保温被外设PE黑膜对日光温室保温性的影响

为减少夜间日光温室前屋面的热量损失,提高雨雪天气温室保温高于对照效果,以日光温室为对象,在2015年冬季采用保温被外覆无接缝PE黑膜的方法测试温室内温度变化,分析对温室保温性能的影响。结果表明,外设PE黑膜对冬季日光温室的增温效果明显,温室气温、0.05 m处地温显著高于对照。其中:晴天与阴天夜间,处理温室最低气温分别较对照提高0.9、0.5℃,最低地温提高0.7℃;晴天效果优于阴天。雪天夜间最低棚温较对照高2.2℃,最低地温提高1.3℃,且雪后1周处理温室降温幅度明显小于对照温室。试验期间处理温室旬平均气温均高于对照温室,节能效果优于对照。     

日光温室斜坡式南墙对室内温光条件和黄瓜生长发育的影响

为了进一步优化下沉式日光温室结构,采用斜坡式南墙日光温室与直立式南墙日光温室对照试验的方法,研究斜坡式南墙对日光温室室内温光条件和黄瓜生长发育的影响。结果表明,在冬季阴、晴天2种天气条件下,处理温室比对照温室气温和地温提高,特别是晴天更明显有利于气温和地温的提高。在晴天条件下,处理温室内日平均气温、最低气温和最高气温比对照温室分别提高1.63℃、0.93℃和2.58℃,而在阴天条件下,处理温室内日平均气温、最低气温和最高气温分别比对照温室仅提高0.27℃、0.24℃和0.15℃。在晴天条件下,处理温室内0、5、10cm深处最高地温比对照温室分别提高3.59℃、2.90℃和1.33℃,最低地温也比对照温室分别高0.88℃、1.07℃和1.34℃,平均地温比对照温室分别提高1.71℃、1.80℃和1.34℃。斜坡式南墙日光温室可以缩短南立墙在地面的太阳阴影宽度,增强了温室南部区域的光照强度;在晴天测量时段内,处理温室平均光照度比对照温室增加达40.25%。斜坡式南墙日光温室黄瓜植株的净光合速率、气孔导度、胞间CO2摩尔分数和蒸腾速率也均高于对照温室,其中比对照净光合速率最大值提高13.88%。斜坡式南墙日光温室温光性能的提高,也促进了越冬茬黄瓜前期的生长发育,其中处理温室内黄瓜结果数比对照温室提高达40.00%。综上,斜坡式南墙日光温室能改善室内的温光条件,更有利于越冬茬黄瓜的生长发育。     

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。     

不同墙体材料的装配式日光温室的热性能对比分析

针对日光温室后墙保温、蓄热能力不足的问题,选取装配式砾石模块日光温室(A)和装配式土模块日光温室(B)为试验温室,以当地传统的砖混结构温室(C)为对照,测试试验及对照温室的室内温度和试验温室A和B的墙体温度以及墙表面热流密度,分析试验温室和对照温室的环境温度差异以及2座试验温室的墙体传热特性。结果表明:试验温室后墙热工性能方面,B温室的总热阻和墙体总热惰性指标均大于A温室,温度波传至墙内表面的衰减倍数和延迟时间更大;室内温度方面,晴天B温室的夜间平均气温分别比A和C温室高0.6和2.7 ℃,阴天的夜间平均气温分别高0.9和3.3 ℃,雨天的夜间平均气温分别高1.9和4.3 ℃;墙体方面,晴天B温室的墙体蓄热层厚度为600~700 mm,墙体厚度>700 mm为稳定层,阴天蓄热层厚度为300~400 mm,墙体厚度>400 mm为稳定层,典型天气下A温室的墙体蓄热层厚度均>600 mm,蓄热层厚度的差异是A温室墙体的材料孔隙大,密闭性差造成;墙体传热特性方面,晴天整日蓄热量B温室比A温室高168.24 MJ,阴天高14.09 MJ。综上,试验温室A和B热性能优于对照温室C,B温室的保温、蓄热性能最优。     

青海型主动蓄热日光温室应用性能分析

针对日光温室后墙蓄热效率较低的问题,研究一种后墙主动蓄热的青海型日光温室。对青海型日光温室与普通日光温室室内温度、光照、地温及不同深度墙体温度进行测定,比较2种类型温室室内温度、湿度、作物生长指标及产量的差异。结果表明:青海型日光温室较普通日光温室,晴天夜间温度平均高2.1℃,阴天平均高0.9℃;湿度方面,青海型日光温室晴天白天平均低4.7%,夜间平均低2.6%,阴天白天平均低2.7%,夜间平均低2.2%;地温晴天平均高1.69℃,阴天平均高0.59℃;青海型日光温室墙体的蓄热层深度为320~520mm;青海型日光温室中番茄株高、茎粗等生长指标略优于普通日光温室,番茄采收期产量提高17.8%。     

玻璃温室与塑料温室春季保温性能比较

以双屋脊玻璃温室和双脊窗圆拱型薄膜温室为研究对象,观测春季时典型晴天和典型阴天天气条件下2种温室内的气温及地温日变化。结果表明:晴天及阴天时,玻璃温室的日均气温和日均地温均比塑料温室高。晴天时玻璃温室的室内最高气温、最低气温以及日均气温分别比塑料温室高1.7、0.6、1.5℃;玻璃温室的室内最高地温、最低地温以及日均地温分别比塑料温室高1.3、0.9、1.1℃。阴天时玻璃温室的日均气温、日均地温分别比塑料温室高0.5、0.6℃。因此,在保温性能方面,玻璃温室优于塑料温室。     

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。     

下沉式大跨度大棚型温室的设计及应用研究

为更好的适应生产需要,提高经济效益,对日光温室结构进行技术改造。设计建造了无后墙的双屋面拱形钢架结构的下沉式大跨度大棚型温室,以普通日光温室为对照,对温湿度、建筑成本及经济效益进行比较分析。结果表明:无论晴天还是阴天,下沉式大跨度大棚型温室的气温和地温均高于对照温室,7d中2个温室的最高气温相差2.8℃,最低气温相差4.1℃,前者的最低地温较对照的最高地温还高0.6℃。2个温室相对湿度相差不大。下沉式大跨度大棚型温室的建筑成本和收益分别为220.4和72.2元/m2,建筑成本比对照温室减少65.1元/m2,且收益增加了11.1元/m2。下沉式大跨度大棚型温室是一种保温性能好,低投入高产出的温室类型,具有良好的应用前景。     

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。     

高原非耕地地区日光温室热环境的研究

为研究高原非耕地地区日光温室热环境的变化规律,对2014年12月至2015年3月内蒙古阿拉善盟典型日光温室的室外温度、室内温度、地表下10cm的土层温度、前屋面及后屋面的热流量变化情况进行测定,分析不同天气条件下,日光温室气温、地温、热量情况。结果表明:该地区典型温室日均温度为5~30℃,室内晴天最低温度为2~6℃,阴天2~8℃,室内最高温度20~30℃,室内外温差15~25℃,室内地温为7~13℃,变化较室外晚1.5h;热传递方面,晴天热流量峰值出现在14:00,阴天出现在盖帘后的2~3h。确定晴天14:00及阴天13:00为温室合理灌溉及通风换气的时间,不仅为进一步探究高原非耕地地区日光温室热环境特性提供了依据,还为温室不同时间不同类型作物的管理方式、温室结构的改良提供了思路。     

磷酸氢二钠相变墙板在温室中的应用效果

为改善日光温室热环境,以十二水磷酸氢二钠为相变材料,依据普通温室墙体夜间累计放热量计算出相变材料的用量为16.7kg/m2,在此基础上制备了十二水磷酸氢二钠相变蓄热墙板。建造后墙结构为"80mm相变蓄热板+40mm×60mm×2.5mm方钢+80mm菱镁聚苯保温板"日光温室,与"240mm红砖+100mm聚苯板+240mm红砖"后墙温室比较。结果表明:典型晴天时,相变蓄热板温室的气温波动幅度比对照小4.2℃,最低气温高1.5℃,最高气温低2.7℃,平均气温高1.2℃,相对湿度增加3%,墙体夜间累计放热量略大于对照;典型阴天时,相变蓄热板温室的平均气温比对照高1.6℃,相对湿度提高2.6%,墙体夜间累计放热量增加0.16MJ/m2。与此同时相变蓄热板墙体造价比对照低22元/m2,土地利用率提高4.2%~12.2%。综合保温蓄热性能和建造成本,相变蓄热墙板是一种有推广价值的温室墙体类型。     

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%。     

不同厚度化纤保温被对温室保温性能的影响

研究了不同厚度化纤保温被对温室保温性能的影响。结果表明,在模拟温室环境条件下,连续晴天或连续阴天,化纤保温被单位面积质量(厚度)对0:00—8:00时段温室30 cm高处平均气温和10 cm处平均地温影响较大;被雨淋湿后,不论晴天或阴天,不同厚度处理间保温效果差异不显著。采用2.25～2.40 kg/m2厚的化纤保温被,既可以提高温室30 cm高处的气温又可提高10 cm处地温,是节本增效的理想选择。     

不同墙体日光温室保温性能研究

为了确定合理的日光温室后墙材料与结构,2012年分别在睢宁、赣榆建造了不同墙体(普通空心砖墙、复合异质墙体、夹芯板墙体)构型的日光温室,并研究了不同墙体日光温室的增温、保温性能。结果表明:普通空心砖墙蓄热能力强,夜间保温效果好,但白天增温慢;夹芯板墙体热阻值大,白天升温较快,利于提高温室的最高温度,但夜间放热能力较弱,不利于夜间保温;复合异质墙体具有较好的热阻和蓄热能力,增温、保温性最佳。为使日光温室冬季获得较好增温保温效果,从节约成本方面考虑,建议选择1 cm内粉+24 cm空心砖+24 cm空心砖+10 cm聚苯乙烯泡沫塑料板+1 cm外粉为墙体的温室。     

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.     

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。     

保温被揭盖方式对日光温室内部温度的影响

【目的】研究保温被揭盖方式对日光温室内部温度的影响,基于温室内部不同位置光照的需求建立保温被精准揭盖位置模型,提出一种逐时揭盖保温被的新方法。【方法】采用计算流体动力学(CFD)瞬态模型分析不同的揭盖方式下大寒、春分节气温室内部空气温度变化。【结果】按照温室规格1∶1建立日光温室CFD模型,所建立模型决定系数在0.91～0.92。选取大寒、春分2个节气分析,在光照完全照射墙体时逐时揭盖分别比传统一次性揭盖温室内部温度提高0.03和2.49℃;在光照完全照射地面时,逐时揭盖分别传统一次性揭盖温度提高0.55和0.9℃;在光照完全照射作物层时,逐时揭盖分别传统一次性揭盖温度提高0.53和0.62℃。【结论】逐时揭盖对较为严寒的大寒日前后提高温度不明显,全体平均气温最大提高了0.56℃;在春分日逐时揭盖方式全天平均温度最大可提高2.49℃。寒冷季节下,揭盖方式对温度的影响不大,可增大保温被揭起角获取更多的光照,在春分节气可减小揭起角以增加温室内部的温度。     

山东寿光冬季日光温室内温度变化特征及低温预报(英文)

[目的]为了提高设施农业气象服务水平,减轻气象灾害对日光温室蔬菜生产的影响。[方法]利用2008~2011年冬季日光温室内外气象观测资料,采用相关及逐步回归分析方法,对冬季日光温室内温度变化特征及最低气温预报模型进行分析研究。[结果]晴天和多云天气下日光温室内的气温有明显的日变化,且晴天状况下温度变化幅度要大于多云天气;连阴天时日光温室内气温较低,严重影响植物正常生长发育。日光温室内最低气温与温室外气温及温室内湿度、气温、地温相关性较好。[结论]试验建立了日光温室内最低气温预报模型,利用最新资料对模型进行预报检验,不同天气状况下日光温室内最低气温预报值平均绝对误差小于1℃,平均相对误差低于10%。     

日光温室新型保温被结构设计与保温性能研究

[目的]研发能代替传统保温被且性价比更高的新型日光温室保温被。[方法]朝外面料分别选用了淋膜无纺布、淋膜军用基布、珍珠棉(EPE)复合黑色PE编织布、无纺布复合黑色PE编织布,朝里面料选用了强力无纺布;芯材分别选用了喷胶棉、杂羊毛、珍珠棉(EPE)、化纤棉、微孔发泡材料,试制了5种保温被,通过静态检测及室外试验,以市场主流保温被(牛津布+化纤棉)和(淋膜无纺布+化纤棉)为基准,对照分析了其保温性,且对面料测试了抗拉强度。[结果]静态检测报告表明,喷胶棉保温被和杂羊绒保温被的保温率分别为84.0%和83.3%,而淋膜化纤棉保温被和牛津布化纤棉保温被的保温率分别为75.0%和65.0%。室外试验表明,当室外温度最冷为-24.4℃时,喷胶棉保温被保温效果最好,室内温度达5.4℃;室外平均温度为-9.3℃时,室内平均温度为14.7℃;其次是杂羊绒保温被,室外温度为-24.4和-9.3℃时,室内温度分别达4.2和14.3℃;最差是牛津布化纤棉保温被和淋膜化纤棉保温被,室外温度为-24.4℃时,室内温度分别是2.8和3.6℃。[结论]喷胶棉保温被和杂羊毛保温被性能良好,可作为日光温室的新型高效保温材料推广。