新型裝配式節(jié)能日光溫室冬季溫控效果研究
<p>湖 北 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 2015 年收稿日期 :20141229基金項目 :黑龍江農(nóng)墾總局課題 (HNK11A010902)作者簡介 :楊鳳軍 (1972),男 ,黑龍江佳木斯人 ,副教授 ,博士 ,主要從事設(shè)施園藝與環(huán)境方面的研究工作 ,(電話 )13634576960(電子信箱 )yangfengjun126com。第 54 卷第 23 期2015 年 12 月湖 北 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué)Hubei Agricultural SciencesVol 54 No.23Dec.,2015第 卷第 期年 月湖 北 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) l No.2Dec.,日光溫室中的能量主要通過太陽能獲得 ,部分能量以熱量的形式存儲于后墻 、山墻和土壤中1。 白天 ,墻體表面進(jìn)行熱量的蓄積2,這些熱量主要是通過接收透過前屋面照射進(jìn)來的太陽輻射 ,溫室內(nèi)最高溫能達(dá)到 35 以上 ;在夜晚 ,當(dāng)室內(nèi)氣溫下降時 ,墻體和土壤中蓄積的熱量又不斷地向溫室供應(yīng) ,墻體內(nèi)通過導(dǎo)熱過程以及墻體表面通過與室內(nèi)空氣對流換熱的過程 ,不斷地向室內(nèi)釋放熱量 ,以提高新型裝配式節(jié)能日光溫室冬季溫控效果研究楊鳳軍1,楊微微1,孫周平2,安子靖1,徐 蕾1,胡凱鳳1(1黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)院 ,黑龍江 大慶 163319;3沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院 ,沈陽 110866)摘要 :在黑龍江地區(qū) ,由于冬季日光溫室夜間溫度過低 ,難以滿足作物生長的需求 。 大慶引進(jìn)的新型裝配式節(jié)能日光溫室 ,設(shè)有水循環(huán)蓄放熱系統(tǒng)和空氣 地中熱交換蓄放熱系統(tǒng) 。 以大慶普通溫室為對照 ,檢測了冬季最冷時期新型溫室與對照溫室室溫在東西 、南北方向上的變化及分布 ,不同土層土溫的變化及南北方向上土溫的變化分布情況 。結(jié)果表明 ,新型溫室可保持夜間室內(nèi)氣溫在 12 以上 ,溫度分布均勻 ,比對照溫室室內(nèi)氣溫提高 23 。 試驗溫室土層深度在 60 cm 以上的區(qū)域溫度一直高于對照溫室 ,10、30、60 cm 處夜間平均溫差分別為 57、40、27 。 此新型溫室的設(shè)計不僅提高了溫室內(nèi)的氣溫 ,而且也提高了作物根部的土壤溫度 。關(guān)鍵詞 :日光溫室 ;溫度 ;地溫 ;水循環(huán)系統(tǒng) ;空氣 地中熱交換蓄放熱系統(tǒng)中圖分類號 :S625 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 :A 文章編號 :04398114(2015)236038-05DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.23.062Study on a New Type of Assembled EnergySaving Sunlight Greenhousein Winter Temperature EffectYANG Fengjun1,YANG Weiwei1,SUN Zhouping2,AN Zijing1,XU Lei1,HU Kaifeng1(1Agronomy College,Heilongjiang Bayi Agricultural University, Daqing 163319, Heilongjiang, China;2Horticulture College,Shenyang Agricultural University, Shenyang 110866, China)Abstract: In Heilongjiang province, because of solar greenhouse in winter night temperature is too low, so it is difficult tomeet the needs of crop growth A new assembled energysaving solar greenhouse was introduced into Daqing city, the heatstorage of water circulation system and airground heat storage in the heat exchange system were designed in the greenhouseTaking the common greenhouse in Daqing city as comparison, in the coldest winter period, the indoor temperature changeand distribution of newtype and common greenhouse in the east and west, north and south direction were detected, also thesoil temperature changes and distribution of different soil layer and northsouth direction were directed The results showedthat, the indoor temperature could be kept above 12 at night, with uniform temperature distribution,compared with thecommon greenhouse, temperature increased by 23 The temperature was higher than the conmmon greenhouse for thenewtype greenhouse in region of soil depth above 60 cm, the night mean temperature difference of 10,30 and 60 cm soildepth were 57,4.0 and 27 , respectively Therefore, the new type of greenhouse not only can improve the temperature in-side the greenhouse, but also boost the soil temperature of crop rootsKey words: sunlight greenhouse; temperature; the ground temperature; water cycle system; airground heat exchange system第 23 期空氣溫度3。 但是由于受墻體材料熱物理特性的限制 ,北墻蓄熱能力有限 ,所以溫室內(nèi)后半夜的氣溫往往較低4,低溫冷害現(xiàn)象時有發(fā)生 ,嚴(yán)重影響作物的高效生產(chǎn) 。在溫室的蓄熱保溫方面 ,日光溫室墻體起到非常重要的作用 ,是日光溫室優(yōu)化結(jié)構(gòu)時需考慮的重要因素5。 從近幾十年日光溫室的不斷發(fā)展來看6,后墻的結(jié)構(gòu)不斷變化 , 由早期的人工土筑墻到磚砌墻 ,再到目前的機打土墻 、異質(zhì)復(fù)合墻等 ,不勝枚舉711。 李小芳等12針對磚墻的不同厚度 、復(fù)合墻中的不同苯板厚度 、組合墻體中的不同厚度磚墻和不同厚度的聚苯板組合體對室內(nèi)氣溫影響這一問題進(jìn)行了系統(tǒng)分析 ,最后得出不同厚度磚墻聚苯板隔熱材料的最適厚度為 010 m; 隔熱材料在厚度相同時 ,較薄的磚墻厚度保溫效果要優(yōu)于較厚的磚墻厚度 ;對于較薄的磚墻厚度 ,材料的排列秩序?qū)Ρ赜绊懕容^明顯 ;王宏麗等13研究相變材料具有較高的蓄熱性 ,白天充分吸收并蓄積來自照射北墻表面的太陽能 , 夜間再將白天蓄積的熱量釋放出來 ,以提高溫室的夜間溫度 ,溫室墻體厚度減薄 ,提高照射溫室北墻上的太陽能利用率 ;方慧等14研究一種透光水幕簾增加日光溫室蓄熱量的方法 ,設(shè)計了一種溫室蓄放熱增溫系統(tǒng) , 以日光溫室的后墻為結(jié)構(gòu)支撐 ,白天利用該系統(tǒng)的集放熱板吸收太陽輻射能 ,再通過水介質(zhì)將吸收的熱量儲存于蓄熱水池中 ;在夜晚 ,通過水介質(zhì)的循環(huán)將蓄積的熱量源源不斷地釋放到溫室中 , 以提高夜晚的溫室內(nèi)氣溫 ;張義等15設(shè)計了一種以日光溫室墻體結(jié)構(gòu)為依托 ,以水為介質(zhì)進(jìn)行熱量蓄積與釋放的水幕簾蓄放熱系統(tǒng) ,該系統(tǒng)在白天利用水循環(huán)通過水幕簾吸收太陽能 ,同時將吸收的能量儲存在水池中 ,夜晚再利用水循環(huán)通過水幕簾釋放熱量 ,使日光溫室內(nèi)溫度升高 ;張海蓮等16在青海設(shè)計了不同埋深的地?zé)峁?,研究溫室地下蓄集太陽熱能的效果 ;劉圣勇等17和李炳海等18研究利用太陽能使土壤加溫的系統(tǒng) ,可顯著提高地溫 。針對以上研究 ,沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)設(shè)計了一種新型裝配式節(jié)能日光溫室 , 該溫室以太陽能為熱源 ,以水為蓄熱介質(zhì) ,以溫室淺層土壤為蓄熱體 ,白天通過水的循環(huán)將熱量收集并儲存到水池和溫室淺層土壤中 ,夜間通過土壤的自然放熱將熱量釋放到溫室中 ,提高溫室夜間溫度19,降低作物冬季凍害的發(fā)生率 ,實現(xiàn)作物的安全越冬 。 2013 年將新型溫室引進(jìn)大慶 ,本試驗對新型溫室的冬季溫度環(huán)境進(jìn)行檢測 ,為進(jìn)一步優(yōu)化新型裝配式節(jié)能日光溫室的結(jié)構(gòu)和功能提供了理論基礎(chǔ) 。1材料與方法11 試驗溫室的概況試驗溫室位于黑龍江省大慶市大同區(qū)航天果蔬基地內(nèi) (東經(jīng) 124°48,北緯 46°2),該溫室的骨架為半圓弧形結(jié)構(gòu) ,采用可以滑動的巖棉彩鋼板保溫覆蓋形式和可移動的保溫山墻 ,采用水循環(huán)系統(tǒng)和空氣 地中熱交換蓄放熱系統(tǒng) ,跨度 12m,脊高 55m,長度 65 m,屋面采光角高達(dá) 415°。 后坡水平投影長為 16 m,凈面積為 780 m2;設(shè)計風(fēng)荷載 055 kN/m2,雪荷載 045 kN/m2;溫室有效栽培空間 2535 m。12 水循環(huán)系統(tǒng)和空氣 地中熱交換蓄放熱系統(tǒng)的設(shè)計溫室的蓄熱體主要采用的是水循環(huán)系統(tǒng) 。 水循環(huán)系統(tǒng)由水池 、水泵 、輸水管道 、采光板 、回水管道和控制器等組成20。 溫室內(nèi)后墻上有一個面積 360 m2的采光板 ,水池容積 32 m2,位于溫室后墻內(nèi)側(cè)地下 ,水泵功率 750 w,流量 15 m2h。 晝間 8:3016:00 啟動水循環(huán)系統(tǒng) , 把水池中的水輸送到采光板的頂部 ,通過采光板吸收太陽能 ,并順著采光板的每個空隙流下 ,最后通過回流管道流回水池 ,這樣太陽照射能蓄積在水池 。 夜間 0:306:30 日光溫室內(nèi)溫度下降時再次啟動水循環(huán)系統(tǒng) ,可通過白天采光板積累的熱量向溫室中釋放 ,從而避免日光溫室夜間溫度降低 ,如圖 1 所示 ??諝?地中熱蓄放熱交換系統(tǒng) : 該系統(tǒng)將溫室內(nèi)頂部 45 m 處的熱空氣通過風(fēng)機導(dǎo)入到溫室地下05 m 的熱交換管中 ,以提高白天溫室的蓄積熱量和土壤的溫度20,21。 該系統(tǒng)只在晝間 10:0015:00 啟動 ,晚上停止運行 。 風(fēng)機總功率為 12 kW。 該系統(tǒng)中 ,地下熱交換管為南北走向 ,進(jìn)風(fēng)口在溫室的北側(cè) ,出風(fēng)口在溫室的南側(cè) ,每 6 m 設(shè)為一組 ,每組設(shè)置一個小型風(fēng)機 ,共 10 臺風(fēng)機 ;系統(tǒng)進(jìn)風(fēng)口管道的上端位于溫室頂部 ,距溫室地面約 45 m(此處晴天溫度有時可達(dá) 40 左右 )。13 試驗方案選擇晴天同時測定試驗溫室與對照溫室 、氣溫的分布情況和地溫的變化情況 。 試驗時間為 2014年 1 月 8 日至 9 日 ,8:30 揭開保溫板 ,開啟循環(huán)水圖 1 水循環(huán)系統(tǒng)示意圖東主管支管毛管采光板蓄水池水泵楊鳳軍等 :新型裝配式節(jié)能日光溫室冬季溫控效果的研究 6039湖 北 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 2015 年泵蓄熱 ,16:00 關(guān)閉循環(huán)水泵 ,17:00 蓋上保溫板 。每間隔 30 min 記錄各監(jiān)測點的溫度 。氣溫的測量 :將試驗溫室設(shè)為 A,對照溫室為設(shè)B,距離地面 1 m 的高度上 ,在東西方向上 A 溫室選取 3 點 A1、A2、A3, 分別距離東側(cè)山墻 3 m 處 、 中間點 、距離西側(cè)山墻 3 m 處 ;在南北方向上同樣選取 3點 A1、A2、A3,分別距離后墻 2 m 處 、中間點 、距離前骨架 2 m 處 。 相應(yīng)的 B 溫室在東西方向上選取 3點 B1、B2、B3,分別距離東側(cè)山墻 3 m 處 、中間點 、距離西側(cè)山墻 3 m 處 ; 在南北方向上取 3 點 B1、B2、B3, 分別距離后墻 2 m 處 、 中間點 、 距離前墻 2 m處 。 應(yīng)用 HOBO U10003 型測量儀測量 A 溫室溫度 ,測量范圍為 40 100 ,精度 ±05 ,分辨率01 ; 應(yīng)用 HOBO U23003 型測量儀測量 B 溫室溫度 ,測量范圍為 :40 100 ,精度 ±021 ,分辨率 002 。土溫的測量 :在溫室 A 與溫室 B 的中部布置土層溫度的測點 ,A 溫室和 B 溫室土層深度分別是Aa10 cm、Ab30 cm、Ac60 cm,Ba10 cm、Bb30 cm、Bc60 cm; 同時測量 10、30、60 cm 不同土層深度在溫室南北方向上的溫度變化情況 ,因在東西方向上換熱管布置比較均勻 ,熱量分布也均勻 ,土溫變化小 。 利用鐵套直角地溫計分別測量 A、B 溫室內(nèi)的土層溫度測量 ,范圍為 40 100 ,精度 05 分度 ,示值誤差 ±1 。2結(jié)果與分析21 溫室內(nèi)氣溫變化211 東西走向不同點溫度分析 從 A 溫室的東西方向上看 ,A1、A2、A33 個點的溫度隨著時間的推移逐漸升高 ,在下午 13:00,A1、A2、A33 點的溫度達(dá)到最大值 ,分別為 320、373、355 ,然后隨著時間的推移又逐漸下降 ,A 溫室在 10:0012:30,由于打開東側(cè)山墻增加光照 ,使 A1點的散熱量加大 ,即 A1點的溫度比 A2、A3兩點的溫度低 30 左右 ,在其他時間 ,A1點溫度較 A3點和 A2點溫度都稍低 , 溫差02 和 03 ,說明 A 溫室在東西水平方向上的溫度分布比較均勻 。B 溫室的 3 個點 B1、B2、B3,白天 13:00 以前溫度逐漸升高 ,14:00 以后溫度開始降低 ,第二天 6:30 達(dá)到最低值 ,分別為 58、75、51 。 B1點由于受東側(cè)山墻陰影的影響 ,所以 B1點的溫度比 B3點及 B2點的溫度都低 ,溫差 20 左右 ;到下午 ,由于西側(cè)山墻陰影的出現(xiàn) ,B3點的溫度降低幅度較大 ,使 B1、B2、B33 個點的溫度變化不穩(wěn)定 ,最大溫差 4 左右 , 說明在東西方向上 B 溫室的溫度分布不均勻 。圖 2 是 A 溫室與 B 溫室在東西方向上的平均溫度變化情況 。 A 溫室與 B 溫室在白天 13:00 以前 ,主要是受太陽能的影響 ,溫度升高 ,A 溫室的東西方向平均溫度大于 B 溫室 , 最大溫差 51 ,在14:0017:00 蓋上保溫板以前 ,兩溫室內(nèi)的溫度逐漸下降 ,蓋上保溫板以后 ,A 溫室內(nèi)溫度主要受蓄積熱量的影響 ,這時兩溫室內(nèi)的溫差加大 ,在凌晨 1:304:00 溫差最大 ,溫差最大值為 63 ,此時室外的溫度為 230 , 說明 A 溫室白天通過水循環(huán)系統(tǒng)和地?zé)峤粨Q系統(tǒng)蓄積熱量 ,夜間通過釋放蓄積熱量來維持溫室內(nèi)溫度 ,即使室外達(dá)到最低溫時 ,A 溫室內(nèi)的植物也能保持正常生長 。212 南北走向不同點溫度分析 在南北方向上 ,溫室除地面向空氣中均勻放熱外 ,后墻及水池中蓄積的熱量也在夜間放熱 ,放熱的大致方向是從北到南 ,這種放熱的形式可能會造成溫室在南北方向上的溫度分布不均 。 在 A 溫室 ,受采光板及太陽輻射的影響 ,白天 10:0014:00,A1、A3溫度稍高 ,A2溫度次之 ,溫差最大 2 ,其余時間溫差保持在 02 左右 ,說明在南北方向上 A 溫室夜間溫度分布非常均勻 。B 溫室主要受太陽輻射的影響 ,白天 10:3015:30,溫度 B3B2B1,最大溫差 60 左右 ,15:30以后 3 個點的溫度逐漸降低 , 受后墻散熱的影響 ,B1、B2、B33 個點的溫差越來越大 ,最大溫差出現(xiàn)在凌晨 1:304:30,溫差為 50 ,說明在南北方向上對照溫室夜間溫度分布不均勻 。從圖 3 可以看出 A 溫室與 B 溫室在南北方向上平均溫度的變化情況 ,白天 10:0013:00 太陽光照比較強 ,兩個溫室的溫差變化明顯 ,平均溫差為55 左右 ,蓋上保溫板及保溫被后 ,兩個溫室間的溫差變化增大 ,平均溫差為 60 左右 ,當(dāng)夜間室外溫度達(dá)到最低時 ,A 溫室在水循環(huán)系統(tǒng)和空氣 地中熱蓄熱系統(tǒng)的共同作用下 , 溫室內(nèi)的氣溫為117 ,而 B 溫室內(nèi)氣溫只有 65 ,說明 A 溫室的保溫蓄熱能力高于 B 溫室 。8:00 10:30 13:00 15:30 18:00 20:30 23:00 1:30 4:00 6:30 9:00時間403020100-10-20-30溫度/圖 2 A、B 溫室東西方走向不同點平均溫度A 溫室東西平均溫度B 溫室東西平均溫度室外溫度6040第 23 期8:00 10:30 13:00 15:30 18:00 20:30 23:00 1:30 4:00 6:30 9:00時間403020100-10-20-30溫度/A 溫室南北平均溫度B 溫室南北平均溫度室外溫度圖 3 A、B 溫室南北走向不同點平均溫度22 溫室內(nèi)土溫變化221 土溫在同一位置不同土層深度的變化1)同一溫室不同土層深度溫度的變化 。 A 溫室內(nèi)土層溫度的日變化是晝高夜低 ,隨著土層深度的增加 ,土溫降低 ,不同土層溫度的變化趨勢差異較大 , 土壤表面 10 cm 處的溫度隨著太陽輻射照度的變化比較明顯 , 白天溫度高 ,14:00 達(dá)到最高溫 ,14:00 以后溫度逐漸降低 ,且波動較大 ;30 cm 土層溫度白天逐漸降低 ,夜間逐漸升高 ,主要是因為熱量的傳遞在時間上比較延后 , 夜間能保持溫度在1113 ,使植物正常生長 。 60 cm 土層溫度主要受水循環(huán)的影響 , 空氣 地中熱交換系統(tǒng)晝間 10:0015:00 啟動 ,將溫室上部 45 m 處的熱空氣通過風(fēng)機導(dǎo)入到溫室地下 05m 處的熱交換管中 ,以提高溫室內(nèi)白天的熱量積累和土溫 , 然后夜間放熱 ,60 cm土層溫度白天比晚上高 。 白天 B 溫室 10 cm 土層溫度由于太陽輻射溫度升高 , 晚上溫度降低 ,30、60 cm土層熱量傳遞比較慢 ,所以土溫白天低 ,最低土溫在14:00,分別為 613 和 596 ;夜間高 ,由于熱量的傳遞 ,最高土溫分別為 918 和 806 (表 1)。2)不同溫室同一土層深度溫度的變化 。 A、B 兩溫室 10 cm 土溫都是晝高夜低 , 白天兩溫室土溫差異不大 ,但蓋上保溫板 、保溫被后 ,A 溫室土溫下降比 B 溫室慢 ;A 溫室 30 cm 土溫明顯高于 B 溫室 。在 A 溫室 60 cm 土層 ,其熱量來源于后墻的集熱管收集的熱量 , 集熱管收集的熱量轉(zhuǎn)移到土層中 ,以及高溫土層與周圍低溫土層之間的熱量傳遞 ; 而 B溫室 60 cm 土層的熱量僅來源于高溫土層與周圍低溫土層之間的熱量傳遞 ,所以 A 溫室 60 cm 土層溫度明顯高于 B 溫室 (表 1)。3)平均溫度 。在白天 ,A 溫室地表主要通過太陽的輻射直接蓄熱 ,60 cm 土層則通過水循環(huán)將熱量收集并儲存起來 ,因此 A 溫室 10 cm 和 60 cm 土層溫度均高于 30 cm 土層 。 B 溫室白天只能通過太陽輻射蓄積熱量 , 所以從 10 cm 土層到 60 cm 土層溫度逐漸降低 。 白天通過水循環(huán)系統(tǒng)和空氣 地中熱系統(tǒng)增加了 A 溫室的蓄熱量 ,夜間 A 溫室各層土溫均高于 B 溫室 (表 1)。222 土溫在不同位置同一土層深度的變化 30cm 土層是植物生長的最適土層深度 。 在 30 cm 土層 ,白天 14:00 溫度最低 ,A 溫室南 、中 、北 3 個點此時最低土溫分別為 135、120、112 ;夜間 3:30 達(dá)到最大值 ,A 溫室南 、中 、北 3 個點此時最高土溫分別為 140、127、116 , 一天內(nèi)最大溫差為 64 ,差值變化曲線平穩(wěn) ,可 A 溫室南北方向上溫差小 ,分布均勻 (圖 4)。從圖 5 可以看出 ,B 溫室白天 14:00 最低土溫南 、中 、北 3 個點分別為 108、100 和 70,晚上 3:30達(dá)到最大值 ,南 、中 、北分別為 99、91、76 ,一天內(nèi) B 溫室的最大溫差為 70 ,溫差曲線變化明顯 ,由此可以看出 B 溫室南北方向上溫差較大 ,分布不均勻 。3小結(jié)與討論研究結(jié)果表明 ,應(yīng)用水循環(huán)系統(tǒng)和空氣 地中8:00 11:00 14:00 17:00 20:00 23:00 2:00 5:00 8:00時間1614121086420溫度/圖 4 A 溫室 30 cm土層南北方向的溫度變化A 南A 中A 北A 溫室南北方向溫度差值圖 5 B 溫室 30 cm土層南北方向的溫度變化8:00 11:00 14:00 17:00 20:00 23:00 2:00 5:00 8:00時間14121086420溫度/B 南B 中B 北B 溫室南北方向溫度差值楊鳳軍等 :新型裝配式節(jié)能日光溫室冬季溫控效果的研究表 1 A、B 溫室不同土層溫度溫度 /溫室AB土壤深度cm10306010306011:0022.412.720.620.610.58.008:009.313.59.88.410.98.114:0025.012.022.622.710.07.617:0016.011.513.215.89.56.920:0015.212.410.810.88.46.723:0014.412.010.510.08.96.902:0014.012.310.18.29.07.305:0013.913.09.97.59.27.608:0013.013.59.47.09.88.06041湖 北 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 2015 年熱蓄放熱系統(tǒng)提高日光溫室夜間溫度的方法是可行的 。 通過試驗得出以下結(jié)論 : 應(yīng)用該系統(tǒng)可提高溫室內(nèi)的夜間溫度 , 當(dāng)室外氣溫達(dá)到最低值 231 時 , 試驗溫室內(nèi)的氣溫仍保持在 13 以上 ,保證了作物的正常生長 ;水循環(huán)系統(tǒng)對保證溫室晚間的溫?zé)岘h(huán)境具有重要作用 ,該系統(tǒng)可以代替磚墻的蓄熱 、保溫功能 ;空氣 地中熱蓄放熱系統(tǒng)白天通過貯存太陽輻射的熱能 ,使溫室淺層土溫升高較明顯 ,60 cm 土溫平均升高 4 ,30 cm 土溫平均升高 2 。由于土壤蓄積熱量的增加 ,蓋上保溫板和保溫被后 , 試驗溫室與對照溫室的溫差開始增加 ,平均溫差為 40 ;由于試驗溫室晚上散熱量較少 ,所以在晚上溫室中的東西 、南北和垂直方向的溫度分布較均勻 ,南北方向上的植株長勢均勻 ,株高較整齊 ,而對照溫室植株南側(cè)低 、北側(cè)高 。 可見試驗溫室的環(huán)境有利于作物生長 ,并且作物長勢整齊 。參考國內(nèi)外對日光溫室空氣 地中熱蓄放熱系統(tǒng)的研究成果2224,結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況 ,采用新型裝裝配式節(jié)能日光溫室 。 新型溫室地下熱交換管的走向為南北方向 ,進(jìn)風(fēng)口位于溫室的北側(cè) ,出風(fēng)口位于溫室的南側(cè) ,每 6 m 為一組 ,設(shè)置一個小型風(fēng)機 ,共 10 臺風(fēng)機 ,而不像傳統(tǒng)溫室采用一個大型的軸流風(fēng)機 、東西走向的熱交換管 ;進(jìn)風(fēng)口管道的上端在溫室頂部 ,距離溫室地面 45 m 左右 ,不同于傳統(tǒng)溫室主要是抽取近地面的空氣 。 新型溫室通過貯存太陽熱能來提高苗床的溫度并利用蓄積的熱量進(jìn)行加熱 ,是溫室加溫 、節(jié)能的新方法 。新型裝配式節(jié)能日光溫室在用材上采用保溫性能好的巖棉彩鋼板 ,作為半圓弧形坡面和東西兩側(cè)山墻的圍護(hù)結(jié)構(gòu) ,由于在溫室頂部的巖棉彩鋼板保溫覆蓋件可以在溫室骨架上的滑道實現(xiàn)精準(zhǔn)運行 ,不僅便于實現(xiàn)日光溫室的自動化控制 ,而且在晚上能夠與溫室四周形成一個整體的巖棉彩鋼板保溫覆蓋的圍護(hù)結(jié)構(gòu) ,可顯著提高溫室的密封性和保溫性 ,有效解決了傳統(tǒng)日光溫室保溫外置所帶來的防雨 、防雪 、防風(fēng)和防火等能力差 ,以及保溫效果不佳等問題 。 與此同時 ,東西兩側(cè)的巖棉彩鋼板保溫覆蓋山墻還可以分別在上午 、下午打開 ,有效解決了日光溫室東西兩側(cè)山墻遮光差的問題 ,提高了溫室的土地利用率 。新型裝配式節(jié)能日光溫室還處于試驗的初級階段 ,系統(tǒng)還存在裝配不完善 、集熱率不高等現(xiàn)象 ,需要通過進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)的參數(shù) 、改進(jìn)裝配及施工的工藝 ,完善系統(tǒng)的性能 ,推動新型溫室的推廣與應(yīng)用 。參考文獻(xiàn) :1 李建設(shè) ,白 青 ,張亞紅 日光溫室墻體與地面吸放熱量測定分析 J農(nóng)業(yè)工程學(xué)報 ,2010,26(4):2312362 楊仁全 ,馬承偉 ,劉水麗 ,等 日光溫室墻體保溫蓄熱性能模擬分析 J上海交通大學(xué)學(xué)報 ,2008,26(5):4494533 佟國紅 ,王鐵良 ,白義奎 ,等 日光溫室墻體傳熱特性的研究 J農(nóng)業(yè)工程學(xué)報 ,2003,19(3):1861894 馬承偉 ,卜云龍 ,籍秀紅 ,等 日光溫室墻體夜間放熱量計算與保溫蓄熱性評價方法的研究 J上海交通大學(xué)學(xué)報 (農(nóng)業(yè)科學(xué)版 ),2008,26(5):4114155 劉 建 ,周長吉 日光溫室結(jié)構(gòu)優(yōu)化的研究進(jìn)展與發(fā)展方向 J內(nèi)蒙古大學(xué)學(xué)報 ,2007,28(3):642686 魏曉明 ,周長吉 ,曹 楠 ,等 中國日光溫室結(jié)構(gòu)及性能的演變 J江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報 ,2012,28(4):8558607 張 勇 ,鄒志榮 ,李建明 ,等 日光溫室相變空心砌塊的制備及功效 J農(nóng)業(yè)工程學(xué)報 ,2010,26(2):2632678 BERROUG F,LAKHAL E K,ELOMARIA M,et al Thermalper-formance of a greenhouse with a phase change materialnorthwallJEnergy and Buildings,2011,43(11):302930359 李叢典 ,許彥明 加強墻材革新發(fā)展新型墻材 J建材工業(yè)信息 ,2005,(1):121510 王曉冬 ,馬彩雯 ,吳樂天 ,等 日光溫室墻體特性及性能優(yōu)化研究 J新疆農(nóng)業(yè)科學(xué) ,2009,46(5):1016102111 佟國紅 ,CHRISTOPHER D M 墻體材料對日光溫室溫度環(huán)境影響的 CFD 模擬 J農(nóng)業(yè)工程學(xué)報 ,2009,25(3):15315712 李小芳 ,陳青云 墻體材料及其組合對日光溫室墻體保溫性能的影響 J中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報 ,2006,14(4):18518913 王宏麗 ,李曉野 ,鄒志榮 相變蓄熱砌塊墻體在日光溫室中的應(yīng)用效果 J農(nóng)業(yè)工程學(xué)報 ,2011,27(5):25325714 方 慧 ,楊其長 ,梁 浩 ,等 日光溫室淺層土壤水媒蓄放熱增溫效果 J農(nóng)業(yè)工程學(xué)報 ,2011,27(5):25826315 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):18819316 張海蓮 ,熊培桂 ,趙利敏 ,等 溫室地下蓄集太陽熱能的效果研究 J西北農(nóng)業(yè)學(xué)報 ,1997,6(1):545717 劉圣勇 ,張 杰 ,張百良 ,等 太陽能蓄熱系統(tǒng)提高溫室地溫的試驗研究 J太陽能學(xué)報 ,2003,24(4):46146518 李炳海 ,須 暉 ,李天來 ,等 日光溫室太陽能地?zé)峒訙叵到y(tǒng)應(yīng)用效果研究 J沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報 ,2009,40(2):15215519 孫周平 ,黃文永 ,李天來 ,等 彩鋼板保溫裝配式節(jié)能日光溫室的溫光性能研究 J農(nóng)業(yè)工程學(xué)報 ,2013,29(2):15215520 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)大學(xué)學(xué)報 ,2010,41(2):19019421 白義奎 ,遲道才 ,王鐵良 ,等 日光溫室燃池 :地中熱交換系統(tǒng)加熱效果的初步研究 J農(nóng)業(yè)工程學(xué)報 ,2006,22(10):17818122 馬承偉 ,黃之棟 ,穆麗君 連棟溫室地中熱交換系統(tǒng)貯熱加溫的試驗 J農(nóng)業(yè)工程學(xué)報 ,1999,15(2):16016423 蔣錦標(biāo) ,趙冬梅 ,才 豐 太陽能地下熱交換在日光溫室的應(yīng)用 J遼寧農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報 ,2001,3(1):7824 王永維 ,苗香雯 ,崔紹榮 ,等 溫室地下蓄熱系統(tǒng)換熱特性研究 J農(nóng)業(yè)工程學(xué)報 ,2003,19(6):248251(責(zé)任編輯 王曉芳 )6042</p>