北 方 園 藝2017( 21) : 79-87 Northern Horticulture 設施園藝 第一作者簡介 : 王昭 ( 1991-) ， 女 ， 遼寧鞍山人 ， 碩士研究生 ， 研究方向為溫室環(huán)境調控 。E-mail: wangzhao9199126com基金項目 : 高等學校博士學位點專項科研基金資助項目( 20130204110007) 。收稿日期 : 20170710doi: 1011937/bfyy20172069地中熱交換材料對日光溫室環(huán)境的影響王 昭 ， 鄒 志 榮 ， 陳 振 東( 西北農林科技大學 園藝學院 ， 陜西 楊凌 712100)摘 要 : 以不銹鋼 、HDPE、改良 PVC-u 材料制成的地中熱交換系統(tǒng)為試驗材料 ， 與傳統(tǒng)的 PVC-u( 對照 ) 進行對比 ， 研究了 4 種材料對熱交換系統(tǒng)的進口及出口溫濕度 、不同深度土層溫度的影響 ， 以期篩選出一種對溫室內環(huán)境調節(jié)和蓄熱性能方面均表現突出的地中熱交換系統(tǒng)材料 。結果表明 : 白天不銹鋼與改良 PVC-u 降溫性能相近且均優(yōu)于對照 ， 夜間改良 PVC-u 保溫性能最好 ; 改良 PVC-u 夜間除濕效果最佳 ， 不銹鋼次之 ; 在地下 30 cm 處 ， 不銹鋼組蓄熱性能明顯優(yōu)于對照 ， 夜間改良 PVC-u 組保溫性能最佳 ; 在地表 20 cm 處 ， 晴天 ，不銹鋼組的蓄熱性能及改良 PVC-u 組的保溫性能均略優(yōu)于對照 ; 陰天溫度下降階段 ， 改良PVC-u 組的保溫性能優(yōu)勢明顯 ; 地下 10 cm 處 ， 4 組保溫蓄熱性能無明顯差異 。從對溫室熱環(huán)境方面考慮 ， 4 組中改良 PVC-u 性能最佳 。關鍵詞 : 保溫 ; 蓄熱 ; 地中熱交換中圖分類號 : S 626. 5 文獻標識碼 : A 文章編號 : 10010009( 2017) 21007909日光溫室保溫蓄熱效果是溫室性能的標志 ，同時也影響著溫室內作物產量和品質 ， 因此改進溫室的保溫蓄熱性能是一項重大研究課題 。溫室的低溫主要是冬季光輻射能較少的夜間時段 。目前對于改善溫室保溫蓄熱性能的研究主要集中在 : 改變溫室結構 ， 提高其采光及保溫性能 1-4;通過改變后墻材料和結構增加其蓄熱量 5-8; 通過地下蓄熱裝置 ， 提高室內及土壤溫度 9-10; 研制新型溫室加熱蓄熱裝置 ， 在熱能充足時將其儲存起來 ， 在溫度較低時釋放 ， 達到保溫蓄熱調節(jié)室溫地溫的效果 11-12。溫室內土層作為溫室最大的蓄熱體 ， 其潛力巨大的保溫蓄熱性能并未得到足夠的重視和充分的開發(fā) ， 該研究從基本的熱交換系統(tǒng)的原材料角different agents against cucumber gray mold were 28. 72%， 53. 21% and 56. 32% Compared with thetreatments of gray mold， the control effects on powdery mildew disease were 36. 99%， 58. 80% and 58. 93%The contents of leaf area and fruit number per plant were increased in varying degrees after spraying oleozonand Bacillus subtilis， the increasing value of which were 25. 23% and 31. 78% in leaf area， 12. 15% and19. 79% in fruit number respectivelyIn conclusion， the control effects of three different treatments were above80% when applied before the appearance of the symptom， while the efficacy were only 60% after theappearance of the symptomsPlant growth-promoting effects on cucumber was also observed when used oleozonand Bacillus subtilis The results showed that the application of biological pesticide should be put on theprevention of diseasesKeywords: gray mold; powdery mildew; biological control度入手 ， 擬通過分析 4 種常見材料的地中熱交換系統(tǒng)對室溫 、不同深度土層及空氣濕度的影響 ， 挑選出一種保溫蓄熱性能好及投入較少的材料 。1 材料與方法1. 1 試驗地概況試驗地點位于陜西省楊凌示范區(qū)西北農林科技大學北校光伏主動蓄熱墻體科研溫室 ， 坐北朝南 ， 東西長 16 m， 南北長 9 m， 脊高 4. 9 m， 后墻高3. 7 m， 前屋面為傾角可變設計 ， 前屋面角度活動范圍在 2338; 鋼骨架為鍍鋅鋼管距離 1. 5 m，后屋面角 40， 有頂通風和底通風 。1. 2 試驗材料不銹鋼組 : 定制一根壁厚 1 mm、長 6 m、直徑20 cm 的不銹鋼管 ; PVC-u( 對照組 ) : 浙江 EA 公司生產的長 6 m、直徑 20 cm、壁厚 4. 9 mm 的PVC-u 硬質聚氯乙烯排水管一根 ; HDPE 組 : 陜西巖歐井市政道路設施有限公司生產的公稱壓力0. 6 MPa、長 6 m、直徑 20 cm 管壁厚 7. 7 mm 的HDPE 管一根 ; 改良 PVC-u 組 : 浙江 EA 公司生產的 6 m 長直徑 31. 5 cm 截面 145的 PVC-u 一根 ; 楊凌騰達泡沫廠生產的 60 cm120 cm5 cm擠壓泡沫苯板 ( XPS) ; 風機 5 V 直流風機 ， 上海諳能風機有限公司 12 V 直流風機 2 個 ， 其中直流風機的電能由位于 2 棟溫室之間的緩沖間外部的太陽能板提供 ， 風機的轉速由外界光照強度決定 。1. 3 試驗方法該試驗在光伏日光溫室內進行 ， 根據作物根系分布情況及投入成本 ， 地下熱交換系統(tǒng)敷設于上表面距地表 40 cm 處 ， 按照南北方向排布 ， 選取不銹鋼管 、普通 PVC-u( 對照 ) 、HDPE 管 、改良PVC-u 管按照從西至東的方向排列 ， 相鄰 2 根管道間相隔 2 m， 在管道中間及東西兩側豎直鋪設有苯板隔熱層 ， 減少管道之間的熱傳遞 ; 為了減少風速及光照對溫度的影響 ， 不銹鋼管與普通 PVC管共用一個進風口及出風口 ， HDPE、改良 PVC-u共用一個進風口及出風口 。北側為入風口高 2.5 m，南側為出風口高 0. 3 m， 風機由光伏板供電位于出風口處 。對 4 種地下熱交換系統(tǒng)的進風口 、出風口的溫濕度 、風速及土層溫度進行測定 ， 將不銹鋼管 、HDPE 管 、改良 PVC-u 管與普通 PVC-u 作對比 。日光溫室內栽培作物選擇 “金鵬 M6088”番茄 。1. 4 項目測定分別在 4 組風道距離進出風口拐彎 10 cm 處管道上表面切一個 4 cm4 cm的正方形孔并將溫濕探頭置于管道截面中心位置 ， 密封好 ， 并在每根管道這 3 個測點距地表 30、20、10 cm 處各布置一溫度探頭 ， 每布置一個探頭都要將土夯實 ， 長期溫度記錄儀及長期溫濕度記錄儀均設定每 10 min 記錄一次 。距后墻 4 m、地表 1. 5 m 處各布置一套溫光濕探頭 。室外溫光濕探頭距離前屋面底腳 5 m， 高1. 5 m 全天無陰影遮擋處布置一套溫光濕探頭 ，長期溫光濕記錄儀設定每 10 min 記錄一次 。2 結果與分析2. 1 風道相同位置溫濕度比較2. 1. 1 風道相同位置溫度比較典型晴天 ( 2016 年 1 月 18 日 ) ， 從圖 1 可以看出 ， 進風口 、出風口處 4 組溫度變化趨勢相同 ，差異存在與溫度波動 。00: 0009: 00 蓋保溫被的后半夜 ， 4 組出風口溫度較進風口溫差減小 ， 與對照相比 ， 在該時間段不銹鋼組溫度平均高出0. 5 ， HDPE 組與對照持平 ， 改良 PVC-u 組高于對照 0. 9 ; 09: 0014: 00， 保溫被開啟 ， 室溫及系統(tǒng)內部均處于快速上升階段 ， 入口處溫差較小 ，與對照相比 ， 不銹鋼組降溫量平均高出 1. 5 ，HDPE 組高出 0. 1 ， 改良 PVC-u 組高出 1. 4 ;14: 0018: 00， 室內溫度快速下降 ， 系統(tǒng)入口溫度隨之下降 ， 出口溫度變化趨勢相同 ， 但溫度分化更加明顯 ， 空氣經過熱交換系統(tǒng) ， 各組平均降溫量與對照相比 ， 不銹鋼組高出 1. 4 ， HDPE 組高出0. 4 ， 改良 PVC-u 組高出 1. 6 ; 18: 0000: 00，蓋保溫被的前半夜 ， 由于室外溫度變化變緩 ， 且蓋保溫被起到隔熱保溫的作用 ， 室內溫度可以保持在一個較高的溫度 ， 此時熱交換主要起到保溫放熱的作用 ， 室內空氣經過溫度較高的土層 ， 溫度小幅度上升 ， 平均升高溫度與對照相比 ， 不銹鋼組多升高 0. 3 ， HDPE 組降低 0. 2 ， 改良 PVC-u 組多升高 0. 2 ， 該階段溫度上升的原因為夜間系統(tǒng)內空氣流動沒有風機輔08 北 方 園 藝 11 月 ( 上 )圖 1 晴天進出風口溫度變化趨勢Fig. 1 Temperature variation trend of inlet and outlet in sunny day助 ， 為自然通風 ， 風速較慢 ， 為土層與空氣熱交換提供較長的時間 。典型陰天 ( 2016 年 1 月 16 日 ) ， 從圖 2 可以看出 ， 與晴天相比進風口 、出風口分化更加明顯 ，其中在溫度高峰期的 13: 0016: 00 表現更加明顯 。00: 0009: 00， 進出風口溫度保持緩慢波動下降趨勢 ， 空氣經過熱交換系統(tǒng)與對照相比 ， 不銹鋼組溫度平均多升高 0. 6 ， HDPE 組平均多升高 0. 1 ， 改良 PVC-u 組平均多升高 0. 8 ;09: 0014: 00， 溫度進入快速上升階段 ， 14: 00 進出口及室內溫度為全天峰值 ， 10: 0014: 00， 經系統(tǒng)后 ， 進出口溫度均處于下降狀態(tài) ， 與對照相比 ，不銹鋼組多降低 0. 7 ， HDPE 組與對照持平 ， 改良 PVC-u 組多降低 0. 6 ; 14: 0017: 00， 進出口及室內溫度進入快速下降階段 ， 其中經系統(tǒng)熱交換后 ， 各組平均降溫值與對照相比 ， 不銹鋼組 、改良 PVC-u 組多降溫 0. 3 ， HDPE 組則少降溫0. 3 ; 17: 0000: 00， 進出口及室溫溫度降低速度減緩 ， 相比晴天 ， 可明顯看出此時進出口分化更加明顯 ， 這是由于陰天室外光強較弱 ， 風機運行速度較慢 ， 空氣與土層的對流換熱更充分 ， 熱交換系統(tǒng)的材料差異對溫度造成的影響更明顯 ， 各組平均升高溫度與對照相比 ， 不銹鋼組多升高 0. 5 ，HDPE 組平均溫度升高值與對照持平 ， 改良 PVC-u 組多升高 0. 7 ?？梢钥闯?， 陰天時 ， 放下保溫被期間 ， 與對照相比 ， 不銹鋼組及改良 PVC-u 組均表現出良好的保溫性能 ， 改良 PVC-u 組略優(yōu)于不銹鋼組 ， 揭開保溫被期間 ， 室溫最高的時間段13: 0015: 00， 不銹鋼組 、改良 PVC-u 組分別表現出對照的 2. 5 倍 、3. 0 倍降溫效果 。全天 HDPE組系統(tǒng)對溫度影響與對照無明顯差異 。圖 2 陰天進出風口溫度變化趨勢Fig. 2 Temperature variation trend of inlet and outlet in cloudy day18第 21 期 北 方 園 藝從總體上看 ， 4 組系統(tǒng)均可達到調節(jié)室內溫度的效果 ， 白天 ， 與對照相比 ， 不銹鋼組系統(tǒng)平均多降溫 1. 4 ， HDPE 組多降溫 0. 1 ， 改良PVC-u 組多降溫 1. 8 ， 夜間 ， 與對照相比 ， 不銹鋼組系統(tǒng)平均多升高 0. 4 ， HDPE 組 降 低0. 1 ， 改良 PVC-u 組多升高 0. 7 ， 白天不銹鋼組及改良 PVC-u 組對溫度調節(jié)效果最佳 ， 夜間改良 PVC-u 組保溫效果最好 ， 全天 HDPE 組相比對照無明顯差異 。2. 1. 2 風道相同位置濕度比較晴天 00: 0009: 00， 該階段是空氣經過熱交換系統(tǒng)后濕度降低階段 ， 但各組出口濕度下降速度快于出口 ， 在該階段 ， 不銹鋼組比對照多降低2. 0%， HDPE 組多降低 0. 3%， 改良 PVC-u 組多降低 1. 4%， 可以看出在后半夜 ， 不銹鋼組及改良PVC-u 組相比對照有更好的降低室內濕度的作用 ， HDPE 組與對照對濕度的影響相近 ; 10: 0018: 00， 空氣經熱交換系統(tǒng)濕度升高 ， 且濕度波動幅度較大 ， 4 組熱交換系統(tǒng)的濕度差值變大 ， 從平均濕度升高值方面比較 ， 不銹鋼組比對照多升高2. 5%， HDPE 組與對照相同 ， 改良 PVC-u 組多升高 3. 4%， 從圖 3 可以看出 ， 該階段改良 PVC-u 組濕度升高幅度略大于不銹鋼組 ， 對照及 HDPE 組變化幅度相近 ， 且不銹鋼組及改良 PVC-u 組的濕度高于對照及 HDPE 組 。18: 0000: 00， 該階段保溫被關閉 ， 空氣經過熱交換系統(tǒng)后濕度降低 ， 且濕度降低的幅度略大于保溫被關閉的后半段 ， 從濕度降低值方面與對照進行比較 ， 不銹鋼組多降低 1. 6%， HDPE 組少降低 0. 1%， 改良 PVC-u 組多降低 3. 2%。綜合各個時間段各組進出口濕度變化情況可以看出 ， 在保溫被關閉期間 4 組熱交換系統(tǒng)均能達到除濕的效果 ， 在保溫被打開期間能夠增加濕度 ， 改良 PVC-u 組的效果最佳 ， 且效果最為穩(wěn)定 ， 不銹鋼效果略差于改良 PVC-u 組 ，效果穩(wěn)定性最差 ， HDPE 組與對照組效果相近 。圖 3 晴天進出口濕度變化趨勢Fig. 3 Humidity variation trend of inlet and outlet in sunny day由圖 4 可知 ， 陰天 00: 0007: 00， 經過熱交換的空氣濕度均降低 ， 且濕度減小值不同于晴天緩慢下降的趨勢 ， 為無規(guī)律波動 。在濕度降低的平均值的角度進行比較 ， 不銹鋼組比對照多降低1. 2%， HDPE 組多降低 0. 3%， 改良 PVC-u 組多降低 1. 9%， 4 組的濕度均在較大范圍內波動 。相比于晴天更加不穩(wěn)定 。08: 0018: 00， 溫室內濕度持續(xù)上升 ， 從圖 4 可以看出 ， 在 08: 00， 進 、出口濕度快速由降低變?yōu)樯?， 且在該時間段保持著較高且穩(wěn)定的加濕效果 。不銹鋼組比對照多升高2. 8%， HDPE 組多升高 0. 3%， 改良 PVC-u 組多升高 3. 9%， 可以看出在提高溫室內空氣濕度方面 ，各組表現陰天優(yōu)于晴天 ， 改良 PVC-u 組依舊保持明顯優(yōu)勢 ， 不銹鋼組次之 ， 19: 0000: 00， 保溫被關閉的前半夜 ， 濕度在熱交換系統(tǒng)的作用下保持減小的趨勢 ， 且下降幅度低于后半夜 ， 不銹鋼組比對照多下降 1. 2%， HDPE 組多下降 0. 4%， 改良PVC-u 組多下降 2. 1%， 相比于晴天 ， 陰天在保溫被關閉前半夜在除濕方面的效果減弱 。28 北 方 園 藝 11 月 ( 上 )圖 4 陰天進出口濕度變化趨勢Fig. 4 Humidity variation trend of inlet and outlet in cloudy day2. 2 30 cm 深處土層溫度比較由圖 5 可知 ， 典型晴天 ， 由于進風口溫度相近 ， 因此進風口處的地溫可以反映出不同系統(tǒng)的傳熱效果及保溫蓄熱性能 。00: 0009: 00， 4 組溫度均一直呈現緩慢下降趨勢 ， 在此階段不銹鋼組下降速度明顯高于其它 3 組 ， 在此期間 ， 不銹鋼組相比對照多下降 0. 4 ， 改良 PVC-u 少下降0. 5 ， HDPE 基本與對照組持平 。09: 0015: 00， 室溫及地溫快速上升 ， 在此期間與對照進風口相比 ， 不銹鋼組多升溫 1. 2 ， HDPE 組少升溫 0. 5 ， 改良 PVC-u 組進口少升溫 0. 7 ， 出口處 ， HDPE 及改良 PVC-u 組升溫量略低于對照 ;15: 0018: 00 溫度快速下降 ， 在此期間 ， 進口處 ，不銹鋼組相比對照多下降 0. 4 ， HDPE 組及改良 PVC-u 組均少降溫 0. 6 ， 出口處 ， 不銹鋼組多降溫 0. 5 ， HDPE 組降溫值與對照持平 ， 改良PVC-u 組少降溫 0. 7 ; 18: 0000: 00 蓋保溫被的前半夜 ， 進出口溫度均緩慢下降 ， 不銹鋼組下降速度明顯高于對照及其它 2 組 ， 進口處 ， 與對照相比 ， 不銹鋼組下降溫度多 0. 9 ， HDPE 組下降溫度多 0. 2 ， 改良 PVC-u 組下降溫度少 0. 1 。在地下 30 cm 處 ， 不銹鋼組升溫量明顯優(yōu)于對照 ，HDPE 組及改良 PVC-u 組升溫量與對照相近 ， 在溫度快速下降階段 HDPE 組及改良 PVC-u 組的降溫量與對照相近 ， 保溫被前半夜 HDPE 組及改良 PVC-u 組降溫量與對照相近 ， 后半夜改良PVC-u 組表現略優(yōu)于對照 。圖 5 晴天不同熱交換系統(tǒng)進出口地溫Fig. 5 Temperature of different groups inlet and outlet in sunny day由圖 6 可知 ， 典型陰天 ， 00: 0010: 00， 室溫緩慢下降 ， 地溫呈緩慢下降趨勢 ， 在 10: 00 進出口溫度達到全天最低 ， 在此階段進口溫度 ， 不銹鋼組比對照多下降 0. 6 ， HDPE 組與對照下降溫度基本持平 ， 改良 PVC-u 組比對照組少降低 0. 2 ;出口溫度與對照相比 ， 不銹鋼組多下降 0. 4 ，38第 21 期 北 方 園 藝HDPE 組與其基本持平 ， 改良 PVC-u 組少下降0. 2 ; 該 階 段 改 良 PVC-u 保 溫 優(yōu) 勢 明 顯 ，10: 0015: 00， 地溫為快速上升階段 ， 進口處溫度與對照相比 ， 不銹鋼組進口溫度多上升 0. 9 ，HDPE 組及改良 PVC-u 組基本與對照持平 ; 出口處溫度與對照相比 ， 不銹鋼組溫度多上升 0. 9 ，HDPE 組溫度少上升 0. 2 ， 改良 PVC-u 組少上升 1. 7 ; 15: 0017: 00， 地溫均快速下降 ， 光照強度降低造成光輻射能下降 ， 室外溫度降低 ， 二者共同作用導致室溫快速下降 ， 在此階段 ， 3 組進口處溫度與對照相比不銹鋼組多下降 0. 9 ，HDPE 組多下降 0. 5 ， 改良 PVC-u 組少下降0. 2 ; 出口處溫度與對照相比 ， 不銹鋼組少下降0. 2 ， HDPE 組多下降 0. 1 ， 改良 PVC-u 組少下降 0. 1 ， 此階段 ， 出口處 4 組保溫性能相近 ;17: 000: 00， 該階段保溫被關閉 ， 室溫及地溫緩慢下降 ， 溫室內光照較弱 ， 在進口處不銹鋼組比對照多下降 0. 5 ， HDPE 組少下降 0. 1 ， 基本持平 ， 改良 PVC-u 組少下降 0. 4 ; 出口處 ， 不銹鋼組比對照多下降 1. 0 ， HDPE 組少下降 0. 4 ，改良 PVC-u 組少下降 0. 5 ， 此階段不銹鋼組降溫量明顯高于對照 ， 改良 PVC-u 組保溫性能最佳 。陰天 3 組系統(tǒng)的性能差異相同 ， 但優(yōu)勢相比晴天略有削弱 。圖 6 陰天不同熱交換系統(tǒng)進出口地溫Fig. 6 Temperature of different groups inlet and outlet in cloudy day2. 3 20 cm 深處土層溫度比較由圖 7 可知 ， 典型晴天 ， 熱交換系統(tǒng)的進口處 ， 00: 0009: 00， 各組管道溫度緩慢下降 ， 進口處不銹鋼組比對照多下降 0. 6 ， HDPE 組及改良 PVC-u 組溫度變化幅度與對照基本一致 ， 不銹鋼組在該階段波動明顯高于對照且溫度較低 ， 出口處 ， 不銹鋼組多下降 0. 3 ， HDPE 組無明顯差異 ， 改良 PVC-u 組少下降 0. 3 ， 出口處不銹鋼組溫度最不穩(wěn)定 ， HDPE 組和改良 PVC-u 組保溫性能略有優(yōu)勢 ; 09: 0016: 00， 進口處與對照相比不銹鋼組多上升 0. 8 ， HDPE 組少上升 0. 1，改良 PVC-u 組少上升 0. 6 ， 不銹鋼組蓄熱量高于對照 ; 出口處與對照相比 ， 不銹鋼組比對照多上升 0. 6 ， HDPE 組與改良 PVC-u 組少上升 0. 2， 不銹鋼組蓄熱量略高于對照 ， HDPE 組及改良PVC-u 組與對照性能差異不明顯 ; 16: 0018: 00，比系統(tǒng)內溫度下降拐點晚出現 1 h， 進口處 ， 不銹鋼組相比對照多下降 0. 6 ， HDPE 組及改良PVC-u 組分別少下降 0. 2 及 0. 1 ; 出口處 ， 不銹鋼組比對照多降低 0. 6 ， HDPE 組及改良PVC-u 組分別少降溫 0. 2、0. 1 ， 變化幅度差距較小 ; 18: 000: 00， 此階段為保溫被關閉期間 ， 20cm 處地溫均緩慢下降 ， 其中進口處 ， 不銹鋼組相比對照多下降 0. 2 ， HDPE 組少下降 0. 2 ， 改良 PVC-u 組少下降 0. 8 ; 出口處 ， 不銹鋼組相比對照多下降 0. 4 ， HDPE 組及改良 PVC-u 組均比對照少下降 0. 1 ， 可見在前半夜 ， HDPE 組及改良 PVC-u組的保溫性能略優(yōu)于對照 ， 不銹鋼組保溫性能略差 。距地表 20 cm 處 ， 與對照相比 ，HDPE 組的保溫優(yōu)勢不明顯 ， 不銹鋼組的蓄熱量及改良 PVC-u 組的保溫性能均略優(yōu)于對照 。在保溫被關閉期間 ， 改良 PVC-u 組的保溫優(yōu)勢表現突出 。在高溫區(qū) ， 不銹鋼組的蓄熱優(yōu)勢明顯 。48 北 方 園 藝 11 月 ( 上 )圖 7 晴天不同熱交換系統(tǒng)進出口地溫Fig. 7 Temperature of different groups inlet and outlet in sunny day典型陰天 ， 由圖 8 可以看出 ， 陰天全天溫度變化幅度明顯小于晴天 ， 00: 0009: 00， 不銹鋼組比對照多下降 0. 3 ， HDPE 組及改良 PVC-u 組下降溫度比對照少下降 0. 1 ， 改良 PVC-u 組與對照持平 ; 出口處不銹鋼組多下降 0. 1 ， HDPE 組及改良 PVC-u 組少下降 0. 2、0. 1 ， 出口溫度變化幅度明顯低于進口 ， 且最低溫度更加接近 ;09: 0015: 00， 溫度加速上升階段 ， 進口處 ， 除了不銹鋼組比對照多上升 0. 7 外 ， HDPE 組及改良 PVC-u 組變化幅度與對照相同 ; 出口處 ， 不銹鋼組比對照多上升 0. 4 ， HDPE 組及改良 PVC-u 組分別少上升 0. 1、0. 2 ; 可見在此階段 ， 進口處 ， 不銹鋼組有較強的蓄熱優(yōu)勢 ， 出口處蓄熱優(yōu)勢減弱 ， HDPE 組及改良 PVC-u 組性能與對照相近 ;15: 0018: 00， 溫度快速下降 ， 進口處不銹鋼組多下降 0. 2 ， 改良 PVC-u 組少下降 0. 2 ; 出口處 ， 不銹鋼組多下降 0. 2 ， 與進口表現相近 ，HDPE 組及改良 PVC-u 組分別少下降 0. 2、0. 4; 在該時段 ， 改良 PVC-u 組的保溫性能優(yōu)勢明顯 ; 18: 0000: 00， 前半夜 ， 進口處 ， 不銹鋼組多下降 0. 2 ， HDPE 組及改良 PVC-u 組分別少降低0. 1 及 0. 2 ; 出口處 ， 不銹鋼組多下降 0. 1， HDPE 組及改良 PVC-u 組分別少降低 0. 3 及 0. 4 ， 該時段 ， 出口處 HDPE 組及改良 PVC-u組保溫效果優(yōu)于出口 ， 且改良 PVC-u 組優(yōu)于HDPE 組 ， 不銹鋼組性能效果與對照相近 。綜上可以得出 ， 在地表 20 cm 處 ， 夜間不銹鋼組性能與對照相近 ， 在溫度下降階段 ， 改良 PVC-u組的保溫性能優(yōu)勢明顯 ， HDPE 組保溫性能在前半夜略優(yōu)于對照 ， 但與改良 PVC-u 組仍存在差距 。圖 8 陰天不同熱交換系統(tǒng)進出口地溫Fig. 8 Temperature of different groups inlet and outlet in cloudy day2. 4 10 cm 深處土層溫度比較從圖 9 可以看出 ， 典型晴天 ， 地面 10 cm 深處 ， 地中熱交換系統(tǒng)全天進出口溫度并無顯著差異 ， 00: 0009: 00、09: 0015: 00、15: 0018: 00、18: 0000: 00， 分別為該土層的溫度緩慢下降階段 、快速上升階段 、快速下降階段及緩慢下降階58第 21 期 北 方 園 藝段 ， 在這 4 個階段 ， 各組溫度變化值與對照差異均不大于 0. 4 。由此可見在晴天 ， 土層 10 cm 處 ， 3組系統(tǒng)與對照對距地表 10 cm 土層溫度無明顯影響 。從圖 10 可以看出 ， 典型陰天 ， 00: 0009: 00、09: 0015: 00、15: 0018: 00、18: 0000: 00 各組溫度變化值與對照差異均不大于 0. 3 。由此可見 ， 在不同天氣條件下 ， 全天的各時間段 3 組熱交換系統(tǒng)與對照均對距地表 10 cm 深處的土層溫度的影響無明顯差異 。圖 9 晴天不同熱交換系統(tǒng)進出口地溫Fig. 9 Temperature of different groups inlet and outlet in sunny day圖 10 陰天不同熱交換系統(tǒng)進出口地溫Fig. 10 Temperature of different groups inlet and outlet in cloudy day3 結論該研究結果表明 ， 室溫調節(jié)方面 ， 13: 0014: 00， 熱交換系統(tǒng)對室溫的調節(jié)效果達到最佳 ，晴天 ， 白天不銹鋼組 、HDPE 組和改良 PVC 組降溫量分別高出對照 0. 9、0. 7、1. 4 。陰天 ， 白天不銹鋼組 、HDPE 和改良 PVC 降溫量分別高出對照 0. 9 和 2. 3 。濕度調節(jié)方面 ， 晴天 ， 白天空氣經過熱交換系統(tǒng)后 ， 濕度升高 ， 改良 PVC 組 、不銹鋼組濕度升高量比對照高 3. 4%、2. 5%， 夜間改良 PVC 組濕度下降量比對照高 3. 2%; 陰天 ， 白天改良 PVC 組和不銹鋼組濕度升高量分別高出對照 3. 9%、2. 8%，夜間改良 PVC 組濕度升高量低于對照 1. 6%。地溫調節(jié)方面 ， 距土層 30 cm 處 ， 晴天 ， 白天不銹鋼組升溫量高出對照 0. 9 ， HDPE 組和改良 PVC 組升高量分別低于對照 0. 5、0. 7 ， 夜間 ， 改良 PVC 組降低量低于對照 0. 5 ， 陰天 ， 白天不銹鋼組升溫量高于對照 1. 0 ， 夜間改良PVC 組降溫量低于對照 1. 1 ， 不銹鋼組高于對照 0. 6 ; 距土層 20 cm 處 ， 晴天 ， 白天不銹鋼組升溫量高于對照 0. 8 ， 改良 PVC 組升溫量低于對照 0. 6 ， 夜間 ， 改良 PVC 組降溫量低于對照0. 8 ， 不銹鋼組高于對照 0. 4 ， 陰天 ， 白天不銹鋼組升溫量高于對照 0. 7 ， 夜間不銹鋼組降68 北 方 園 藝 11 月 ( 上 )溫量高于對照 0. 3 ; 距土層 10 cm 處 ， 4 組熱交換系統(tǒng)對地溫影響無明顯差異 。從溫室內溫濕度調節(jié) 、地溫調節(jié)等方面綜合考慮 ， 建議采用改良的 PVC 作為地中熱交換的管道材料 。參考文獻 1 郄麗娟 ， 趙付江 ， 韓曉倩 ， 等 雙屋面日光溫室的結構設計和溫光性能分析 J 中國農學通報 ， 2014( 5) : 145-148 2 張義 ， 方慧 ， 周波 ， 等 輕簡裝配式主動蓄能型日光溫室 J 農業(yè)工程技術 ( 溫室園藝 ) ， 2015( 25) : 36-38 3 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 J 農業(yè)工程學報 ， 2013( 19) : 159-167 4 張勇 ， 鄒志榮 ， 李建明 傾轉屋面日光溫室的采光及蓄熱性能試驗 J 農業(yè)工程學報 ， 2014( 1) : 129-137 5 李凱 ， 宋丹 ， 王宏麗 ， 等 日光溫室瓶膽式相變墻體熱性能研究 J 北方園藝 ， 2013( 5) : 40-42 6 管勇 ， 陳超 ， 李琢 ， 等 相變蓄熱墻體對日光溫室熱環(huán)境的改善 J 農業(yè)工程學報 ， 2012( 10) : 194-201 7 凌浩恕 ， 陳超 ， 陳紫光 ， 等 日光溫室?guī)жQ向空氣通道的太陽能相變蓄熱墻體體系 J 農業(yè)機械學報 ， 2015( 3) : 336-343 8 武國峰 ， 徐躍定 ， 常志州 ， 等 秸稈塊墻體日光溫室保溫蓄熱性能分析 J 農業(yè)環(huán)境科學學報 ， 2015( 12) : 2402-2409 9 王永維 ， 梁喜鳳 ， 王俊 ， 等 溫室地下蓄熱系統(tǒng)換熱管道空氣流速對蓄熱效果影響 J 農業(yè)機械學報 ， 2009( 5) : 173-177， 202 10 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 農業(yè)工程學報 ， 2012( 20) : 210-216 11 孫維拓 ， 郭文忠 ， 徐凡 ， 等 日光溫室空氣余熱熱泵加溫系統(tǒng)應用效果 J 農業(yè)工程學報 ， 2015( 17) : 235-243 12 孫維拓 ， 張義 ， 楊其長 ， 等 溫室主動蓄放熱 -熱泵聯合加溫系統(tǒng)熱力學分析 J 農業(yè)工程學報 ， 2014( 14) : 179-188Effect of Underground Ventilation Pipe on ThermalEnvironment of Solar GreenhouseWANG Zhao， ZOU Zhirong， CHEN Zhendong( College of Horticulture， Northwest Agriculture and Forestry University， Yangling， Shaanxi 712100)Abstract: In this study， the heat exchange system of stainless steel， HDPE， promoted PVC material were takenas the research object， compared with traditional PVC Different depth of soil temperature， inlet and outlettemperature and humidity of four systems were analyzed to choose a material that excellent performance inenvironment control and heat-storaging performance The results showed that in daytime stainless steel wassimilar performance to promoted PVC in cooling， and the two groups were better than control group， at nightpromoted PVC was the best heat insulation; promoted PVC was the best dehumidification at night with stainlesssteel following; at the depth of 30 cm， stainless steel thermal storage was better than control group， at nightpromoted PVC was the best heat insulation; at the depth of 20 cm， in sunny days heat storage of stainless steeland heat insulation were better than control group; in cloudy， promoted PVC heat insulation had obviousadvantages; at the depth of 10 cm， four groups performance was similar Consider the greenhouse thermalenvironment， promoted PVC was the best materialKeywords: thermal insulation; thermal storage; underground ventilation78第 21 期 北 方 園 藝