Venlo型温室夏季自然通风降温的CFD数值模拟

采用CFD(computational fluid dynamics)方法对Venlo型温室夏季采用室外遮阳和屋顶喷淋措施的自然通风降温过程进行了数值模拟。模拟时对整个计算域采用六面体网格进行划分。对温室天窗附近区域的网格进行了加密处理，生成的网格总数约为100个。温室CFD数值模拟以室内外空气作为研究对象，外界气象条件、温室围护结构、室外遮阳与屋顶喷淋、室内植物和土壤等作为数值模拟的边界条件进行处理。对Venlo型温室在室外遮阳和屋顶喷淋措施下室内空气温度的变化以及在整个温室空间的分布进行了数值模拟。同时进行了venlo型温室室内温度的现场试验测试。CFD模拟结果和试验测试结果均表明：室外遮阳和屋顶喷淋使温室内空气温度得到有效降低。CFD模拟得到的Veto型温室室内温度平均值与试验测试结果的平均差值为1．7℃，平均偏差为试验测试结果的5％；数值模拟得到的温室室内温度的空间分布变化趋势也与试验测试结果一致。     

周博士考察拾零(五十三) 连栋温室中间通廊进风口/防虫网设置与进风组织

正连栋温室周年运行夏季降温是不可或缺的环境控制技术。自然通风是最经济有效的降温方式,但在炎热夏季或室外气温高于30℃的时段,完全依赖自然通风室内温度很难降到大部分作物适宜的生长温度。湿帘-风机降温系统是目前最流行、也最经济的夏季降温方式,在室外空气湿度低于80%时,湿帘-风机降温系     

连栋温室中间通廊进风口/防虫网设置与进风组织

连栋温室周年运行夏季降温是不可或缺的环境控制技术。自然通风是最经济有效的降温方式,但在炎热夏季或室外气温高于30℃的时段,完全依赖自然通风室内温度很难降到大部分作物适宜的生长温度。湿帘-风机降温系统是目前最流行、也最经济的夏季降温方式,在室外空气湿度低于80%时,湿帘-风机降温系统结合室内外遮阳系统完全可以满足温室各类作物生长对降温的需要。     

三种连栋温室夏季降温的试验研究

通过对三种温室(屋顶全开启式温室、平拉膜温室和普通开窗式温室)夏季使用性能的测试分析,得出在自然通风和外遮阳情况下:屋顶全开启式温室、平拉膜温室的室内温度略低于室外温度;传统开窗式温室的内部温度比室外高3.0～5.5℃.屋顶全开启式温室,采用自然降温与强制降温相结合的方式可以使室内温度较室外低3.5～7.5℃.屋顶全开启式温室、平拉膜温室通风降温效果均优于传统的开窗式温室.     

亚热带地区夏季温室温度调节措施效果比较

【目的】建立亚热带温室热环境调节试验平台,以解决亚热带地区夏季温室内高温不利于作物生长的问题。【方法】研究开窗、外搭遮阳网、屋顶喷淋、开启湿帘风机和室内喷雾等5种单项调节措施及外搭遮阳网分别与开窗、开启湿帘风机和屋顶喷淋相结合3种组合措施对温室温度的影响,探讨亚热带地区夏季温室不同降温措施的温度调节特性。【结果】采取8种降温措施后,温室内外温差由小到大依次为：外搭遮阳网与开启湿帘风机组合、开启湿帘风机、外搭遮阳网与开窗组合、外搭遮阳网与屋顶喷淋组合、室内喷雾、开窗、屋顶喷淋、外搭遮阳网。其中,采用外搭遮阳网与开启湿帘风机组合及单独湿帘风机2种调节措施,温室内温度可低于室外温度;采取室内喷雾措施降温速度最快;采取屋顶喷淋和外搭遮阳网2种措施降温效果较差,但可降低薄膜内壁温度。【结论】根据各降温措施的降温特点及效果,亚热带地区夏季温室应依据实际生产情况灵活选择适宜的降温方式。     

华南高温高湿地区连栋温室环境测试分析

选取高温高湿地区连栋玻璃温室,研究分析温室环境因子空间分布规律,为温室环境精准仿真模拟和结构改进研究提供依据。结果表明:(1)室内光照度低于室外的,室内不同位置光照均匀性较好,铺开遮阳网系统,遮光降温效果显著,但室内光照度不能较好满足作物生长,需要在高温时段增设补光设施。(2)室内温度高于室外的,相对湿度低于室外的,在强制降温条件下,低层温度低于室外,湿度高于室外。(3)随高度增加,温度增加,相对湿度降低,强制降温条件下,随高度增加温度差异更显著,室内热量集聚到温室中高层,降温措施对低层降温效果显著,最大降温4.8℃,需要科学设计通风降温设施,以改进室内温度集聚效应。(4)自然通风条件下湿帘侧温湿度均匀性最好,强制降温条件下,风机侧最好。(5)室内外气流交换速度较慢,室内风速呈弱风速,在强制降温设施影响下,室内风速梯度变化明显,且低层风速较大。     

不同降温措施对连栋玻璃温室内温度的影响

针对不同降温措施对连栋玻璃温室内温度影响进行了试验。结果表明:在炎热的夏季温室密闭的前提下,采用湿帘风机、外遮阳 顶开窗、外遮阳 顶喷淋、外遮阳 湿帘风机降温时,分别比室外温度低2.5℃、0.7℃、2℃、6℃;与未采取任何降温措施前的温室内温度相比,湿帘风机降幅为16℃,外遮阳 顶喷淋为15.8℃,外遮阳 湿帘风机为15℃,顶开窗为15℃,外遮阳 顶开窗为12.5℃,顶喷淋为2℃。     

周博士考察拾零(三十六) 走进宝岛的温室(7) 温室湿帘的几种安装方法

<正>湿帘是温室夏季降温最常见,也最经济有效的设备。对周年生产的连栋温室,湿帘已经成为了基本配置。但经过多年的研究和生产实践表明,湿帘降温系统也有其固有的缺陷,主要表现在一是降温效率受室外空气湿度的影响,室外空气湿度较大时,降温效率显著降低;二是室内温度和湿度从湿帘端到排风风机端     

大面积连栋温室夏季降温的新途径--巧妙布置风机湿帘

大面积连栋温室土地利用率高,单位面积投资少,冬季保温性能好,室内作业机械化程度高,因此,温室建设单位在条件允许的情况下,一般都选择设计大面积连栋温室。但大面积连栋温室夏季的降温问题却一直限制着温室连栋数的增加和温室连栋面积的提高。     

连栋温室通风系统的研究应用

针对中国气候条件下,大型连栋温室夏季自然通风降温效果较差,机械通风降温成本较高的问题,设计了一种大角度侧窗结构。大角度侧窗可以增大通风面积,有效改善通风效果。     

Venlo温室在海南热区的环境适应性初步研究

为了解发源于荷兰的Venlo 温室在海南热区的气候适应性,于2010 年11 月开始采用5 点法和9 点法 5 次测试Venlo 温室的气温尧设施表皮温度尧光照强度尧相对湿度和CO2浓度等环境指标。结果表明院在海南热带季风 气候条件下,Venlo 温室在低温季节具有保温作用,在炎热季节具有降温作用,但温室内外温度相差不到1益,调节温 度性能较差,需要提高保温性能,增加辅助降温措施;Venlo 温室内外地表温差高达15益,降低室内地表温度效果明 显,同时温室屋顶骨架温度过高,有损覆盖材料使用寿命;Venlo 温室在寒冷季节阴天具有降湿的作用,在炎热季节 晴天具有保湿的作用,但室内外相对湿度相差在3.0%以内,对相对湿度影响较小;在海南地区Venlo 温室透光率不 高,但温室内光照强度并不低,能够满足作物生理需求;在海南使用Venlo 温室,室内日平均CO2浓度较高,不需要施 用CO2肥料。     

高温季节不同通风窗开启方式对江淮地区塑料大棚内环境温湿度的影响研究

为分析江淮地区单体塑料大棚的通风降温性能,采用开侧窗、侧窗加天窗2种通风模式,研究不同通风窗设置对单体塑料大棚内环境温湿度的影响。结果表明,开启侧窗加门窗的通风方式可以有效降低大棚植物冠层高度的温湿度,利于大棚内植物的生长。     

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%。     

基于Venlo型温室夏季降温新途径试验初报

【目的】对Venlo型温室夏季降温新途径进行研究,为其合理化利用提供依据。【方法】将Venlo型温室原有的屋面喷淋喷头改装到遮阳网上方,分别测定温室内温度、光照强度及空气相对湿度的变化情况。【结果】采用遮阳网上喷淋对Venlo型温室夏季降温有较好的效果。当室外最高气温达41.0℃时,温室内温度始终低于室外温度,且维持在34.4～37.4℃,温室内外温差最高可达4.6℃;温室内光照强度维持在0.3万～1.6万lx,其与室外光照强度的最大降幅达86.8%;温室内空气相对湿度保持在50%～70%,适宜大部分园艺作物正常生长发育。【结论】遮阳网上喷淋有助于Venlo型温室夏季降温,该类型温室适用于生产耐高温、耐荫性作物。     

基于Venlo型温室夏季降温新途径试验初报

【目的】对Venlo型温室夏季降温新途径进行研究,为其合理化利用提供依据。【方法】将Venlo型温室原有的屋面喷淋喷头改装到遮阳网上方,分别测定温室内温度、光照强度及空气相对湿度的变化情况。【结果】采用遮阳网上喷淋对Venlo型温室夏季降温有较好的效果。当室外最高气温达41.0℃时,温室内温度始终低于室外温度,且维持在34.4～37.4℃,温室内外温差最高可达4.6℃;温室内光照强度维持在0.3万～1.6万lx,其与室外光照强度的最大降幅达86.8%;温室内空气相对湿度保持在50%～70%,适宜大部分园艺作物正常生长发育。【结论】遮阳网上喷淋有助于Venlo型温室夏季降温,该类型温室适用于生产耐高温、耐荫性作物。     

多源感知高效循环智能控制设施大棚架构与实现

以提高作物经济效益、减少资源消耗、增加农业循环利用为目标,提出一种多源感知高效循环设施大棚智能控制及农业专家系统。利用太阳能加热相变储热材料增加棚温;通过特殊通风窗设计增大空气对流面积降低棚温,减少高能耗设备的启用;阴阳棚混合种植实现农业循环利用;采用多源感知提高控制精准,采用动态权值融合算法提高数据融合精度,可通过计算机、手机实时监控。该农业专家系统控制策略结合作物生长模型、温室控制模型与能耗模型3种模型,提出根据大棚作物光合作用速率的多因素节能优化控制方法。根据计算控制增加的经济效益与付出能耗费用的差值最大,得出最优控制策略输出,以促进作物光合作用产生高收益,并减少温室控制成本。整套监控系统已试运行于徐州现代农业实验示范基地。     

基于光热资源的中国温室气候区划与能耗估算系统建立

 【目的】建立基于光热资源的中国温室气候区划与能耗估算计算机系统,实现中国温室的动态区划,明确中国温室作物周年生产光热资源与能耗分布状况。【方法】针对温室作物生产特点,确定10个温室气候区划指标,采用模糊C-均值聚类方法进行气候区划,并建立基于光热资源的中国温室气候区划系统。将温室气候区划系统与温室作物周年生产能耗预测模型相结合,建立基于光热资源的中国温室气候区划与能耗估算计算机系统,并以Venlo型玻璃温室及温室主栽作物黄瓜和番茄作物为例,利用中国621个标准气象站30年(1971—2000)的逐日气象资料,对系统进行应用实例分析。【结果】系统将中国区划为温室作物生产适宜、次适宜和不适宜3个一级区域和9个二级区(每个一级区分为I级、II级、III级区)。适宜区的特点是一年中适宜温室作物生产时期长,温室冬季加温能耗低,决定温室作物生产经济效益的主要因子是适宜温室作物生产时期的总太阳总辐射量。次适宜和不适宜区的特点是温室冬季加温时间长、能耗高,夏季降温能耗少,决定温室作物生产经济效益的主要因子是温室需要进行加热时期的负积温。【结论】本研究建立的系统一方面可以根据历史气候资料年代的变化进行温室气候动态区划,明确不同气候区温室作物生产光热资源分布动态,另一方面可以应用于计算不同类型温室和不同作物在不同温室温度控制目标下,各个温室气候区域的温室作物周年生产能耗,为中国不同类型温室投资风险评估、以及从能耗角度优化温室结构设计和环境调控提供理论依据与决策分析工具。     

屋面喷淋通风降温系统对热应激肉牛血液生化指标的影响

探讨屋面喷淋通风降温系统对缓解南方夏季肉牛热应激的机理。选择健康状况良好、体质量相近的锦江黄牛16头,随机分为2组,每组8头牛,其中1组为室内通风组,2组为屋面喷淋通风降温组,测定肉牛血液生化指标、免疫指标和无机离子等相关参数。结果表明:与第1天相比,三碘甲状腺原氨酸(T3)含量,1组在试验第15天和31天分别降低5.68%和8.52%,2组在第15天和31天则分别提高了1.65%和5.49%;甲状腺原氨酸(T4)的含量,1组在试验第15天、31天差异不显著,2组在第31天时提高了14.48%(P0.05);皮质醇(COR)含量,1组差异不显著,但有上升趋势,2组则有下降趋势,且第31天与第1天相比差异极显著(P0.01);胰岛素生长因子(IGF-I)含量,1组第31天下降了4.93%,2组则提高了9.98%;血糖(GLU)含量,1组第15天和31天分别提高了2.30%和5.75%,2组分别提高了6.63%和19.83%;总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)和球蛋白(GLO)含量,1组在第15天和31天均有所下降,2组TP、ALB、GLO均有所上升;免疫球蛋白M(Ig M)含量,1组均有所下降,2组上升显著;1组无机离子均有下降趋势,2组均有上升趋势,但差异不显著。以上结果表明:在南方夏季高温高湿气候下,通过屋面喷淋通风降温可有效改善肉牛机体的代谢紊乱,提高肉牛抵抗力。     

不同天气条件下温室番茄栽培环境因子的变化特征研究

[目的]研究南疆干旱气候区春季沙尘频发期,不同天气条件下温室内番茄栽培环境因子变化特征,为合理调控戈壁温室内环境因子,指导温室番茄生产提供依据.[方法]采用无线远程环境监控系统监测典型的晴天、多云和沙尘天气温室内温度、湿度、光照、土壤温度的日变化,对温室内环境因子变化特征进行分析.[结果]温度和光照强度日变化在晴天呈明显的“双波峰型”曲线,多云、沙尘天气则呈“单波峰型”,三种天气条件下气温、土壤温度变化均能达到番茄生长发育的适宜温度范围.晴天、多云天气光照强度完全达到番茄生长发育光强的需求,沙尘天气对温室内光强影响较大,日最高光强为29.3 Klx.晴天天气湿度早晚下降的幅度远比沙尘、多云天气小,其变化范围在26.2;～61.1;,沙尘天气湿度下降相对滞后.[结论]南疆早春茬沙尘频发期气温、土壤温度变化均能满足番茄生长发育的适宜温度.沙尘天气通风应使降湿与保温互相兼顾,及时清除棚膜上的尘土,改善温室内光照条件.晴天及时通风降温降湿.