中國農(nóng)業(yè)大學學報 2024 29 2 99 109 Journal of China Agricultural University http 日光溫室附陰棚及保溫對室內溫度的影響 佟國紅 1 王 淼 2 吳紅爽 1 王曉桐 3 孫周平 3 1 沈陽農(nóng)業(yè)大學 水利學院 沈陽 110866 2 遼寧省錦州市氣象局 遼寧 錦州 121001 3 沈陽農(nóng)業(yè)大學 園藝學院 沈陽 110866 摘 要 為探明保溫措施對冬季日光溫室室內溫度的影響 采用對比試驗的方法 分別測試了設置陰棚 陰棚覆蓋 保溫被 附陰棚的日光溫室墻體及前屋面保溫被加強保溫這3種措施下的日光溫室溫度及參照溫室溫度 重點關注 早間及夜間溫度的變化 結果表明 附陰棚日光溫室與參照溫室在外部溫度低的早間及夜間氣溫平均相差一般在 0 5 以內 在外部溫度高時二者氣溫差通常為1 0 4 0 陰棚覆蓋保溫被對日光溫室增溫效果不明顯 1月早 間及夜間最大差值為1 0 溫室墻體及前屋面保溫被加強保溫的溫室與具有相同陰棚設置的參照溫室氣溫相 比 早間及夜間二者在外溫低的1月平均最大差值為4 2 在外溫高的2月平均最大差值為6 5 研究結果對 組合溫室的設計建造 溫室保溫措施的選擇以及溫室管理具有參考價值 關鍵詞 日光溫室 溫度 塑料棚 墻體 保溫被 傳熱 中圖分類號 S625 文章編號 1007 4333 2024 02 0099 11 文獻標志碼 A Effects of heat preservation measure on indoor temperature for Chinese solar greenhouse with an attached tunnel TONG Guohong 1 WANG Miao 2 WU Hongshuang 1 WANG Xiaotong 3 SUN Zhouping 3 1 College of Water Conservancy Shenyang Agricultural University Shenyang 110866 China 2 Meteorological Bureau of Jinzhou Liaoning Province Jinzhou 121001 China 3 College of horticulture Shenyang Agricultural University Shenyang 110866 China Abstract To investigate the effects of the heat preservation measures adopted on the indoor air temperature of Chinese solar greenhouse CSG in this study three testing cases attaching a tunnel to CSG covering the attached tunnel with an insulation blanket and strengthening insulation on the CSG wall with its south roof covered with a thermal blanket were conducted for one testing CSG and one reference CSG This study focuses on the comparison of morning and night temperatures The results showed that Under low outside air temperature the average air temperature difference between the CSG with an attached tunnel and the reference CSG in the morning and night is generally within 0 5 When the external temperature is high it is usually 1 0 4 0 The results also indicate that the indoor air temperature increment is not obvious for a CSG with a layer of blanket covering the attached tunnel than that in the reference CSG with the maximum temperature difference of 1 0 presented in the morning and night in January Compared with a reference CSG with the same attached tunnel a CSG with strengthening insulation on the wall and thermal blanket has an average maximum difference of 4 2 in 佟國紅 王淼 吳紅爽 王曉桐 孫周平 日光溫室附陰棚及保溫對室內溫度的影響 J 中國農(nóng)業(yè)大學學報 2024 29 02 99 109 TONG Guohong WANG Miao WU Hongshuang WANG Xiaotong SUN Zhouping Effects of heat preservation measure on indoor temperature for Chinese solar greenhouse with an attached tunnel J Journal of China Agricultural University 2024 29 02 99 109 DOI 10 11841 j issn 1007 4333 2024 02 10 收稿日期 2023 05 15 基金項目 國家自然科學基金項目 32272005 國家大宗蔬菜產(chǎn)業(yè)技術體系項目 CARS 23 D01 第一作者 佟國紅 ORCID 0000 0003 1946 9581 教授 主要從事設施園藝環(huán)境與工程研究 E mail tongguohong syau edu cn 通訊作者 孫周平 ORCID 0000 0002 0085 0342 教授 主要從事設施環(huán)境調控與設施蔬菜土壤障礙防控研究 E mail sunzp syau edu cn 中 國 農(nóng) 業(yè) 大 學 學 報 2024 年 第 29 卷 the morning and at night in January with the low external temperature The average maximum difference is 6 5 in February with high external temperature The findings in this study provide references for the design construction selection of insulation measures and CSG ventilation management Keywords Chinese solar greenhouse CSG temperature plastic tunnel wall thermal blanket heat transfer 室內溫度在日光溫室冬季生產(chǎn)中一直受到重 視 提高冬季生產(chǎn)日光溫室溫度 尤其是提高夜間 溫度是日光溫室設計及改擴建中重點關注的因素 為此各地采取了各種保溫措施 但是 所采取的措 施要適應我國設施園藝產(chǎn)業(yè)目前所處的初級發(fā)展 階段以及因地制宜 合理利用資源的發(fā)展原則 1 2 實踐證明日光溫室采取保溫及增強蓄放熱的措施 可有效提升溫室的熱性能 3 研究表明在日光溫室圍護結構中加強北墻的 保溫對提高溫室溫度效果最明顯 4 有專家學者采 用當?shù)氐牟牧辖ㄔ煨顭岜氐谋眽?5 6 改善墻體構 造形成對流循環(huán)蓄熱中空墻體 7 8 建造新型墻體結 構 如聚苯乙烯型磚復合墻 9 及麥殼砂漿砌塊 10 采用多層墻體 11 12 強化墻體蓄熱的內保溫水蓄 熱 13 及微熱管陣列蓄熱 14 等措施以加強北墻的蓄 熱保溫效果 以上設計及建造采用的措施不同程 度改進和提升了日光溫室熱性能 但新材料及新設 計還需克服諸如建造成本 熱能利用穩(wěn)定性 技術 成熟度以及技術普及等問題 15 在日光溫室保溫設計中存在依靠傳統(tǒng)日光溫 室的北墻搭建1個單屋面溫室的組合溫室 16 這種 組合溫室稱為陰陽型日光溫室 17 或雙屋面日光溫 室 18 鑒于本研究中北向溫室只由骨架及棚膜組 成 下文對此組合溫室表達為 附陰棚日光溫室 研究認為這種組合溫室節(jié)省了建筑材料 19 提高了 土地利用率 20 對溫室的后墻起到隔熱作用 21 減 小了溫室后墻的傳熱溫差 22 避免了溫室后墻直接 接觸外界溫度而使陰棚與溫室互作增溫 23 和增加 了熱能的利用 24 但是 附陰棚日光溫室缺乏相應 的標準和規(guī)范 25 缺乏設計建造的理論依據(jù) 26 還 需對其進行深入研究 在附陰棚日光溫室熱性能研究中 有專家學者 在冬季 27 30 及早春 20 27 30 開展了試驗溫室及參照溫 室的溫度對比試驗 均得出附陰棚日光溫室溫度高 于傳統(tǒng)日光溫室溫度的結論 但在以上測試中二者 相差的幅度各不相同 另外 在12月下旬至1月下 旬的測試結果中 也出現(xiàn)了二者平均氣溫差異不明 顯的現(xiàn)象 18 需要進一步明確陰棚的設置對日光溫 室保溫效果的影響 研究不同保溫措施下的附陰棚日光溫室溫度 變化 可以了解保溫措施對溫室熱性能的影響 闡 明陰棚與日光溫室溫度變化之間的關聯(lián) 進而揭示 附陰棚日光溫室熱性能變化特點 厘清附陰棚日光 溫室溫度的影響因素 本研究擬從日光溫室附陰 棚 陰棚覆蓋保溫被以及附陰棚日光溫室墻體和保 溫被加強保溫這3個方面進行測試 分析日光溫室 及參照溫室的溫度變化 以揭示日光溫室附陰棚及 保溫對溫室熱性能的影響 1 材料與方法 1 1 試驗方案 本研究采用3個試驗方案 如表1所示 第一 個方案為設置陰棚的日光溫室 A 與不設置陰棚的 參照溫室 A 試驗 第二個方案為陰棚覆蓋保溫被 的日光溫室 B 與陰棚不蓋保溫被的參照溫室 B 試驗 第三個方案為附陰棚日光溫室墻體及前坡保 溫被加強保溫 下文稱加強保溫溫室 白天通風 C 1 或不通風 C 2 管理與具有相同陰棚設置但白天 不通風的參照溫室 C 試驗 1 2 供試溫室及測試內容 1 2 1 供試溫室 試驗在沈陽農(nóng)業(yè)大學科研基地 41 8 N 123 4 E 進行 日光溫室跨度8 m 長度60 m 脊高 4 m 北墻高2 7 m 前屋面采光材料為日本產(chǎn)聚烯 烴薄膜 夜間前屋面覆蓋保溫被 早8 30卷被 下午 16 30放被 第一及第二個方案的試驗溫室及參照 溫室后墻 從內到外 為0 36 m磚墻 0 12 m苯板 第三個方案的試驗溫室 加強保溫溫室 后墻 從內 到外 為0 36 m粉煤灰空心砌塊墻 0 12 m苯板 參照溫室后墻 從內到外 為0 12 m磚柱 0 24 m 磚墻 0 12 m苯板 加強保溫溫室的粉煤灰空心磚 苯板復合墻的保溫性能優(yōu)于參照溫室的磚苯復合墻 熱性能 31 加強保溫溫室夜間除了覆蓋與參照溫室 相同的保溫被外 增加了一層0 04 m厚草簾 100 第 2 期 佟國紅等 日光溫室附陰棚及保溫對室內溫度的影響 第一個方案測試期間試驗溫室及參照溫室室 內種植草莓 草莓葉面積指數(shù)為0 8 1 2 第二個 方案試驗溫室及參照溫室測試期間室內種植草莓 草莓葉面積指數(shù)為1 0 第三個方案試驗溫室及參 照溫室室內無作物 各方案日光溫室的陰棚附在 溫室北墻外側 跨度為6 m 陰棚內部在各方案測試 期間無作物 1 2 2 測試內容 第一個方案測試內容為日光溫室中間的跨中 距地面1 m高空氣溫度 距后墻內表面0 03 m空 氣氣溫以及墻表面溫度 第二個方案測試日光溫室 中間的跨中距地面1 m高空氣溫度 第三個方案的 日光溫室及陰棚的空氣溫度和墻表面溫度測點如 圖1所示 室外氣象參數(shù)由科研基地室外氣象站 提供 選用testo174T型溫度自動記錄儀 德圖儀器 國際貿(mào)易 上海 有限公司 中國 測試空氣溫度 精 度為 0 2 測量范圍為 30 70 使用 testo176 T4 數(shù)據(jù)記錄儀配套的K型熱電偶測量墻 表面溫度 數(shù)據(jù)采集時間均為10 min 1 3 日光溫室溫度影響因素 日光溫室設置陰棚 墻體及前坡保溫 溫室管理 中午放風及卷放保溫被 等措施直接影響著溫室內 的空氣溫度 溫室空氣溫度的變化 尤其是夜間空 氣溫度的變化 可直觀評價各種措施的保溫效果 日光溫室墻體內表面溫度與室內空氣溫度的差 異導致墻體內表面與室內空氣進行對流換熱 單位 時間 單位面積表面對流換熱量計算公式 32 如下 q c t w t a 1 c 1 98 t w t a 4 2 式中 q為單位時間單位面積表面對流換熱量 W m 2 t w 為壁面溫度 t a 為氣溫恒定區(qū)的空氣溫 度 本研究取近墻氣溫 距墻表0 03 m空氣溫 度 c 為對流換熱系數(shù) W m 2 2 結果與分析 白天溫室內部氣溫高時前坡扒縫放風 放風即 刻影響室內氣溫的變化 使室內氣溫產(chǎn)生波動 下 午蓋簾后 室內空氣溫度逐漸趨近穩(wěn)定 因此 了 解溫室附陰棚 陰棚蓋保溫被 附陰棚溫室的墻體 及保溫被加強保溫這3種措施下日光溫室溫度的變 化 主要通過觀察夜間 18 00 24 00 及次日早間 表1 試驗方案 Table 1 Experimental scheme 方案 Case 1 2 3 溫室 Greenhouse A A B B C 1 C 2 C 陰棚 Attached tunnel 設置 Setting 有 無 有 有 有 有 有 覆蓋保溫被 Covered with blanket 無 無 有 無 無 無 無 日光溫室 Chinese solar greenhouse 前坡 South roof BL BL BL BL BL ST BL ST BL 墻體 Wall BS BS BS BS FS FS BS 放風 Ventilation 是 是 是 是 是 否 否 時間 Time 2018 12 21 2019 03 01 2019 12 31 2020 01 20 2020 12 02 2021 03 01 注 表示參照溫室 BL表示一層保溫被 ST表示一層草簾 BS表示磚苯復合墻 FS表示粉煤灰空心磚苯板復合墻 Note means reference greenhouse BL means one layer blanket ST means one layer straw BS means brick styrofoam board composite wall FS means fly ash hollow brick styrofoam board composite wall 測點距離單位為米 表示空氣溫度 表示墻表溫度 Unit between the test points is meter means air temperature means wall surface temperature 圖1 日光溫室及陰棚溫度測點示意圖 Fig 1 Schematic diagram of temperature test points in the greenhouse and the attached tunnel 101 中 國 農(nóng) 業(yè) 大 學 學 報 2024 年 第 29 卷 0 00 8 00 的空氣溫度變化 從而分析保溫措施 對溫室溫度的影響 2 1 附陰棚溫室溫度變化 2 1 1 溫室空氣溫度 為了比較第一個測試方案中附陰棚日光溫室 A 與參照溫室 A 空氣溫度隨外溫的變化 選擇 測試期間2018年12月至2019年2月每月下旬10 d 2018 12 22 2018 12 31 2019 01 22 2019 01 31 2019 02 19 2019 02 28 的空氣溫度進行對 比 圖2 在每月下旬的溫度測試結果中 12月下旬外部 氣溫最低 圖2 a 2月下旬外部氣溫最高 圖2 c 夜間及早間附陰棚溫室與參照溫室氣溫的差值在 12月最小 2月最大 其中在12月測試的10 d中二 a 2018 12 22 2018 12 31 b 2019 01 22 2019 01 31 c 2019 02 19 2019 02 28 圖2 有無陰棚日光溫室空氣溫度的變化 Fig 2 Air temperature variations inside greenhouses with and without attached tunnel 102 第 2 期 佟國紅等 日光溫室附陰棚及保溫對室內溫度的影響 者氣溫平均差值主要波動范圍為 0 1 0 5 只 在12月29日夜存在一個最大差值為2 2 而2月 平均差值主要波動范圍為1 0 4 0 只在2月24 日夜達到5 0 在12月測試的10 d中只有2 d的 早間及夜間出現(xiàn)了附陰棚溫室室溫與參照溫室室 溫差接近或高于1 0 的情況 而在2月這種情況 則出現(xiàn)在全部的10 d 附陰棚的溫室早間出現(xiàn)室溫 略低于參照溫室室溫的現(xiàn)象在12月有4 d 12月24 日 12月26 28日 1月有1 d 1月25日 2月沒有 這種現(xiàn)象出現(xiàn) 測試結果反映出附陰棚對日光溫 室的保溫效果與外部環(huán)境有關 晴天白天中午扒縫放風導致室溫下降 測試數(shù) 據(jù)反映出剛蓋簾后 17 00 18 00 附陰棚溫室與 參照溫室的室溫差與夜間及次日早間二者溫差關 聯(lián) 比如12月24日 12月26 28日以及1月25日 在剛蓋簾后 附陰棚溫室的溫度接近或低于參照溫 室的溫度 則這種現(xiàn)象持續(xù)到次日早間 2 1 2 溫室墻內表溫及對流熱交換 日光溫室的陰棚附建在溫室北墻的外側 陰棚 對溫室內的熱影響通過后墻來實現(xiàn) 選擇測試3個 月中每月的1個晴天 2018 12 28 2019 01 28及 2019 02 28 及多云天 2019 01 12 2019 01 13 觀察附陰棚日光溫室與參照溫室墻內表溫度及墻 內表對流變化 表2 在室外氣溫低的晴天 2018 12 28 及多云天 2019 01 12 2019 01 13 附陰 棚溫室與參照溫室墻內表溫接近 而對于外溫高的 晴天 2019 02 28 附陰棚溫室夜間及早間墻內表 溫均明顯高于參照溫室墻內表溫 早間平均高 1 5 夜間平均高2 3 說明墻表溫受到室外氣 溫及天氣的綜合影響 無論晴天或多云天 參照溫室墻內表對流在早 間及夜間都大于附陰棚日光溫室墻內表對流 表2 室外氣溫低的晴天或多云天的早間 參照溫室墻表 溫略高 而附陰棚溫室近墻氣溫略高 根據(jù)對流公 式 1 參照溫室墻內表比附陰棚日光溫室墻內表向 室內放出了更多的熱量 此外 本研究的其他早間及 夜間設置陰棚溫室墻內表溫及近墻氣溫都高于參照 溫室 且二者的近墻氣溫差高于墻內表溫差 比如 12月28日夜間二者的墻內表溫差均值為0 2 近 墻氣溫差均值為0 8 參照溫室墻內表比設置陰棚 的溫室墻內表向室內多放出了2 2 W m 2 的熱量 說明墻體內表對流值大小不能反映室內空氣溫度高 低 也不能用墻內表對流值大小評判溫室墻體對室 內的熱貢獻從而決定陰棚設置的效果 圖2和表2 2 2 陰棚保溫溫室溫度變化 在第二個測試方案中 測試時間 2020 01 01 表 2 附陰棚日光溫室 A 與參照溫室 A 墻內表溫及對流值 Table 2 Wall inside surface temperature and convective heat flux between wall inside surface and indoor air for greenhouses with A or without A an attached tunnel 日期 Date 2018 12 28 2019 01 28 2019 02 28 2019 01 12 2019 01 13 時刻 Time 0 00 8 00 18 00 24 00 0 00 8 00 18 00 24 00 0 00 8 00 18 00 24 00 0 00 8 00 18 00 24 00 0 00 8 00 18 00 24 00 室外氣溫均值 Averaged outside air temperature 18 8 11 9 4 2 9 1 4 3 0 2 4 4 3 3 3 3 8 8 溫室墻內表溫均值 Averaged wall inside surface temperature A 10 9 16 2 13 9 19 9 14 2 20 8 12 7 13 2 11 2 12 9 A 11 0 16 0 13 5 17 7 12 7 18 5 12 8 13 1 11 2 12 5 溫室墻內表對流均值 W m 2 Averaged wall inside surface convective heat flux A 8 9 12 6 5 4 11 4 4 2 6 9 4 7 4 7 3 1 5 2 A 9 8 14 8 6 3 11 8 4 3 7 4 5 6 5 7 3 9 6 1 注 2018 12 28 2019 01 28和2019 02 28為晴天 2019 01 12和2019 01 13為多云天 Note 2018 12 28 2019 01 28 and 2019 02 28 are clear days 2019 01 12 and 2019 01 13 are cloudy days 103 中 國 農(nóng) 業(yè) 大 學 學 報 2024 年 第 29 卷 2020 01 19 包含16個晴天和3個陰天 陰棚覆蓋保 溫被溫室 B 與參照溫室 B 氣溫變化如圖3所 示 當夜間及次日早間外溫較低時 測試結果顯示 陰棚覆蓋保溫被的溫室溫度略低于參照溫室溫度 而其他日期夜間及次日早間陰棚覆蓋保溫被的溫 室氣溫接近或高于參照溫室內氣溫 最大相差 1 0 可見 陰棚外覆蓋保溫被這種保溫措施在 外溫低時并沒有明顯提高溫室內溫度 此外 測試 結果還顯示溫室白天中午放風影響了二者夜間的 溫度 2 3 日光溫室保溫溫度變化 2 3 1 溫室空氣溫度 第三個測試方案中加強保溫溫室采用了白天 通風 C 1 或不通風 C 2 2種管理方式 與參照溫室 C 氣溫對比如圖4所示 加強保溫溫室白天放 風而參照溫室白天不放風的溫度對比如圖4 a 所 示 夜間存在參照溫室室內氣溫稍高于加強保溫 溫室氣溫的情況 二者之差為0 1 2 2 在 12月22日與12月23日的0 00 4 00 參照溫室 氣溫比加強保溫溫室氣溫高0 1 0 4 加強保 溫溫室盡管墻體和前坡保溫性能優(yōu)于參照溫室 但因白天的放風使熱量損失導致夜間溫度低于參 照溫室 在不同外部環(huán)境下 加強保溫溫室及參照溫室 白天均不放風的溫度對比情況分別如圖4 b 和 4 c 所示 加強保溫溫室室內氣溫全天高于參照溫 室 在1月外溫低的夜間平均高2 6 3 7 早間平 均高3 5 4 2 圖4 b 在2月外溫高時 夜間 平均最大差值為6 5 早間平均最大差值為5 0 圖4 c 可見在相同管理條件下 后墻及保溫被 加強保溫的溫室增溫明顯 2 3 2 陰棚氣溫與溫室墻表溫及對流換熱 陰棚隔離了日光溫室后墻外表面與外界的換 熱環(huán)境 陰棚同時與溫室后墻及外部環(huán)境交換熱 量 陰棚空氣溫度與室外氣溫的相對變化及溫室 墻表溫 墻表對流換熱如表3所示 測試結果中出 現(xiàn)了陰棚內的空氣溫度低于外部空氣溫度的情況 比如12月25日及2月25日2個晴天的早間及夜間 陰棚氣溫與外部氣溫平均最大相差2 4 多云天 2月13日 的早間二者差值也達到了1 0 表明 溫室后墻外表面所處的環(huán)境溫度低于室外環(huán)境溫 度 此外 加強保溫溫室及參照溫室的陰棚氣溫不 等 說明陰棚氣溫不只受到外溫的影響 也受到了 日光溫室后墻換熱的影響 表3 處于相同的外界環(huán)境 加強保溫溫室所附陰 棚氣溫接近或低于參照溫室所附陰棚氣溫 說明 參照溫室的后墻散失了更多的熱量 此外 加強 保溫溫室內外墻表溫差均大于參照溫室的內外墻 表溫差 說明墻體能加強保溫 有效降低了室內熱 量通過墻體的散失 表3 白天加強保溫溫室放風而參照溫室不放風 比 如12月25日 早間及夜間加強保溫溫室墻內表溫 圖3 陰棚覆蓋保溫被溫室 B 與參照溫室 B 空氣溫度變化 2020 01 01 2020 01 19 Fig 3 Air temperature variations inside greenhouses with B and without B thermal blanket covering the attached tunnel 2020 01 01 2020 01 19 104 第 2 期 佟國紅等 日光溫室附陰棚及保溫對室內溫度的影響 均值與參照溫室墻內表溫均值接近 而其他日期加 強保溫溫室與參照溫室白天均不放風 早間及夜間 加強保溫溫室墻內表溫均值都明顯高于參照溫室 這種現(xiàn)象說明溫室白天中午放風 不僅降低室內空 氣溫度 同時也降低了溫室墻內表溫度 在12月 25日的早間 加強保溫溫室墻內表對流值略小于參 照溫室 而其他早間及夜間加強保溫溫室墻內表對 流值大于參照溫室墻內表對流值 表3 a C 1 與C 2020 12 20 2020 12 26 b C 2 與C 2021 01 05 2021 01 11 c C 2 與C 2021 02 20 2021 02 26 a C 1 and C 2020 12 20 2020 12 26 b C 2 and C 2021 01 05 2021 01 11 c C 2 and C 2021 02 20 2021 02 26 圖4 加強保溫日光溫室溫度變化 Fig 4 Air temperature variations inside greenhouses by heat preservation 105 中 國 農(nóng) 業(yè) 大 學 學 報 2024 年 第 29 卷 3 討 論 本研究探討了溫室附陰棚 陰棚加蓋保溫被 附陰棚溫室的墻體及保溫被加強保溫這3種措施下 日光溫室及參照溫室溫度的變化 對以下問題有了 進一步的認識 1 陰棚溫度與日光溫室溫度 本研究的測試 結果并沒有反映出陰棚內溫度高 則溫室內溫度 高 或反之 在同樣的外部氣候條件下 加強保溫 溫室氣溫遠高于參照溫室氣溫 但存在加強保溫 溫室陰棚氣溫接近或低于參照溫室陰棚氣溫的 現(xiàn)象 2 陰棚溫度與室外空氣溫度 陰棚空氣溫度 不一定高于室外空氣溫度 本研究的一些測試結 果表明陰棚的氣溫存在低于外部氣溫的現(xiàn)象 陰 棚建在日光溫室的后墻北面 但和獨立的普通塑料 大棚一樣也出現(xiàn)了 逆溫 現(xiàn)象 33 盡管溫室北墻 對陰棚有不同程度的傳熱 但依然出現(xiàn) 逆溫 的原 因可能是由于棚膜外表面輻射失熱過大及棚內地 面與膜面比值小的原因 34 35 這種現(xiàn)象可以提示以 往研究認為的設置陰棚對溫室的后墻起到隔熱作 用或陰棚的設置對溫室增溫的結論并不具有廣 泛性 3 日光溫室墻體對流值與室內空氣溫度 日 光溫室墻體內表面對流值大并不一定對應著高的 室內空氣溫度 因此 不能用溫室墻體內表面夜間 及早間對流換熱的數(shù)值大小來評判墻體對溫室的 熱貢獻 從而決定陰棚設置的效果 4 溫室白天放風與溫室夜間溫度 溫室白天 放風損失熱量 降低了溫室空氣溫度 影響持續(xù)到 夜間 白天揭蓋簾及通風等的農(nóng)事管理措施是日 光溫室小氣候變化的關鍵影響因素 27 因此 貯存 并利用白天多余的熱量尤為重要 本研究在外溫較低的12月下旬和1月下旬出 現(xiàn)的設置陰棚溫室夜間溫度略高于或接近參照溫 室溫度的測試結果與牛貞福等 18 的測試結果吻合 與張繼波等 27 得出的春季附陰棚溫室溫度高于對 照溫室溫度的幅值大于冬季的幅值結論一致 本 試驗于沈陽市開展 基于試驗得出的結論可為其他 地區(qū)的組合溫室建造和管理提供參考 表3 溫室陰棚溫度與墻表溫及對流值 Table 3 Air temperature inside attached tunnel and wall inside surface temperature and convective heat flux from wall inside surface by greenhouse heat preservation 日期 Date 2020 12 25 2021 01 08 2021 02 25 2021 02 13 2021 02 14 時刻 Time 0 00 8 00 18 00 24 00 0 00 8 00 18 00 24 00 0 00 8 00 18 00 24 00 0 00 8 00 18 00 24 00 0 00 8 00 18 00 24 00 室外氣溫 均值 Averaged outside air temperature 9 9 8 4 20 4 19 5 6 9 4 6 0 1 0 1 3 1 7 7 陰棚氣溫均值 Averaged attached tunnel air temperature C 1 C 2 10 8 10 1 19 0 17 9 7 8 7 0 0 9 0 3 1 8 4 6 C 9 8 8 8 18 2 17 1 7 4 7 0 0 5 0 4 1 9 5 2 溫室墻外表溫均值 Averaged wall outside surface temperature C 1 C 2 8 0 7 3 15 9 14 9 4 3 3 3 1 5 2 1 0 1 2 7 C 6 9 6 0 15 4 14 4 4 5 4 0 1 7 2 1 0 1 3 3 溫室墻內表 溫均值 Averaged wall inside surface temperature C 1 C 2 16 0 21 4 12 1 19 9 23 3 29 7 20 0 16 8 15 3 12 8 C 15 8 21 8 7 9 15 0 17 1 21 8 18 1 15 3 13 7 10 8 溫室墻內表對流 均值 W m 2 Averaged wall inside surface convective heat flux C 1 C 2 9 8 19 4 8 1 16 7 11 6 17 5 9 0 5 2 4 5 3 3 C 10 2 14 3 7 2 12 3 7 2 8 6 6 8 4 1 3 8 2 6 注 2020 12 25測試為方案C 1 其余日期的測試為方案C 2 2020 12 25 2021 01 08及2021 02 25為晴天 2021 02 13及2021 02 14為多 云天 Note The test during Dec 25 2020 is for Case C 1 and the rest is for C 2 2020 12 25 2021 01 08 and 2021 02 25 are clear days with 2021 02 13 and 2021 02 14 being cloudy days 106 第 2 期 佟國紅等 日光溫室附陰棚及保溫對室內溫度的影響 4 結 論 本研究基于系列試驗 明確了附陰棚日光溫室 不同保溫效果所基于的環(huán)境條件 厘清了陰棚溫度 與日光溫室溫度的關聯(lián) 陰棚溫度和室外溫度的關 系 附陰棚日光溫室溫度隨外部環(huán)境的變化特點 具體結論如下 1 日光溫室在北墻外設置陰棚 陰棚對日光溫 室的保溫效果與外部環(huán)境有關 夜間及早間附陰 棚溫室與參照溫室氣溫的平均差值在室外溫度低 時主要波動范圍為 0 1 0 5 在室外溫度高時 主要波動范圍為1 0 4 0 日光溫室附陰棚并 使陰棚覆蓋保溫被 1月測試結果顯示增溫效果不 明顯 夜間及次日早間二者氣溫最大差值為1 0 2 日光溫室采用熱性能高的墻體及前坡夜間 增加一層保溫被可明顯提高溫室內的溫度 本研 究中加強保溫溫室與具有相同陰棚設置的參照溫 室室內空氣溫度對比 在外溫低的1月夜間平均提 高2 6 3 7 早間平均提高3 5 4 2 在外溫 高的2月 夜間平均最大差值為6 5 早間平均最 大差值為5 0 3 陰棚氣溫受到外部環(huán)境及溫室后墻換熱的 綜合影響 陰棚氣溫在夜間及早間存在低于室外 氣溫的情況 平均最大相差2 4 4 墻內表對流值大小不能作為溫室墻體對室 內熱貢獻評判依據(jù)從而決定陰棚設置的效果 此 外 溫室白天放風散失熱量降低室內夜間溫度 這 種影響在本研究中的3個試驗方案結果中均有體 現(xiàn) 影響機理有待進一步研究 參考文獻 References 1 李天來 許勇 張金霞 我國設施蔬菜 西甜瓜和食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀 及趨勢 J 中國蔬菜 2019 11 6 9 Li T L Xu Y Zhang J X Current situation and trend of the facility vegetable watermelon and edible mushroom development in China J China Vegetables 2019 11 6 9 in Chinese 2 李天來 我國設施蔬菜科技與產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢 J 中國農(nóng)村科技 2016 5 75 77 Li T L Current situation and trend of technology and industry development of protected vegetables in China J China Rural Science Technology 2016 5 75 77 in Chinese 3 周長吉 中國日光溫室結構的改良與創(chuàng)新 一 基于被動儲放熱理論的墻 體改良與創(chuàng)新 J 中國蔬菜 2018 2 1 5 Zhou C J Improvement and innovation of solar 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