温室太阳能辅助加温系统的设计与试验

寒冷地区,日光温室越冬生产需要补充热能来满足作物生长需求的温度环境,传统加温方式不但增加农业生产的运营成本,也污染环境。为了改善这一问题,研究设计温室太阳能辅助加温系统,利用太阳能集热器收集太阳能,用水做媒介存储热能,在温室后墙布设散热水管,根据室内外环境条件控制运行,对温室内小气候主动调节,创造温室作物生长的适宜环境条件。该研究对系统墙挂水管散热方式的加温效果、热效率、节能减排效率进行试验分析。结果表明:该加温系统,在晴天条件下,可使温室内平均气温提高5.7℃,最低气温提高3.7℃;在阴天条件下,应用加温系统使温室内平均气温提高3.5℃。最低气温提高7.1℃。但墙挂式加温系统对土壤温度的影响较小。选择沈阳地区冬季最寒冷的4个月为加温系统的运行测试和试验数据采集时段,计算得到墙挂式太阳能辅助加温系统的工作热效率为41.1%,对比传统燃煤锅加温方式,系统可节约传统能源量折合成标煤5.13t,同时可减少CO_2排放量12.8 t,减少SO_2排放量0.38 t。同时,根据该试验结果对前期系统优化的模拟结果进行了验证,二者满足吻合度要求。该设计为生态温室墙挂式太阳能辅助加温系统的应用推广提供科学依据。     

温室地面加热系统

一、总体介绍无论是热风、水暖还是辐射加热,都是目前常用而且有效的加温方式。同样,对于加热系统的选择也需要经过这样的过程。对于加温方式,最需要考虑的问题是:如何能在最有效的区域,给作物提供最适宜的热量,从而尽可能多地节约成本。总的来说,水暖加温可提供较为均布的热量,使作物冠部也能够达到适宜的温度,尤其是当散热片布置在种植地面或苗床上部的时候尤其明显。然而,如果不采用地面加温系统,采用地面栽培方式成功地种植作物是非常困难的。直接在地面种植时,为了使作物根区的温度达到合适的水平,常常需要对整个温室内的空气进行加温,…     

从设计角度谈几种常用温室降温方案

为实现温室周年生产,提出通风、直接蒸发式冷却降温及人工冷源等几种常见温室降温方案。当温室跨度方向长度小于14 m时,比较有利于利用风压进行降温;利用机械通风降温时,进排风距离不宜超过60 m;高压微雾系统受温室外围护结构尺寸的影响比湿帘风机系统要小,并且调节起来更灵活;人工冷源+空调末端的降温形式在运行中需要消耗大量的电能,应综合考虑多种因素。因此,在进行温室降温设计时,不能只单纯考虑温度一个参数,也不能生搬工业或民用建筑的传统做法,必须要系统地考虑温室内作物生理需求对环境的综合要求。     

温室大棚温度的调控

<正>棚室栽培果菜类蔬菜,对温度的要求较高,温室内要有加温设备,根据各种蔬菜的特性,利用设备调节、控制温度,使不同品种作物在不同生育阶段以及昼夜不同时间都能得到最适宜的温度。温室的温度调控,主要的是增加太阳辐射量。以     

冬季温室加温设备简介

为了克服寒冷冬季对农业生产的限制,使温室内的温度、湿度等气候环境条件适合作物的生长,现代化温室中一般都备有加热设备。目前,锅炉、燃煤或燃油热风机是我国用于花卉、蔬菜温室种植的主要加温设备。也有部分种植者采用空调或地     

基于小气候模型的温室能耗预测系统研究

【目的】建立一个基于温室小气候模型的温室冬季加温所需基础能耗计算机预测系统，为进一步研究中国温室环境的优化调控提供依据。【方法】根据能量平衡原理，综合考虑作物蒸腾对温室运行能耗的影响，建立了温室加温所需基础能耗预测系统。利用温室作物蒸腾和小气候观测试验资料确定了温室小气候模型中的作物参数，并用上海两个Venlo型自控温室2001年～2003年3个冬季的实际耗煤量对系统预测结果进行了检验。【结果】对两个温室冬季加温能耗预测结果与实际耗煤量统计分析回归方程分别为（x和y分别为实际值和预测值）y＝0.8526x和y＝0.8321x；决定系数R2分别为0.85和0.90；相对误差分别为27%和29%。结果表明，系统对能耗预测结果与实际耗煤量趋势一致。【结论】本研究建立的温室加温能耗预测系统是建立在温室小气候模型的基础上，其原理具有普适性，因此具有通用性强的特点。     

浅析中控系统在规模化温室中的应用

正温室内的温度、湿度,光照强度,以及土壤的温度、湿度等因素,对温室内作物生长起着关键性的作用。对于规模化温室而言,如果借助人工调控室内的环境条件,需要大量的人手和时间,而且存在难以避免的人工误差。温室中控系统可以全自动的控制作物生长环境的各项指标,从而减少人工成本,提高了生产效率。通过精准的控制与调整,优化农作物的生长环境,可以创造适合作物生长的最佳环境,从而大大提高了作物的品质。     

太阳能辅助加温系统对日光温室中茄子生长的影响

针对我国北方地区日光温室冬季农业生产需要辅助加温的问题,设计了太阳能温室辅助加温系统以保证冬季进温室作物的正常生长,并阐述了其工作原理.通过温室内茄子地块分区种植试验,利用PVC水管不同埋深对比,测出地温及茄子生长数据,提出加温系统的设计参数,为研究太阳能辅助加温系统对温室作物生长的影响效果提供依据.     

水源热泵在温室加温中的应用研究

采用多层覆盖、减小直接加热空间的温室节能设计措施,设计建造了试验温室,在水源热泵热风加温条件下,对试验温室的温度、空气相对湿度、水源热泵的实际制热系数进行了测定,对水源热泵加温的节能效果进行了评价,结果表明:夜间在水源热泵加温条件下,温室东西方向的水平温度分布均匀,南北相距12m的水平方向上存在0.9℃的温差,中部距地面上2.2m的垂直空间平均存在1℃的温差,00:00～08:00,空气相对湿度低于80%;试验用水源热泵实际热系数为3.31。与燃煤锅炉热水加温的玻璃温室相比,试验温室采用水源热泵加温相对节能46.5%,直接加温成本较燃煤锅炉加温的玻璃温室高82.2%,经计算,当试验温室与对照玻璃温室面积相等时,采用水源热泵加温可相对节能69.1%,直接加温成本仅较燃煤锅炉加温的玻璃温室高5.8%。     

温室芹菜秋延晚栽培技术

温室秋延晚芹菜栽培,是根据吉木萨尔县逆温带的特殊气候条件,利用秋季温室日照时数逐渐减少,温度逐渐降低,适宜于叶菜生长的环境条件要求而发展的一种芹菜栽培方式。能丰富冬季蔬菜的品种,经济效益较好。一、温室条件要求温室坐北朝南,偏西不超过5°,东西长50~100米,跨度7~8米,下挖0.5米左右,墙体厚度2~4米,高度3.5~3.8米,钢架结构,保温性能好,12月不进行人工加温可生产叶菜。     

日光温室主要环境参数对番茄本体长势的影响

针对日光温室环境调控缺乏理论支撑,环境信息监测利用难,作物长势难量化的问题,以北京市春夏季日光温室番茄为试验材料,采用农业物联网设备实时监测温室主要环境参数(空气温度、空气相对湿度、CO_2浓度、光照强度、土壤温度和土壤水分)和番茄本体长势参数(番茄茎直径微变化、果实直径微变化和叶面温度),借助Matlab 2014a平台建立模型,对温室中主要环境参数对番茄本体长势的影响进行研究。结果表明:1)建立的幼苗期各环境参数对番茄茎直径微变化的影响回归模型和结果期各环境参数对茎直径微变化、果实直径微变化、叶面温度的影响回归模型可以反映出不同环境参数对番茄茎直径微变化、果实直径微变化和叶面温度的影响程度;2)建立的番茄果实直径预测模型,训练集相关系数达到0.92,测试集相关系数达到0.88,满足预测需求;3)试验分析得到的幼苗期和结果期各主要环境参数的合理控制范围符合番茄实际生长环境要求。该研究可为春夏季日光温室番茄的生产环境调控提供参考,也为环境数据监测与环境调控机构的智能化关联提供了一种解决方案。     

砂石地基质栽培番茄日光温室CO_2浓度的变化规律研究

以越冬茬番茄为试验作物,研究了番茄砂石地基质栽培日光温室内CO2浓度在不同生育进程中的变化规律.结果表明:生育前期,室内CO2浓度日变化呈不规则的"U"型,生育后期,为不规则的"W"型.不同季节通风对室内CO2浓度的影响不同.在温度较高的生育前期,通风前温室CO2浓度高于大气浓度,通风降低了温室CO2浓度;在温度较低的生育后期,通风前温室CO2浓度低于大气浓度,通风可提高室内CO2浓度.但为了保持温室温度,生育后期通风时间应较短,风口也应较小,室内CO2浓度一直处于较低水平,不能满足作物光合作用的需要.番茄苗期以外各生育阶段的CO2浓度均低于800μL/L,且每天低于外界大气CO2浓度的时间达6.0～8.3h.因此,砂石地日光温室番茄基质栽培需要进行CO2施肥.     

地源热泵空调系统在温室中跨季节蓄热运行的性能

温室作为设施农业的主体,其温度调节尤为重要。通过地源热泵空调系统,对温室进行跨季节蓄热,高效节能,清洁环保。以北京某温室及其地源热泵空调系统为研究对象,分析跨季节蓄热系统在温室中的运行性能。采用DeST软件进行建模,分析负荷和室温变化规律,确定系统的运行特性,再结合工程实际数据,探究地源热泵空调系统的运行效果,分析系统运行的稳定性。结果表明,全年热、冷负荷总量比值为1.0:1.1,可实现温室能源跨季节的自供给利用;温室室温维持在20.0~25.0 ℃,能够满足高档花卉的生长温度需求;热泵源侧进水温度维持在11.4~23.7 ℃,可以满足相关规范要求;全年地埋管处土壤温度升高1.3 ℃,变化相对稳定。综上可知,地源热泵系统在温室中运行效果显著,稳定性较强,具有良好的经济和节能减排效益。     

太阳能提高温室地温装置研究

【目的】提高冬季夜间日光温室的土壤温度,研制内置式太阳能加温装置。【方法】利用蛇形太阳能空气集热器集热结合土壤蓄热的方式,在乌鲁木齐南郊水西沟村德力森蔬菜园8号温室进行了提升地温试验。【结果】当环境温度为-3～- 10℃时,该装置可以使温室土壤10～20 cm深处的温度平均升高1.5～3℃。【结论】内置式太阳能加温装置能有效提高冬季夜间温室地温,满足作物生长的需要。     

基于物联网技术的日光温室黄瓜白粉病预警系统研究

运用物联网技术实现对日光温室黄瓜的生长环境包括空气温湿度与土壤温湿度和白粉病发病状况进行了实时动态监测和采集，并采取 Logistic回归模型建立日光温室黄瓜白粉病预警模型，以期探索基于物联网技术的日光温室黄瓜白粉病预警系统的设计与构建。研究结果表明：湿度特征变量（最大空气湿度）、温度特征变量（最大空气温度）对日光温室黄瓜白粉病的发病概率均有显著影响，且基于物联网技术构建日光温室黄瓜白粉病预警系统是可行的。     

基于物联网技术的日光温室黄瓜白粉病预警系统的研究

运用物联网技术实现对日光温室黄瓜的生长环境包括空气温湿度与土壤温湿度和白粉病发病状况进行了实时动态监测和采集,并采取Logistic回归模型建立日光温室黄瓜白粉病预警模型,以期探索基于物联网技术的日光温室黄瓜白粉病预警系统的设计与构建.研究结果表明:湿度特征变量(最大空气湿度)、温度特征变量(最大空气温度)对日光温室黄瓜白粉病的发病概率均有显著影响,且基于物联网技术构建日光温室黄瓜白粉病预警系统是可行的.     

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.     

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。     

日光温室冬季加温热负荷的计算和热风炉补温试验验证

【目的】研究日光温室冬季补温热负荷以及相应加温设备配套功率选型的准确性,计算日光温室冬季能耗的热损失,研究温室专用热风炉补温设备与理论计算能耗一致性问题。【方法】分析温室的总体热损失,研究各个围护结构的热工性能,取值计算温室总热损失量,分别计算出温室围护结构热损失、冷风渗透热损失以及温室内地面热损失占温室总散失热量的比例。【结果】温室理论计算单位面积能耗为166 W/(m²·h);单位面积能耗为142 W/(m²·h),二者基本趋于一致。【结论】各个围护结构的热工值取值合理,温室加温设备配套功率选型较为准确。温室加温热负荷计算时,不应考虑白天温室获得的太阳辐射热量,应将温室夜间最低温度时刻和极端灾害气候下温室需要补充满足的热量作为温室的加温热负荷值。     

垄沟填埋秸秆发酵物对SSC番茄根区温度、CO2释放及番茄生长的影响

为了研究不同种类秸秆发酵物对设施蔬菜根区温度及CO₂释放的影响,在日光温室内以番茄为供试材料,设置未填埋秸秆（CK）、水稻秸秆（T1）、玉米秸秆（T2）、番茄秸秆（T3）及豇豆秸秆（T4）共5个处理,以垄沟填埋的方式施入土壤,检测冬季土垄内嵌式基质栽培番茄的根区温度、CO₂释放及番茄生长指标变化。结果表明：与CK相比,4个秸秆处理均能不同程度地提高日光温室根区温度和填埋区CO₂释放量,促进番茄生长。其中,番茄秸秆（T3）效果最好,其根区温度的最低值和最高值分别较CK提高了2.42和2.03 ℃,CO₂释放量的最低值和最高值分别较CK提高了276和387 mg·m^-3,并促进了番茄的生长,主要表现在提高了番茄的株高、茎粗、叶片数和叶片叶绿素SPAD值。因此,在日光温室蔬菜生产中,使用以番茄秸秆为主的垄沟填埋物料的方式具有更好的应用前景。