西北农村单体住宅太阳能主动采暖效果试验

西北农村以煤炭为主的传统采暖方式能源利用率低、室内热舒适度差。为了利用丰富的太阳能满足西北农村单体建筑的热舒适度,以西北农村2座117 m2的单体建筑为研究对象,将一座单体建筑进行保温改造后,将其采暖方式先后改造成了太阳能驱动的强制循环散热器采暖和太阳能驱动的强制循环低温地板采暖,并在2个采暖季与传统煤炭燃烧驱动的自然循环散热器采暖相比较,试验研究了3种不同采暖方式的供能稳定性、室内舒适度和热经济性,研究结果表明:太阳能低温地板采暖效果最好,在环境最低气温?10℃时,室内平均温度能达到14℃,太阳能保证率为60.3%,二氧化碳减排量为6.22 t,静态投资回收期3.34 a,具有良好的经济环保效益。     

太阳能采暖技术在新农村建设中应用

在新农村建设中,太阳能采暖技术是可再生能源利用的重要应用领域。本文通过介绍平谷区挂甲峪太阳能采暖示范项目,阐述了太阳能采暖系统的构成、系统设计方案和运行状况,并对太阳能采暖系统的成本和经济性进行了分析,为太阳能采暖技术的不断发展提供了丰富经验。     

浅层地热联合太阳能集热墙系统冬季室内供暖试验

该文提出一种浅层地热联合太阳能集热墙系统,并在石河子地区对采用该系统的被动式太阳房进行了供暖测试研究,对比分析了试验房在不同供暖模式(C1对比房无任何采暖措施的模式、C2试验房未开地下室顶板通风口的供暖模式、C3试验房采用浅层地热联合太阳能集热墙系统的供暖模式)、不同天气状况(晴天、阴天)下的室内热环境。试验结果显示:试验房C3模式下室内平均温度比对照房室内平均温度高6.45℃,日较差为3.5℃;晴天时,试验房白天室内温度有5 h超过了12℃;阴天时,试验房室内外温差仍然达到9.52℃;当室外天气状况为晴天且空气质量指数(air quality index,AQI)符合二级标准限值情况下,试验房在采暖期内10月、11月、及次年的3月、4月,可仅依靠浅层地热联合太阳能集热墙系统满足室内温度的要求,节能效果显著。     

农村住宅采暖技术试验研究

本文叙述了以太阳能采暖房为主体,利用连炕节柴灶余热作热源、吊炕为散热器的农村住宅采暖技术,它比仅靠太阳能采暖,室温提高3.49℃,12℃的采暖保证率达到90.33％。文中同时给出了该种采暖型式的热工参数设计模型和建筑结构模型。可供其它多种太阳能一常规能源综合采暖参考。     

附加阳光间与节能火墙耦合供暖改善农村室内热环境

为改善农村住宅冬季室内热环境,对青岛地区农村住宅进行了附加阳光间和节能火墙改造。通过对附加阳光间与节能火墙耦合供暖的房屋及相同结构的对比房室内温度及室外温度的监测,研究了寒冷季节室内温度随室外气象条件变化情况。结果表明：耦合供暖房屋室内平均空气温度比对比房室内平均空气温度高10.1℃,最高温差达13.2℃,最低温差5.4℃。通过对改造房屋节能率分析计算得出耦合供暖房屋节能率为72.8%,证明了该地区改造附加阳光间和节能火墙是可行且经济的。     

太阳能蓄热联合空气源热泵的温室加热试验

针对日光温室被动采光蓄热的特点,该文在2014年1-2月期间,针对西安地区-6~10℃冬季气温条件下,开展了太阳能蓄热联合空气源热泵温室加热试验研究,通过对比太阳能蓄热联合空气源热泵系统改善温室内的空气温度、湿度及土壤温度等环境因素,分析评价太阳能联合空气源热泵系统在日光温室冬季应用的性能,结果表明:太阳能蓄热联合空气源热泵加热系统不仅明显提高了温室内的空气温度和土壤温度,也有效降低了温室内的湿度;在试验天气条件下,热泵单独供热时,系统的性能系数COP(coefficient of performance)在2.09~2.45之间;太阳能联合空气源热泵供热时,系统的COP在3.45~5.56之间;相比于其他天气工况,晴天条件下,太阳能蓄热供热时间较长,热泵补充供热时间缩短,系统的COP较高;采用地暖联合风机盘管作为末端供热方式,能够维持较高的室内气温和土壤温度,降低室内相对湿度。该文为今后进一步简化温室结构和降低建设成本,实现日光温室主动采光蓄热,奠定前期研究基础。     

轻简柔性墙体装配式日光温室能耗分析

轻简装配式日光温室的柔性墙体一般不具备蓄热能力,为评估其地区适应性,该研究以太阳辐射为主要指标,结合气候条件和日光温室发展选择中国17个城市,利用热平衡方程和日光温室热环境模拟软件RGWS-RHJPJV1.2,计算最冷月室外最低温度下温室的采暖热负荷和冬至日的采暖需求量,并以主动蓄放热系统供热为例,分析轻简装配式日光温室太阳能热利用效果。研究结果表明：在所选城市中,轻简装配式日光温室采暖热负荷的范围为50～150 W/m²,随着城市地理纬度的升高,采暖热负荷增大,以冬至日为例,约20%城市轻简装配式日光温室的采暖需求量在0～2 MJ/(m²·d),约50%在2～4MJ/(m²·d),仅10%大于6 MJ/(m²·d);对轻简装配式日光温室采暖热负荷影响最大的参数是南屋面保温被传热系数,其次是温室的换气次数;在拉萨和昌都,主动蓄放热系统对轻简装配式日光温室采暖需求量的满足率为100%。轻简装配式日光温室的采暖热负荷和采暖需求量在中国不同气候区差异较大,且主动蓄放热系统的加温效果在地区间差异也很大。研究...     

太阳能加热防治根结线虫时覆膜、土壤类型与有机物对土壤温度的影响

试验研究了覆膜方式(双层膜、单层膜和不覆膜)、土壤类型(中壤土、砂壤土)与有机物(添加牛粪和不添加牛粪)对太阳能加热时土壤温度的影响。覆盖透明膜可显著提高土壤日平均温度和日最高温度,10 cm2、0 cm和30 cm深度土壤日平均温度分别达40℃、38℃和36℃以上,日最高温度分别达43.3℃、39.0℃和36.5℃以上。覆盖透明膜可明显延长土壤高温(≥35℃)持续时间并提高土壤日温差,土壤温度超过35℃的累计时间达22.5h以上,10 cm、20 cm和30 cm深度土壤日温差分别在7.1℃、2.6℃和0.8℃以上。覆盖双层膜土壤日平均温度、日最高温度、高温持续时间及日温差比单层膜高,且在10 cm深度尤为突出。除20 cm深度外,土壤类型对日平均温度和日最高温度没有影响。添加牛粪能使0~20 cm土层土壤日平均温度提高2℃以上,显著高于不添加对照。故覆盖透明膜和添加牛粪可显著提升30 cm深度内的土壤温度,利用太阳能加热可望降低土壤中根结线虫种群数量。     

直膨式太阳能热泵供暖系统运行控制策略

针对直膨式太阳能热泵用于建筑供暖时稳定性差、效率低等问题,该研究基于构建的直膨式太阳能热泵地板辐射供暖试验平台,提出了一种基于环境参数的系统运行控制策略。热泵采用环保工质丙烷,集热/蒸发器和冷凝器均采用微通道结构,通过蓄热水箱与水循环管路相连,将热量输送到地板辐射供暖系统。基于大量试验数据与分析,拟合得到满足室内热舒适前提下不同环境温度下的供水温度下限,根据实际的太阳辐射强度将水箱内部水温提升至相应设定值以满足蓄热需求。试验结果表明：基于所提出的控制策略,系统能够及时响应环境工况变化,在多种工况都能保证较优的性能并满足舒适供暖需求,系统平均性能系数在2.02～3.58之间,压缩机入口工质过热度稳定保持在7～11 ℃,压缩机排气温度保持在90 ℃以内。所提出的运行控制策略有助于直膨式太阳能热泵供暖系统安全稳定高效运行。     

影响牛粪高浓度水解酸化过程中乙酸含量的因素研究

在室温为20℃的实验室条件下,对牛粪进行了批量式高浓度厌氧发酵,采用二次正交旋转组合设计试验方法,探讨牛粪水解酸化过程中,温度、料液浓度和停留时间对乙酸含量的影响规律.温度、料液浓度和停留时间的取值范围分别为25～35℃、6%～10%和2～12 d,利用单因素分析法确定各因素在二次非线性模型中的主次顺序.利用频数分析找出各因素的最佳试验范围.结果表明,停留时间对乙酸含量的影响最大,温度次之,料液浓度的影响最小.通过频数分析,得出了在温度为26～30℃、料液浓度为7%～9%、停留时间为2～5 d时挥发酸中的乙酸含量均高于66%.当温度为26～30℃、料液浓度为10%、停留时间为10～12 d时挥发酸中的乙酸含量均低于60%.     

下沉式日光温室土质墙体热特性的试验与分析

为探明下沉式日光温室土质后墙温度分布及变化规律,进而正确评价其保温性能,2009年12月-2011年6月在河南省荥阳市对下沉式日光温室的土质墙体的热特性进行了2a的连续监测,并对结果进行系统分析。结果表明:墙面温度受室内、外气温和太阳辐射的共同影响,具有与气温相同的日变化和季节变化规律;墙面温度影响墙内各深度层次的温度分布,沿墙的厚度方向由室内表面向室外表面温度递减;墙内存在热稳定层,其位置及厚度随季节而变化,厚度与墙体厚度正相关;1～3月份,热稳定层位于墙体厚度的中心位置,2m厚的墙体处没有热稳定层,3m厚的墙体处热稳定层厚30cm,4m厚的墙体处热稳定层厚70cm;4、5月份,其位置外移至距外表面100cm处,厚度也比1～3月份增加10～20cm;综合温室造价、墙体保温性及土地利用率等各方面因素,建议在河南地区下沉式日光温室土质后墙建造参数为顶宽2.5m,底厚(后墙与室外地面连接处)4.0m,后墙高度(距室外地面)不宜大于2.5m。该研究为该型温室的建造和发展提供一定的参考。     

降解地膜的热解特性及热动力学研究

Developing degradable films is an important means for resolving the problem of film pollution; however, in recent years, there have been only few studies related to the thermal analysis of degradable plastic films. This research detailed the composition and pyrolysis of one kind of ordinary and three kinds of degradable plastic films using the differential thermal analysis （DTA） technique. The results showed that degradable films and ordinary film had similar DTA curves, which reflected their similar compositions; however, small differences were measured, which were due to the added constituents of the degradable films. The pyrolysis reaction orders of each film were about 0.93. The pyrolysis activation energies and pre-exponential factors followed the order of ordinary film 〉 photodegradable film 〉 photodegradable calcium carbonate film 〉 biodegradable film. The results of this research laid the foundation for new theories for harnessing soil pollution caused by plastic films.     

基于伴随方程法的鱼饲料热特性参数反演

比热、导热率和导温系数是鱼饲料重要的热特性参数,其在干燥及冷却工艺参数的调整、饲料湿热传递仿真模拟研究中均有重要应用。为了探究鱼饲料的热特性,同时探究反演算法求解饲料热特性的适应性,该研究以草鱼（成鱼）膨化饲料为研究对象,建立基于伴随方程法的反演模型;利用自行搭建的热传导试验装置并配合红外热像仪（测温精度±0.1 ℃）,以获得饲料试样的温度分布规律;利用此数据可反演计算含水率为11%～17%的饲料在20～80 ℃温度范围内的比热、导热率和导温系数。使用差式扫描量热仪（Differential Scanning Calorimetry,DSC）和热特性分析仪分别测量饲料的比热和导热率,并计算导温系数,将此作为实测值;将反演算法所得值作为计算值。对二者进行线性拟合,决定系数R2均大于0.980,说明比热和导热率的计算值与实测值的误差较小,结果表明基于反演算法的鱼膨化饲料热特性参数测定方法是可行的。同时,结果表明,草鱼膨化饲料在11%～17%含水率和20～80 ℃温度范围内的比热为1.710～1.840 kJ/(kg?℃)。饲料比热随温度的增大而显著增大（P<0.05）。当含水率由11%增大至17%时,饲料的比热显著增加（P<0.05）,且呈线性规律。饲料的导热率为0.086～0.148 W/(m?K),当温度由20 ℃增大至80 ℃时,草鱼膨化饲料导热率显著增大（P<0.05）;含水率对其影响同样显著（P<0.05）。饲料的导温系数为5.701～10.003 m2/s,且受温度和含水率的影响均显著（P<0.05）。研究可为鱼饲料热特性参数的测定提供一种新思路。     

热敏电阻法测量胡萝卜及马铃薯的热物性

热物性参数的测定对于农产品加工及储藏过程中的数学模拟计算非常重要。在分析微珠状热敏电阻传热模型的基础上,在室温对标准样品(乙二醇、乙醇、氯化钙的水溶液)的热物性进行测定,结果显示,导热系数及热扩散系数的测量值与推荐值之间无显著性差异(p>0.05);热敏电阻法与热探针法对比测定胡萝卜及马铃薯两种农产品的导热系数,结果显示两种方法之间无显著性差异(p>0.05);热敏电阻法与常规计算对比测定胡萝卜及马铃薯两种农产品的热扩散系数,结果显示两种方法之间无显著性差异(p>0.05)。热敏电阻法能够用于小直径农产品热物性的测量。     

日光温室保温被保温性能影响因素的分析

日光温室保温被保温性能受多种因素的影响。该文采用日光温室保温被传热理论模型,针对影响保温被传热系数的主要因素进行了模拟分析。结果显示:保温被的上表面红外辐射特性对其保温性能的影响更加显著;当保温被的厚度为40~50 mm时,普通隔热材料作为保温芯材,均可满足设施园艺覆盖材料保温性能要求;保温芯材在不考虑保温被冷风渗透的情况下,当保温被的传热系数较大,上表面发射率较小时,保温被传热系数随室外风速的增大而增大;当保温被的传热系数较小,保温被上表面发射率较大,保温被的传热系数随室外风速的增大而减小。在此基础上,构建了能反映保温被传热系数与各影响因素间的关系的传热系数经验计算式。该文分析结果及成果为保温被的合理开发及应用提供了参考依据。     

Growth and mineral nutrition of cattails inhabiting a thermally‐graded south carolina reservoir: II. The micronutrients 1

Micronutrient uptake by two species of cattail, Typha latifolia and T. domingensis, in a thermally‐stressed South Carolina lake was determined throughout a growing season. Plants of the same age class were sampled from shoot emergence in early spring to shoot senescence in late fall. The uptake pattern varied according to the element, season, and for some elements, thermal regime. In addition, interspecific differences in uptake were observed, with higher elemental concentrations usually occurring in T. latifolia shoots. In both species, Zn and Fe tended to accumulate in the rhizomes, whereas Mn and B accumulated in shoots. Copper concentrations were equivalent in both shoots and rhizomes. Zinc was the only micronutrient to demonstrate a consistent decrease in shoot concentration in bothspecies early in the growing season followed by a gradual decline or leveling off in concentration over the rest of the season. The other micronutrients exhibited inconsistent uptake patterns. Iron was the only micronutrient to exhibit consistent enhanced effects due to temperature elevation throughout the growing season. In general, larger variabilities were observed in micronutrient uptake than in macronutrient uptake.     

温度和粉碎粒度对不同能量饲料原料热物理特性的影响

为探究常见能量饲料原料在不同温度、不同粉碎粒度下的热物理特性差异,该文以4种谷物(玉米、小麦、大麦和高粱)和4种加工副产品(小麦麸、木薯渣、甜菜渣和米糠)原料为研究对象,分别粉碎过孔径1.5、2.0和2.5 mm筛片,得到3种不同粉碎粒度的粉料,利用差示扫描量热法(differential scanning calorimetry,DSC)和线热源法分别测定了不同粉料在25～100℃范围内的比热和导热率,通过计算得到相应的导温系数,分析了温度、粉碎粒度对原料热特性的影响以及不同原料之间的热特性差异,并建立了热特性参数关于温度的回归预测模型。结果显示:8种原料粉碎过1.5 mm筛孔的粉料比热、导热率和导温系数随温度的升高分别在1.580～2.671 kJ/(kg·K),0.054～0.362 W/(m·K)和6.694×10~(-8)～23.254×10~(-8) m~2/s范围内变化。整体上,原料的热特性均随温度的升高而呈线性或非线性上升趋势。不同粉碎粒度的同一原料,在相同温度下的比热差异均不显著(P0.05);随着粒度的增大,粉料的导热率和导温系数均有逐渐下降的趋势。4种谷物的比热与温度之间呈线性关系;小麦麸、木薯渣和米糠的比热可用温度的三次多项式表示;而甜菜渣的比热与温度呈二次关系。4种谷物和甜菜渣在3种粒度下的导热率均可用温度的三次多项式表示,而小麦麸、木薯渣和米糠的导热率则可用温度的二次多项式表示。小麦麸和米糠的导温系数与温度呈二次关系,其余6种原料的导温系数则可用温度的三次多项式表示。研究结果可为配合颗粒饲料配方变换所需的调质、制粒等热加工过程的工艺参数的调整、优化提供理论依据。     

相变储热型光伏自驱动集热器运行特性

为了克服自驱动型太阳能空气集热器间歇运行和温度波动大的缺点,该研究提出了一种相变储热型自驱动集热器,并利用试验方法探讨了其运行特性。此外,并通过与无储热单元的集热器进行对比,分析了储热单元的引入对集热器热性能的影响。结果表明,该集热器实现了24 h连续运行,其在光伏-蓄电池供电模式下可以根据太阳辐射照度自适应调节气流量,全天热效率达46.92%。对比试验结果表明,储热单元的引入可降低集热器出口温度峰值,峰值滞后时间约3 h。结果可为开发适用于农业干燥领域的集热器提供新思路。     

温热环境对肉仔鸡胸囊肿发生的影响

为探讨不同温热环境对肉仔鸡胸囊肿发生的影响,该试验研究了生产实际中夏季和秋季的鸡舍环境温湿指数（THI）、温度和相对湿度（RH）的变化以及对肉仔鸡胸囊肿发生率的影响。结果表明,夏季鸡舍环境中平均THI、温度和RH均高于秋季,尤其在肉仔鸡6周龄时夏季比秋季THI、最高平均温度和RH分别高4.3、7.3℃和13%。而肉仔鸡胸囊肿发生率夏季低于秋季,5、6周龄分别下降21.56%和40.22%。夏季和秋季不同的温热环境中,肉仔鸡血液的抗氧化能力发生了显著的变化,血清总抗氧化力（T-AOC）夏季显著大于秋季,丙二醛（MDA）含量则相反,秋季显著大于夏季。因此,本研究表明了高温环境可使肉仔鸡胸囊肿发生率降低,并且,可能与抗氧化能力的提高有关。     

低温等离子体用于液体食品的低温杀菌

介绍了一项新的非热(或低温)巴氏杀菌技术——低温等离子体(NTP)的初步研究结果。NTP一般由高压电场下的气体介质放电所诱发。该文作者的一项美国专利技术成功的在液体介质中诱发NTP。该研究表明这项新的NTP技术可以在常温下和极短的时间内杀死液体食品中的病源菌包括大肠杆菌O157:H7和沙门氏菌。实验中,NTP可使接种在橙汁和牛奶细菌总数降低5个对数值,而对橙汁中的维生素C和牛奶的氧化值影响甚微。能量消耗估算为1～2J/mL,比之于热杀菌和其它低温杀菌技术能耗率要低得多