux with excess temperature 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報 2013 年 180 根據(jù)圖 1a 測試結(jié)果 擬合出毛細(xì)管換熱器的 散熱量 Q與過余溫度 T及流量 G的關(guān)系 見式 1 1 2355 0 0141 8 8768QT 1 式中 Q 為毛細(xì)管換熱器散熱量 W T 為過余溫 度 G 為流經(jīng)毛細(xì)管換熱器的流量 kg s 樣品水平放置時 3 種流量下的散熱量與過余 溫度見圖 1b 測試結(jié)果表明 水平放置時 3 種流 量下的散熱量較垂直布置時有較大差別 流量越 大 散熱量越大 但差別不大于 5 根據(jù)圖 1b 測試結(jié)果 擬合出毛細(xì)管換熱器的 散熱量 Q 與過余溫度 T 及流量 G 關(guān)系 見式 2 1 1766 0 0621 14 8130QT 2 由圖 1 可知 相同過余溫度 相同流量下 水 平放置比垂直放置具有更好的散熱效果 兩者相差 15 1 3 流動阻力測試結(jié)果 流體流經(jīng)毛細(xì)管換熱器時 會引起流速的 大小 方向或分布的變化 因此產(chǎn)生局部阻力 損失 局部損失的種類繁多 體型各異 加以 紊流本身的復(fù)雜性 多數(shù)局部阻礙的損失計算 還不能從理論上解決 借助試驗確定毛細(xì)管換 熱器的局部阻力系數(shù) 進(jìn)而確定毛細(xì)管的局部 阻力損失 局部阻力系數(shù)一般用流速水頭的倍 數(shù)來表示 見式 3 g2 2 v hm 3 式中 hm 為局部水頭損失 Pa 為局部阻力系數(shù) v 為斷面平均流速 m s g 為重力加速度 m s 試驗測試的阻力和局部阻力系數(shù)與流量關(guān)系 曲線如圖 2 所示 圖2 阻力和局部阻力系數(shù)與流量關(guān)系曲線 Fig 2 Relationship of resistance and local resistance factor with flow rate 由圖 2 可知 水平和垂直 2 種布置方式對毛細(xì) 管的阻力和局部阻力系數(shù)沒有明顯影響 隨著流量 的增大 局部阻力系數(shù)呈現(xiàn)指數(shù)下降趨勢 并在流 量大于 100 kg h 趨于平緩 當(dāng)流量為 77 kg h 時 樣品的局部阻力系數(shù)為 3 700 左右 遠(yuǎn)大于普通散 熱器的局部阻力系數(shù) 2 日光溫室供暖系統(tǒng)設(shè)計 2 1 日光溫室采暖負(fù)荷計算 日光溫室位于北京市昌平區(qū)北農(nóng)科技園內(nèi) 溫 室建設(shè)于 2007 年 建筑面積為 518 5 m 2 室內(nèi)跨度 6 8 m 長度 63 m 脊高 3 5 m 后墻高度 2 3 m 后墻間隔 4 m 設(shè)置 400 mm 400 mm 的通風(fēng)窗 后 墻由 120 mm 黏土磚 100 mm 苯板 240 mm 黏土磚 組成 室外設(shè)計參數(shù) 冬季采暖室外計算干球溫度 采用北京 20 a 極端氣溫平均值為 13 26 冬季通 風(fēng)計算溫度為 5 室外平均風(fēng)速為 2 8 m s 室內(nèi) 設(shè)計溫度為 15 后墻 山墻傳熱系數(shù)為 0 25 W m 2 K 門窗傳熱系數(shù)為 4 4 W m 2 K 地 面?zhèn)鳠嵯禂?shù)分段計算 距前屋面底角距離 0 2 m 區(qū)域 2 4 m 區(qū)域 4 6 m 區(qū)域分別取值 0 47 0 23 0 12 W m 2 K 27 采暖熱負(fù)荷計算 見式 4 11 tnwfchgd QKFtt xx xQ 4 式中 t n 為室內(nèi)設(shè)計溫度 t w 為室外計算溫度 K 為溫室覆蓋材料的傳熱系數(shù) W m 2 K F 為溫室外圍護(hù)結(jié)構(gòu)面積 m 2 為溫室修正系數(shù) 取 1 0 x f 為風(fēng)力附加率 取 3 x ch 為朝向修正率 取 10 x g 為高度附加率 取 5 27 Q d 為地面熱 損失 W 地面熱損失計算 見式 5 diinw QuAtt 5 式中 u i 為第 i 區(qū)地面?zhèn)鳠嵯禂?shù) W m 2 K A i 為 第 i 區(qū)地面面積 m 2 經(jīng)計算得溫室采暖總負(fù)荷為 32 kW 熱指標(biāo)約 為 75 W m 2 2 2 毛細(xì)管供暖系統(tǒng)設(shè)計 日光溫室熱源采用生物質(zhì)熱水鍋爐 考慮到試 驗工況的要求 采用了 80 kW 的鍋爐 對于當(dāng)前試 驗 選用鍋爐的熱負(fù)荷較之設(shè)計值負(fù)荷偏大 供水 溫度為 60 采用三通混水閥制備 35 二次水作 為毛細(xì)管換熱器的熱媒 系統(tǒng)供回水溫差為 10 管網(wǎng)系統(tǒng)的工作壓力為 0 3 MPa 毛細(xì)管供暖系統(tǒng)詳見圖 3a 受到日光溫室室內(nèi) 草莓栽培工藝采用高壟土栽的限制 毛細(xì)管換熱器 采用垂直安裝 均勻布置在溫室后墻及兩側(cè)山墻上 主干管采用 PPR 管 上供上回同程布置 見圖 3b 第 19 期 丁小明等 基于毛細(xì)管換熱器的日光溫室低溫供暖系統(tǒng)設(shè)計 181 所布置毛細(xì)管換熱器單片規(guī)格為 2 800 mm 600 mm 總面積約 120 m 2 根據(jù)熱工檢 測圖 1b 所有毛細(xì)管換熱器總散熱量為 39 kW 滿 足設(shè)計負(fù)荷 為了夜間溫度不至于太高 對草莓產(chǎn) 生影響 系統(tǒng)設(shè)置當(dāng)夜間室內(nèi)環(huán)境溫度高于 15 時 毛細(xì)管換熱器供暖系統(tǒng)自動關(guān)閉 當(dāng)?shù)陀?15 時 自動開啟 a 毛細(xì)管供暖系統(tǒng)圖 a Heating system of capillary tube mats exchangers b 毛細(xì)管換熱器溫室內(nèi)布置 b Distribution of capillary tube mats exchangers on greenhouse back wall 圖3 毛細(xì)管換熱器供暖系統(tǒng) Fig 3 Heating system in solar greenhouse using capillary tube mat exchanger 3 應(yīng)用效果測試 3 1 測試方法 為了分析供暖系統(tǒng)的使用效果 測試了室內(nèi)溫 度均勻性 在距離東山墻 7 m 的東墻側(cè) 距離西山 墻 7 m 的西墻側(cè)的跨中位置 溫室中部中心位置和 距離前屋面底角 0 6 m 中心南側(cè)布置了 4 個測點(diǎn) 測點(diǎn)位于草莓的冠層區(qū)域 距離栽培壟 20 cm 高 處 此外 以對照溫室為對象比較了溫室內(nèi)的溫 度情況 選擇位于同一園區(qū)內(nèi)的 2 棟完全相同的日 光溫室 同為草莓種植 管理方式相同 一棟安裝 毛細(xì)管供暖系統(tǒng) 另一棟不加溫 分別測試 2 棟日 光溫室中心區(qū)域草莓冠層區(qū)域 距離栽培壟 20 cm 高處 和距離壟表面埋深 15 cm 土壤溫度 測試儀 器均選用智能土壤溫度記錄儀 TJ1 溫度測量范圍 為 40 120 測量允許誤差 0 3 2012 年 12 月 26 日加秸稈固體成型燃料 125 kg 12 月 27 日 陰天 加秸稈固體成型燃料 200kg 所采用的 秸稈固體成型燃料熱值約為 2000kcal kg 12 月 26 日 28 日室外最低溫度分別為 15 14 和 13 2013 年 1 月 4 日 9 日 其中 1 月 7 日沒有加秸稈 固體成型燃料 每天加秸稈固體成型燃料 125 kg 3 2 室內(nèi)溫度均勻性測試結(jié)果 由圖 4 可知 在加溫期間 在東西長度方向上 靠近東墻的溫度和中間的溫度差異最小 相差 0 1 0 2 而靠近西山墻的溫度與中間的溫度差異達(dá) 1 6 在跨度方向上 中心南側(cè)與中心位置溫度差 0 7 由于溫室加溫前 所有測量點(diǎn)的溫度相差不 到 0 3 可見采暖系統(tǒng)啟動后 造成了溫室在東 西長度方向和跨度方向的溫度差 東西溫差與系統(tǒng) 供暖方向由東向西有關(guān) 而跨度方向與毛細(xì)管換熱 器布置在后墻有關(guān) 注 時間為 2012 年 12 月 26 日 00 00 至 12 月 28 日 12 00 Note Time from 00 00 Dec 26 th 2012 to 12 00 Dec 28 th 2012 圖4 加溫溫室室內(nèi)溫度均勻性測試 Fig 4 Air temperature uniformity test in heating greenhouse 3 3 與對照溫室測試結(jié)果 測試結(jié)果見圖 5 和表 1 從圖 5 可知 毛細(xì)管 供暖系統(tǒng)在下午開啟后 溫室內(nèi)溫度明顯回升 從 表 1 可知 室內(nèi)夜間平均氣溫 最低氣溫和 15 cm 地溫在加溫的情況下 不包含 1 月 7 日數(shù)據(jù) 較對 照溫室高出 9 0 6 5 和 5 7 注 A 為加溫溫室 15 cm 地溫 15 cm depth soil temperature in heating solar greenhouse B 為對照溫室 15 cm 地溫 15 cm depth soil temperature in heating solar greenhouse C 為加溫溫室室內(nèi)空氣溫度 air temperature in heating solar greenhouse D 為對照溫室室內(nèi)空氣溫度 air temperature in compared solar greenhouse 時間為 2013 年 1 月 3 日 20 00 至 1 月 6 日 20 00 Time from 20 00 JAN 3 TH 2013 to 20 00 JAN 6 TH 2013 圖5 加溫溫室和對照溫室室內(nèi)空氣和地溫對照 Fig 5 Air temperature and soil temperature 15 cm depth in heating and compared greenhouse 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報 2013 年 182 表 1 6 d 測試結(jié)果比較表 Table 1 Test results of 6 days 加溫溫室 Heating solar greenhouse 對照溫室 Compared solar temperature 室外溫度 Outside temperature 夜間氣溫 Air temperature at night 夜間 15 cm 地溫 15 cm depth soil temperature at night 夜間氣溫 Air temperature at night 夜間 15 cm 地溫 15 cm depth soil temperature at night 日期 Date 平均值 Average 最低值 Minimum 平均值 Average 最低值 Minimum 平均值 Average 最低值 Minimum 平均值 Average 最低值 Minimum 最低值 Minimum 最高值 Maximum 2013 01 04 12 0 6 7 15 8 15 1 2 1 0 1 10 1 9 4 13 2 2013 01 05 12 2 8 0 15 9 15 3 3 0 0 9 10 2 9 5 8 0 2013 01 06 12 1 7 3 16 4 15 7 2 9 1 1 10 4 9 7 11 0 2013 01 07 7 6 5 5 15 5 14 5 3 8 2 7 9 6 9 3 12 0 2013 01 08 9 9 6 3 15 1 14 5 2 4 0 7 10 0 9 3 11 2 2013 01 09 11 0 7 2 15 6 14 9 1 9 0 4 9 7 9 0 12 0 注 夜間氣溫平均值計算時間為 20 00 至次日 08 00 Note Night time from 20 00 to 08 00 4 結(jié)論與討論 1 在 0 0306 0 0222 和 0 0139 kg s 流量和 過余溫度在 20 50 范圍內(nèi)測試了水平和垂直 2 種不同放置方式的毛細(xì)管換熱器散熱量和阻力的 變化規(guī)律 在 25 30 的過余溫度下毛細(xì)管換熱 器垂直放置時散熱量為 258 323 W m 2 而水平 放置時散熱量達(dá)到 307 381 W m 2 可見毛細(xì)管 換熱器在低溫供水狀態(tài)下就可以達(dá)到傳統(tǒng)高溫散 熱器的散熱效果 而且供水流量變化時 散熱量 變化不大 2 將毛細(xì)管換熱器采用垂直安裝的方式布置 在日光溫室后墻和山墻 采用生物質(zhì)固體秸稈成型 燃料供熱 測試結(jié)果表明 采用合理的供暖方案 系統(tǒng)在每天燃燒 125 kg 秸稈固體成型燃料能保證 溫室夜間平均冠層氣溫 10 以上 15cm 土壤溫度 15 以上 與對照溫室相比 夜間平均氣溫 最低 氣溫和 15cm土壤溫度分別提高了 9 0 6 5和 5 7 3 將該換熱器應(yīng)用到日光溫室冬季生產(chǎn)采暖 中 不僅可以發(fā)揮其低溫?zé)崴┡律崃看蟮膬?yōu) 勢 還可以充分利用生物質(zhì)等可再生能源 該系統(tǒng) 沒有采用從中間向東西兩側(cè)供回水設(shè)計造成了東 西方向的溫度分布不均勻 溫度梯度達(dá) 1 6 但 在跨度方向上 溫差較小 目前秸稈固體成型燃料仍然存在著燃燒點(diǎn)火困 難 結(jié)渣嚴(yán)重 燃燒效率低等問題影響了該系統(tǒng)的使 用效果 采用毛細(xì)管換熱器裸裝于日光溫室內(nèi)使用是 可行性的 但以聚丙烯為主要原料的毛細(xì)管換熱器其 防止溫室內(nèi)光老化的措施還需要進(jìn)一步深入研究 毛 細(xì)管換熱器成本較高 價格在 60 100 元 m 2 之間 從經(jīng)濟(jì)性考慮 更適合對室內(nèi)環(huán)境要求較高 且附 加值也較高的溫室作物的生產(chǎn) 如育苗生產(chǎn) 此外 毛細(xì)管換熱器若應(yīng)用于苗床加溫時可充分發(fā)揮水 平安裝散熱量大和均勻的優(yōu)點(diǎn) 參 考 文 獻(xiàn) 1 張志錄 王思倩 劉中華 等 下沉式日光溫室土質(zhì) 墻體熱特性的試驗與分析 J 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報 2012 28 12 208 215 Zhang Zhilu Wang Siqian Liu Zhonghua et al Experiment and analysis on thermal characteristics of cob wall in sunken solar greenhouse J Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Transactions of the CSAE 2012 28 12 208 215 in Chinese with English abstract 2 劉玉鳳 鄒志榮 蔣國振 跨度對日光溫室氣溫和番 茄生長的影響及模擬分析 J 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué) 報 自然科學(xué)版 2012 40 1 204 209 Liu Yufeng Zou Zhirong Jiang Guozhen Effects of span on solar greenhouse s air temperature and tomato growth and analysis of simulation J Journal of Northwest A and F University Nat Sci Ed 2012 40 1 204 209 in Chinese with English abstract 3 Yuan Jing Li Shujun Cui Jianyun et al Characters of temperature variation and minimal temperature forecast inside of solar greenhouse in winter in Shouguang city of Shandong province J Agricultural Science and Technology 2012 13 9 2001 2005 4 郭正昊 于海業(yè) 日光溫室空氣濕度預(yù)測模型構(gòu)建與 驗證 J 農(nóng)機(jī)化研究 2012 3 94 97 Guo Zhenghao Yu Haiye Forecast model construction and confirmation of air humidity in sunlight greenhouse J Journal of Agricultural Mechanization Research 2012 3 94 97 in Chinese with English abstract 5 劉伯聰 曲梅 苗妍秀 等 太陽能蓄熱系統(tǒng)在日光 溫室中的應(yīng)用效果 J 北方園藝 2012 10 48 53 Liu Bocong Qu Mei Miao Yanxiu et al The effect of a solar heat storage system applied in the solar greenhouses J Northern Horticulture 2012 10 48 53 in Chinese with English abstract 6 于威 王鐵良 劉文合 等 太陽能土壤加溫系統(tǒng)在 日光溫室土壤加溫中的應(yīng)用效果研究 J 沈陽農(nóng)業(yè)大 第 19 期 丁小明等 基于毛細(xì)管換熱器的日光溫室低溫供暖系統(tǒng)設(shè)計 183 學(xué)學(xué)報 2010 41 2 190 194 Yu Wei Wang Tieliang Liu Wenhe et al Application research on the heating effect of solar geothermal heating system on soil temperature in the solar greenhouse J Journal of Shenyang Agricultural University 2010 41 2 190 194 in Chinese with English abstract 7 李炳海 須暉 李天來 等 日光溫室太陽能地?zé)峒?溫系統(tǒng)應(yīng)用效果研究 J 沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報 2009 40 2 152 155 Li Binghai Xu Hui Li Tianlai et al Application of solar energy soil heating system in greenhouse J Journal of Shenyang Agricultural University 2009 40 2 152 155 in Chinese with English abstract 8 張義 楊其長 方慧 日光溫室水幕簾蓄放熱系統(tǒng)增溫效 應(yīng)試驗研究 J 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報 2012 28 4 188 193 Zhang Yi Yang Qichang Fang Hui Research on warming effect of water curtain system in Chinese solar greenhouse J Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Transactions of the CSAE 2012 28 4 188 193 in Chinese with English abstract 9 方慧 楊其長 張義 基于熱泵的日光溫室淺層土壤 水媒蓄放熱裝置試驗 J 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報 2012 28 20 210 216 Fang Hui Yang Qichang Zhang Yi Experimental study on shallow soil assisted heat release storage system with water water heat pump in solar greenhouse J Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Transactions of the CSAE 2012 28 20 210 216 in Chinese with English abstract 10 徐剛毅 劉明池 李武 電鍋爐供暖日光溫室土壤加 溫系統(tǒng) J 中國農(nóng)學(xué)通報 2011 27 14 171 174 Xu Gangyi Liu Mingchi Li Wu Effect of electric boiler heating system for soil warming in solar greenhouse J Chinese Agricultural Science Bulletin 2011 27 14 171 174 in Chinese with English abstract 11 江億 我國建筑能耗趨勢與節(jié)能重點(diǎn) J 建設(shè)科技 2006 7 10 13 15 12 方慧 楊其長 王柟 等 淺層地?zé)嵩垂?jié)能技術(shù)及 其在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用 J 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報 2008 24 10 286 290 Fang Hui Yang Qichang Wang Nan et al Geothermal technology and its applications in protected agriculture J Transactions of the Chinese 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2009 39 11 92 95 Shao Chunting Di Wenjing Zhao Jianing et al Research on thermal performance and selection method of capillary decorative panel for heating J Journal of HV and AC 2009 39 11 92 95 in Chinese with English abstract 18 傅允準(zhǔn) 蔡穎玲 陳帥 等 毛細(xì)管地板輻射采暖特 性試驗研究 J 流體機(jī)械 2009 37 8 54 57 70 Fu Yunzhun Cai Yingling Chen Shuai et al Experimental study on characteristic of floor radiant heating of capillary tube J Fluid Machinery 2009 37 8 54 57 70 in Chinese with English abstract 19 王婷婷 李永安 基于采暖工況的毛細(xì)管網(wǎng)不同敷設(shè)方式 熱工性能分析 J 制冷與空調(diào) 2012 26 4 341 344 Wang Tingting Li Yong an Thermal performance analysis of capillary network on different laying modes in heating condition J Refrigeration and Air Conditioning 2012 26 4 341 344 in Chinese with English abstract 20 張亮 地源熱泵和毛細(xì)管網(wǎng)空調(diào)系統(tǒng)的熱力學(xué)分析 J 制冷與空調(diào) 2010 24 3 104 107 Zhang Liang Ground source heat pump capillary network thermodynamic analysis of air conditioning system J Refrigeration and Air 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