不同保温墙体对日光温室热环境的影响

为了探究传统土墙、土+聚苯板墙体、全聚苯板轻质墙体对日光温室保温效果的影响,对应用3种不同保温墙体日光温室的室内热环境进行了对比试验。结果表明,3种天气情况下,白天8:00~12:00,土+聚苯板温室的室内气温均高于土墙温室和全轻质聚苯板温室,平均高1.4℃和2.3℃;夜间土墙温室的保温效果最好,土+聚苯板温室的保温效果仅次于土墙温室,其室内气温比土墙温室室内气温平均低0.5℃,但比全轻质聚苯板温室室内气温平均高1.6℃。土+聚苯板墙体温室白天和夜间的保温蓄热效果在这3种墙体温室中相对较好,在温室墙体改造过程中,可以采取性价比较高的此种温室。     

秸秆块墙体日光温室保温蓄热性能分析

为研究以农作物秸秆为墙体材料的日光温室(以下称秸秆块墙体日光温室)的保温蓄热性能,以秸秆块墙体日光温室为研究对象,以空心砖墙体日光温室为对照,监测了两种墙体材料温室中空气、墙体、土壤和温室各界面温度变化,分析了两种墙体材料日光温室的保温蓄热性能。结果表明:秸秆块墙体在晴天和阴天时均具有很好的保温性能,空心砖墙体晴天夜间时散失的热量是秸秆块墙体的1.5倍,阴天夜间时散失的热量是秸秆块墙体的1.3倍;秸秆块和空心砖墙体日光温室阴天时室内最低气温分别为5.4 ℃和5.8 ℃,晴天时室内最低气温为6.0 ℃和7.4 ℃;秸秆块墙体温室中40 cm以上土壤平均温度(14.00±2.61)℃高于空心砖墙体温室(13.55±1.73)℃。温室结构中各界面表面温度主要受太阳辐射强度的影响,秸秆块墙体温室中10 cm以上土壤层和空气的蓄热量比空心砖墙体温室中的大,秸秆块墙体的蓄热量比空心砖墙体的蓄热量小。     

不同复合墙体结构对日光温室土壤热特性的影响

[目的]土壤是高热容介质,其温度与热通量变化可在一定程度上反映不同墙体结构日光温室的蓄热保温性能差异。为探明不同复合墙体结构对日光温室土壤热特性的影响。[方法]本试验以砖土复合墙体结构(双24cm厚砖墙内夹50cm厚黄土)、砖煤复合墙体结构(双24cm厚砖墙内夹50cm厚煤渣)、砖苯复合墙体结构(37cm厚砖墙外贴10cm厚苯板)日光温室为研究对象,通过分析冬季温室内夜温、典型天气下10cm深度处土温、同一温室不同土壤深度间的温度变化规律、同一深度不同温室间的温度变化规律、土壤温度与土壤热通量日变化规律等,初步评价了不同墙体结构日光温室的土壤热特性差异。[结果]砖土温室的土壤热稳定性和蓄热保温性能最好,而砖苯温室的隔热效果最好、白天接受太阳辐射后土壤升温最快。[结论]综合考虑,砖土复合墙体结构日光温室的土壤热特性较优,有利于作物维持较高的根系活力,在晋中地区的推广应用前景较好。     

日光温室保温板外置复合墙体的温度特性

为了研究日光温室墙体的保温性能,试验设置了四种复合墙体,墙体的结构从内到外分别为:24 cm红砖(W1)、24 cm红砖+3.3 cm聚苯烯板(W2)、12 cm红砖+22 cm粘土+2 cm聚苯烯板+12 cm红砖(W3)、12 cm红砖+24 cm粘土+12 cm红砖(W4)。通过观测墙体内部温度和墙体表面以及距墙表15 cm处的气温,发现不同复合墙体的保温性能不同。在冬季12月份,墙体内部5~20 cm夜间平均温度W2比W1高3.5℃,墙体表面夜间温度W2比W1高1.5℃,不同层次的最高、最低温度以及不同时刻的温度,W2均明显高于W1,说明24 cm红砖+3.3 cm聚苯烯板墙体的保温性明显好于24 cm红砖墙。W2与W3和W4相比,最高温度、最低温度、平均温度以及不同时刻的温度变化差异不太明显,说明24 cm红砖+3.3 cm聚苯烯板墙体的保温效果与50 cm墙体的保温效果接近。     

装配式异质复合墙体日光温室热性能分析与评价

针对日光温室墙体保温性不理想,基建周期长和建造成本高的问题,设计一种节能、环保的装配式异质复合墙体日光温室,温室由装配式钢骨架构成承重体系,墙体采用国家标准环保建材多层复合装配在钢骨架上。通过在石家庄地区进行试验,以当地常用黏土砖+酚醛板复合墙体日光温室作对照,对热性能进行分析。结果表明:试验温室墙体热阻比对照温室高67.2%,传热系数低40.5%,墙体热惰性指标仅为对照温室的约1/3,北墙温度稳定区明显小于对照温室。与对照温室比,晴天和阴天试验温室北墙体日平均有效蓄热量分别低86.3%和94.7%,日放热效率分别高23.1%和97.7%;连续3 d晴天和连续3 d阴天试验温室室内平均气温分别高4.9和2.0 ℃,夜间室内最低气温分别高0.7和1.2 ℃;连续3 d晴天上午8:30—10:30试验温室平均升温速率高3.1 ℃/h;连续3 d阴天保温被闭合期间试验温室平均降温速率高0.13 ℃/h。与黏土砖墙日光温室比,装配式异质复合墙体日光温室墙体保温性优,冬季室内平均气温和夜间最低气温高,晴天上午升温速率快,可以满足喜温蔬菜的安全越冬生产,为日光温室的更新换代提供技术储备。     

不同复合稻草墙体对组装式温室保温性能的影响

为了研究组装式日光温室墙体材料对温室环境的影响,选取了3种不同稻草墙体组合的组装式日光温室进行试验,以普通土墙日光温室为对照,结果表明:1月份复合稻草墙组装日光温室最低温度较土墙对照温室低2.88～6.31℃,组装温室之间最低温度相差3.43℃,组装温室由于墙体蓄热能力差,表现出升温快、降温也快的特点;晚间复合稻草墙日光温室墙体温度向外逐层降低,均表现为向外持续放热;复合稻草墙温室在墙体厚度基本相同的情况下,墙体热稳定性越好,温室的保温性能越好;在组装温室的设计建造时,应合理进行墙体材料的搭配组合,才能起到良好的保温蓄热效果。     

不同墙体结构日光温室性能测试及分析

为提高日光温室冬季保温蓄热的能力,同时推动日光温室的快速建造,设计3种新型墙体结构的日光温室:相变固化土主动蓄热温室(G2)、模块化素土主动蓄热温室(G3)、现浇混凝土被动蓄热日光温室(G4)。测定3种温室室内环境,以传统主动蓄热温室(G1)为对照温室进行对比分析。结果表明:4种温室在典型晴天条件下夜间的平均温度分别为15.7、16.4、17.8、16.6℃;在典型阴天情况下夜间的平均温度分别为12.4、13.8、13.8、13.1℃;在连续雪天情况下最低平均温度分别为7.3、8.3、8.8、7.8℃。G3即模块化素土主动蓄热温室在夜间和连续低温条件下都表现出了较好的保温性能,能够在室外温度较低时给室内作物提供更好的生长环境,且建造方便,在适宜日光温室发展的地区具有一定的推广价值。     

高寒丘陵地区机建厚墙体日光温室保温性能研究

高寒丘陵地区建造厚土墙日光温室,在冬季1月份,以砖墙和普通土板墙日光温室为对照,对温室内的温度变化,以及机建土墙温室后墙不同深度的温度变化进行了测定,其结果说明,机建土墙温室的保温性能最好,1月份温室内日平均温度比土板墙温室高5.7℃,比砖墙温室高7.8℃,比外界温度高26.5℃.机建厚墙体日光温室,依山坡而建,背风向阳,厚厚的墙体形成了一个蓄热体,白天吸收太阳光蓄热,夜间随着墙体温度的下降而放热,适宜高寒丘陵地区使用.     

异质复合墙体温室墙体传热模型的建立

随着土墙日光温室后墙材料使用时的弊端日益凸显,寻找保温蓄热性能良好的新型墙体材料是目前我国日光温室发展的紧要任务。本研究针对以酚醛保温板为保温材料的日光温室墙体,在考虑作物对后墙遮光的情况下,应用有限差分法建立异质复合墙体的非稳态传热模型,并对模型进行验证,研究复合材料墙体传热规律,分析新型建筑材料在蓄热放热方面的规律。结果表明,传热模型模拟值与实测值平均相差1.0～1.5℃,最大误差2.6℃,平均相对误差分别为4.9%～9.3%,可以较为准确地估计异质复合墙体温室墙体在不同气候条件下的蓄热放热量。     

复合异质墙体日光温室建设技术要求

针对江苏省徐淮地区日光温室存在的问题,提出复合异质墙体日光温室建设要求:内侧由吸热蓄热能力较强的砖墙组成蓄热层,外侧由塑料泡沫板或水泥泡沫板组成保温层,温室结构要在保障合理采光、保温和经济用材的条件下,选择确定合理的温室跨度、脊高、采光屋面角、采光屋面形状、后屋面的结构和墙体结构等建筑结构参数。重点介绍了淮北地区日光温室结构优化和复合异质墙体建筑材料的技术要求。     

新疆砌块复合墙体和砖墙日光温室的传热数值模拟分析

【目的】 研究建立新的二维传热模型来模拟和优化日光温室,为日光温室墙体的设计、建设和维护提供科学合理的方法和依据。【方法】 采用ansys软件进行温度场和流场模拟,使用UG软件对日光温室造型,将顶部保温被等结构适当简化,计算域分为内部与外部空气两部分。运用DO辐射模型和湍流模型模拟,采用CFX-Post计算处理,得到温度云图 。【结果】 日光温室墙体为内外扰均为周期性非线性条件的二维非稳态热传导,白天14:00时2种墙体温室内超过12.0℃,各墙面间温差较小,对流传热不明显。夜间03:00时,砌块复合墙体日光温室地面上部有高度2.2 m、温度11.2℃的高温区。与北墙体表面距离相同的情况下,砌块复合墙体日光温室的温度值高于砖墙温度值,距离墙体表面越远,两日光温室温差逐渐降低,但砌块复合墙体日光温室温度始终高于砖墙日光温室。且随着时间的推移,两日光温室温差逐渐增加,到夜间06:00时,砖墙温度低于室内,没有散热;砌块复合墙体温度仍高于室内,继续散热。后屋面、脊高处是热量散失较多的部位。【结论】 砌块复合墙体日光温室的热性能明显好于砖墙日光温室,与实际栽培试验结果相同。     

日光温室墙体不同保温材料对其保温性影响

新型保温材料应用是提高日光温室保温性能重要措施之一,文章选取常见保温材料聚苯乙烯泡沫板(EPS),聚苯乙烯挤塑板(XPS),酚醛酯板(酚醛树脂),聚氨酯(聚氨基甲酸酯)作试验材料,在温室其他参数一致前提下,以日光温室典型夹芯墙体为对照,对比墙体相同热阻值下日光温室墙体不同保温材料应用效果。结果表明,聚氨酯外保温复合墙体表现最优,XPS外保温处理效果次之,酚醛酯最差。聚氨酯外挂有效热积累量分别较对照提高1.021 MJ·m~(-2),较其他处理最大提高0.835 MJ·m~(-2),温室晴天、阴天气温比对照分别提高2.3、2.0℃,日平均地温提高1.6℃,晴天、阴天气温较其他处理最高分别提高1.2和1.1℃,日平均地温提高0.8℃。综上,聚氨酯可作为日光温室墙体外保温推荐材料。     

南方日光温室的结构、环境特点及应用效果

南方日光温室是一种冬季保温效果优良的设施类型,其长度50 m,跨度8 m,南面肩高1.7 m,北面顶高3.85 m。东、西、北三面由支柱、聚氨基泡沫板、多功能薄膜为主要材料构成可以拆卸的保温墙,南面由钢管弯曲而成的屋架、支柱及覆盖在屋架上的多功能薄膜、保温被和卷帘机组成。为了加强通风降温性能,在南、北屋面和北保温墙上都设计安装了通风窗。南方日光温室光照强度、温度的日变化呈现出早晨和傍晚较低、中午高的趋势,湿度则呈相反的趋势。与普通大棚相比,南方日光温室的总进光量较大。由于南方日光温室夜间有外保温被覆盖,与露地温差可达4.7～12.7℃,可使室内气温维持在5℃以上。南方日光温室的气温晴天上升较快,中午可达到40℃以上,需开窗通风降温。由于南方日光温室密封性较好、温度高、相对湿度高,需适当通风降湿。番茄种植的结果表明,南方日光温室可明显改善一月、二月和三月份番茄生长的环境条件,生长期和采收期可延长一个月,产量增加20%～50%。     

砖墙日光温室结构传热特征的监测研究

砖墙日光温室是重要的温室类型,但建设成本高、越冬性能不佳。为明确砖墙日光温室结构蓄放热特点,为日光温室标准化设计提供指导,本研究监测分析了砖墙日光温室热环境及结构的蓄放热特征。通过不同时段的监测分析得到以下几个结果：(1)砖墙日光温室0~20cm深度的土壤为蓄热层;0~25cm的墙体为蓄热层;(2)栽培面和墙体在白天蓄热,在夜间室内气温降低后,逐渐向室内散热,但小于通过前后屋面散失的热量,测试期间散热比放热高0.64MJ.m^-1;(3)日光温室外表面一直处于散热状态。在不考虑其他散热损失的条件下,前屋面、后屋面、后墙、侧墙在夜间(18:00~次日8:00)的散热分别占总散热量的76.1%、10.7%、11.5%、1.7%。通过以上结果分析,改善日光温室热环境应采用综合的工程方法,以控制整体建设成本,即实现合理的蓄热保温。本研究对促进日光温室标准化的实现有重要指导作用,进而可以促进设施建设的向现代化、标准化方向发展。     

日光温室墙体一维导热的MATLAB模拟与热流分析

为探明日光温室墙体层间温度变化及热量传递动态规律,采用有限差分法建立墙体一维非稳态导热模型,利用MATLAB编制相应的模拟程序,计算出日光温室墙体各点的温度和热流。结果表明:该模型能够比较准确模拟日光温室土墙的温度。墙体内侧存在有效蓄热层,它对日光温室室内热环境有积极的作用。墙体有效蓄热层的热流白天指向墙体外侧,夜间指向墙体内侧,因此它的厚度直接根据热流的方向确定。有效蓄热层与天气、墙体总厚度以及墙体热特性参数有关。2012-12—2013-01期间有效蓄热层厚度为0.26~0.45m不等,最大值出现在连续雪天。同时从理论上验证了3.0m厚的温室土墙内部存在热流相对稳定的"热稳定层"。     

日光温室砖混结构墙体内冬春季温度状况

通过对日光温室砖混结构墙体温度变化状况进行观测分析,结果表明:墙体温度受到温室内和温室外气温的影响,墙体不同深度间存在明显的差异。内侧墙体受直射光及室内气温的影响,温度变幅较大,尤其是距温室内侧墙体表面5 cm、10 cm、15 cm处的温度,在1月份寒冷季节日变幅分别达到20℃、15℃、10℃左右,是吸贮热或放热的主要部位;墙体外侧也受外界气温的影响,但影响范围局限在距外表面15 cm之内,且变幅较小。在墙体内部还存在着一个热稳定层,位置在距墙体内侧表面30~35 cm处。墙体温度的变化也受到季节变化的影响,在低温寒冷时期与外界的温差大,相反春夏之际温差会缩小,反映出冬季墙体对于温室的重要作用。     

全聚苯乙烯泡沫板墙体日光温室的应用效果

为了探究聚苯乙烯泡沫板轻质墙体对日光温室保温效果的影响,对栽培种植管理相同的全聚苯乙烯泡沫板墙体(200 mm)日光温室(简称EPS温室)和传统夯土墙墙体日光温室的室内热环境进行了对比研究。结果表明:白天(保温被开启阶段)晴天、阴天情况下,EPS温室室内温度比土墙温室室内温度平均低1.6℃和3.2℃,雨天、雪天特殊天气情况下,EPS温室室内温度比土墙温室室内温度平均低0.5℃和0.6℃,不影响作物正常生长的情况下,可以有效减少高温高湿病虫害的发生;夜间(保温被遮蔽阶段)晴天、阴天情况下,EPS温室比土墙温室的室内温度平均低0.6℃和0.4℃,在雨天和雪天特殊天气下,EPS温室比土墙温室的室内温度平均低0.1℃和高0.2℃,其保温效果与土墙温室基本一样。EPS温室在节省土地、大幅度提高土地利用率、建造简便的同时,夜间达到了较好的保温效果,在一些暖冬地区可以进行建造使用,但要注意特殊天气及时采取应对措施。     

跨度对日光温室气温和番茄生长的影响及模拟分析

【目的】研究跨度对日光温室保温性能及番茄生长的影响。【方法】对陕西杨凌地区越冬种植番茄的8,10和12 m 3种跨度西北型日光温室的气温、光照、热流等参数进行监测,以日光温室夜间传热模型为基础,通过夜间气温的变化来分析跨度对日光温室保温性能的影响,同时监测了不同跨度日光温室中番茄幼苗的生长情况。【结果】10 m跨度日光温室1月份平均气温分别较8和12 m跨度日光温室高1.9和2.6 ℃;种植番茄的平均株高分别高0.4和2.2 cm,平均茎粗分别高0.3和0.5 mm;夜间气温的模拟值与预测值吻合度均较高,其中8 m跨度日光温室夜间气温预测模型的平均相对误差为4.40%,10和12 m跨度日光温室分别为2.43%和2.38%。【结论】供试3种跨度日光温室中,以10 m跨度日光温室的保温性能最好,较适宜在杨凌地区推广应用。     

日光温室墙体夜间放热量计算与保温蓄热性评价方法的研究

本文提出了以墙体夜间放热量作为评价指标的日光温室墙体保温蓄热性能评价的方法.在以付立叶级数形式表达的室内外气温等墙体工作条件下.根据一维非稳态传热的理论,采用有限差分算法,建立了日光温室墙体传热过程模拟与墙体放热量的计算方法,并开发了相应的计算机程序RGWSQCR.根据对几种墙体的夜间传热量计算结果进行非线性回归分析,建立了墙体夜问放热量简化计算的经验公式.