用热泵作被动式太阳房辅助热源的研究

北方寒冷地区，农村直接爱益式被动式太阳房在采暖季节室内温度较低，舒适性差。本研究采用热泵辅助供暖的方式对被动式太阳房在采暖季节进行供暖实验，通过与煤炉、电加热器、分散式锅炉供暖的比较，验证了该方法的可行性。同时对热泵供暖进行优化，找出影响热泵３供暖性能及年成本价格的因素，并对其在小城镇的推广做了分析。结果表明，热泵作为被动式太阳房在北方寒冷地区及电力充沛而集中供暖有困难地区的辅助热源是可行的。     

清洁能源供暖在农村地区的应用探究

利用清洁能源供暖能够有效地缓解我国冬季严重的雾霾现象,特别是在北方当地农村区应当积极完善清洁能源供暖,从而大程度减少污染物的排放.本文主要介绍电力、燃气、空气源热泵、太阳能、生物质能、地热能以及余热等不同清洁能源供暖方式在农村地区的应用.     

太阳能-蒸汽源与锅炉辅助供暖系统节能效益分析

针对呼伦贝尔地区某工业区民用建筑热水供暖、电热水器为洗浴供热工程存在的缺点,提出太阳能-蒸汽源与锅炉辅助供暖系统,对改造后的工程进行实际测试,用De ST模拟探讨室内热环境和节能效益。结果表明,使用太阳能-蒸汽源与锅炉辅助供暖系统的室内环境得到明显改善,节能率可达到66.46%。     

基于TRNSYS的太阳能-电能互补采暖系统研究

针对我国北方农村地区冬季采暖污染严重、碳排放量大等问题,文章以沈阳市某地区典型农村单体式住宅为研究对象,综合考虑太阳能、电能,提出2套清洁供暖方案。首先对太阳能集热器的集热倾角和面积的选择进行优化,然后选取沈阳市供暖季温度较低的2天,根据天气情况分别作为晴天与阴天典型日,最后利用TRNSYS软件对供暖方案在典型日天气条件下模拟运行。结果表明在典型日天气条件下本研究提出的2种供暖方案均满足环保、室内温度适宜等采暖需求,且太阳能集热器+变频电磁采暖炉供暖方案更为节能。     

应用于西藏农村地区的分布式太阳能采暖系统

设计了一种分布空气式太阳能集热-蓄能罐复合供暖系统,具有太阳能供热、太阳能辅助蓄能罐供热和蓄能罐供热3种模式,论述了其运行方式及其控制原理,在西藏地区进行了可行性研究。结果表明：在整个供暖季内,该系统可以持续稳定室内温度在18℃左右。测试期间,分布式太阳能采暖系统的日均EER约为3.05。与燃煤锅炉以及燃气锅炉相比,空气式太阳能采暖系统随着运行年限的增长,其节能效果越明显,该系统在西藏地区具有推广应用的前景。     

清洁供暖系统在农业大棚中的应用

农业大棚清洁供暖系统是由太阳能集热、蓄热、供热一体化系统和辅助能源--空气能系统共同构成,以实现农业大棚清洁供暖,这一系统在农业大棚中的创新应用,解决了北方冬季日光温室中菜、果、花等作物根区温度达不到适宜生长要求,作物长期处于亚健康状态,同时取代了煤炭、电、生物质等常规能源加温污染重、能耗大、热值低、升温慢等问题。     

太阳能-空气源热泵复合系统供暖性能研究

将太阳能集热与空气源热泵结合,在上海地区针对辐射地暖和风机盘管两种换热末端的供暖特性进行实验对比和模拟验证,结果表明辐射地暖温度场均匀,具有更好的热舒适性.当采用辐射地暖末端供暖时,太阳能热泵联合供暖时COP由热泵单独供暖的2.67提升至3.89,联合供暖费用是热泵独立供暖费用的57.1％,在不同天气情况下均证明了该系...     

燃煤热风炉解决北方温室供暖问题的研究

随着"菜篮子"工程的实施,温室和蔬菜大棚得到了广泛应用,它对改善人民生活,解决北方冬季吃青菜难问题,繁荣农村经济发展发挥着重要的作用.但是,在北方大部分地区,冬春两季气温低,如果无强制供暖设备,就无法进行农业生产.因此,为保证北方地区冬季新鲜蔬菜的供应,温室和大棚内供暖设备的研究一直是一项重要的研究内容.为此,根据我国的能源状况、环境保护要求以及温室农作物的特点,对燃煤热风炉在温室蔬菜生产供暖系统中的应用进行了系统阐述.     

高寒地区利用太阳能供暖的试验

为充分利用新疆的光热资源,提高农牧民的生活水平,探索高寒地区利用太阳能供暖的新方法 ,对位于乌鲁木齐市三坪农场的一户农舍进行维护结构改造后,利用平板式太阳能集热器进行了太阳能供暖试验,试验结果表明,建筑物外墙传热系数降低到0.40 W/m~2·k以下时,可以实现太阳能供暖,室外温度为-10℃时,室内温度最高达到30.6℃,夜间太阳能供暖装置停止工作,但是由于墙体的保温性能好,室内的平均温度仍然高于室外平均温度13.4℃。     

基于太阳能和沼气互补供暖系统的农村节能建筑优化北大核心

文章以建造总费用最小为优化目标,在实测数据的基础上,建立了基于太阳能和沼气互补供暖系统的农村节能建筑最佳保温层厚度优化模型。结果显示,在计算条件下,最佳保温层厚度为10.4 cm,建造总费用为16594元,并分析了室内设计温度、太阳能热水器价格和保温材料价格变化对优化结果的影响,以及农村建筑节能和太阳能与沼气互补供暖系统的经济、环境和社会效益。     

覆膜沟灌下施氮量对土壤水盐分布和向日葵产量的影响

通过对施氮水平的控制,研究农田土壤水盐分布和向日葵的产量变化规律,为改善盐碱地作物生长环境,增加产量提供有效的理论依据。选取大同盆地,采用覆膜宽垄沟灌(G)和水平畦灌(Q)2种耕作灌溉方式,设置3种施氮水平,施氮量分别为156kg/hm^2(N1)、260kg/hm^2(N2)、364kg/hm^2(N3),以平作不施氮(QN0)为对照组,五氧化二磷和氧化钾用量分别45.7和54.84kg/hm^2。灌溉定额为340mm。结果表明:在不施氮条件下,沟灌垄上0~40cm电导率EC1∶5比水平畦灌电导率低15%~30%,沟中0~40cmEC1∶5比水平畦灌低40%~50%。40cm以下土层,沟灌土壤垄上和沟中EC1∶5比水平畦灌低20%~40%。而在施氮条件下,沟灌垄上0~40cm表层EC1∶5和水平畦灌差异不显著(p<0.05),但随着施氮量的增加,二者表层EC1∶5都略微增加,沟灌沟中0~40cmEC1∶5较水平畦灌低40%~60%。40cm以下沟灌沟中EC1∶5比畦灌低40%左右。在相同的灌水量下,沟灌沟中0~40cm表层含水率低于垄上覆膜表层含水率,而在整个生育期内除了降雨影响外,覆膜沟灌含水率均在10%~23%,与不施氮处理差异不显著(p<0.05)。采用260kg/hm^2的施氮时,向日葵生长最优,盘径22.5cm、千粒重192.30g、籽粒产量4893.8kg/hm^2。综上分析,采用覆膜沟灌且施氮量在260kg/hm2左右能改善土壤水盐状况,提高作物产量。     

磁絮凝深度处理生活污水

为改善生活污水的出水水质,采用磁絮凝技术处理经常规工艺处理后的生活污水处理厂的二沉池出水,通过单因素和正交实验,研究确定磁絮凝技术深度处理生活污水的最佳反应条件。结果表明,磁絮凝在pH为8,磁粉、PAC、PAM投加量分别为100、40、0.5mg/L,按磁粉、PAC、PAM的顺序投加,可达到最优条件。在此运行条件下,出水COD、SS、TP的去除率分别为89%、97%、74%,均能达到一级A标准。该技术中磁絮凝体沉降速度快、含水率低且可回收利用,可为生活污水的提标改造提供参考。磁絮凝技术出水水质好的原因在于磁吸引力和表面电荷的共同作用。     

深层灌水条件下基于BP人工神经网络方法的冬小麦根系分布预测模型

对冬小麦实施深层灌水是一种高效的节水灌溉方式,为了简化深层灌水条件下冬小麦根系研究工作,建立了以土层深度、发育时间、土层根系日均吸水量、土层日均温度、地上部干重、株高为输入因子,土层根系密度为输出因子的BP人工神经网络预测模型。研究结果表明:在所建立的预测模型下,训练样本各土层根系密度预测值与实测值之间平均相对误差为5.92%,检验样本的平均相对误差为7.30%,训练样本和检验样本都具有较高的精度,因此以该模型对深层灌水条件下冬小麦根系分布情况进行预测是可行的,可为深层灌水条件下冬小麦的根系研究提供新方法。     

基于支持向量机方法的土壤水分特征曲线预测模型

在山西省黄土高原区进行野外试验获取土壤样品,经室内试验测定,最终获得土壤样品的水分特征曲线以及理化参数,建立了基于支持向量机的Van-Genuchten预测模型。研究与分析的结果:输入变量选用了5个土壤基本理化参数(土壤黏粒、粉粒、密度、有机质和全盐量),输出变量为Van-Genuchten模型的参数α、n,对土壤水分特征曲线Van-Genuchten模型的参数进行预测并取得良好的结果。所建立的支持向量机预测模型下,Van-Genuchten模型参数α、n的预测值与检验值的平均相对误差都小于4%,建模与检验样本都具有较高的精确度。研究成果有助于丰富黄土地区的土壤水分特征曲线理论研究。     

微润灌溉条件下不同交替周期对室外辣椒生长的影响研究

为了探究微润交替灌溉前提下不同交替周期对大棚辣椒生长发育的影响,该试验在1m压力水头前提下,设置4d交替周期(A处理)、8d交替周期(B处理)、持续不间断(C处理)3个不同处理,并设置普通灌溉(D处理)作为对照,通过分析辣椒生长过程中的土壤含水率、茎粗、株高等指标以期得到不同微润灌溉周期对作物生长的影响。研究结果显示:微润灌溉处理组的植株生长指标和生产量均高于普通灌溉组,其中灌溉水分生产率分别为普通灌溉组的2.13、2.09和1.35倍,其中4d交替周期处理的灌溉水分生产率最高。     

基于灰色关联分析-BP神经网络的冻融土壤蒸发预报模型

根据冻融期气象资料和土壤蒸发量实测资料,利用灰色关联分析与BP神经网络相结合的方法,对冻融期大田土壤蒸发量进行了模拟预报。采用灰色关联度方法分析了影响冻融土壤蒸发的9个因子的关联度,确定了降水量、日平均气温、水面蒸发量、地表土壤温度和地表土壤含水率5个主要因子,并将其作为冻融土壤蒸发量预报模型的输入层进行模拟预测。结果表明:模型预测值与实测值的平均相对误差为9.9078%,决定系数为0.93,所建模型合理可行,可较好地用于冻融土壤蒸发预报。     

基于氢氧稳定同位素的矮砧苹果树根系吸水深度研究

为了研究矮砧苹果树根系吸水深度,利用氢氧稳定同位素技术,测定了7年生矮砧苹果树在萌芽花期、新梢旺长期和果实膨大期不同深度土壤水的稳定同位素值,并应用IsoSource多元线性模型分析水源的水分贡献率。结果表明:矮砧苹果树在萌芽花期主要利用0~20 cm(59.5%)处的土壤水;在新梢旺长期6月主要吸水深度为0~20 cm(42.9%)和20~40 cm(11.1%);新梢旺长期7月根系的主要吸水深度为0~20 cm(24.3%)和20~40 cm(29.1%);果实膨大期8月为0~20 cm(23.6%)、20~40 cm(37.1%)和40~60 cm(11.6%);果实膨大期9月为0~20 cm(26.3%)、20~40 cm(27.3%)和40~60 cm(13.8%)。     

不同坡度下摆杆式测流仪量水特性的研究

灌区精准量水是实现水资源可持续发展的关键所在,针对明渠测流技术提出了一种基于摆杆摆动角度与渠道过水断面瞬时流量之间关系的明渠测流方法。为了研究不同坡度下摆杆式明渠测流装置的测流特性,利用摆杆式测流仪器在D50 U型渠道上进行测流试验,并结合量纲分析法对试验结果进行处理,研究表明:摆杆式明渠测流仪摆动角度θ与渠道过水断面瞬时流量Q之间关系为:Q=K(L sinθ)5/2,在坡度为1/500、1/1 000、1/2 000、1/5 000与1/10 000的D50 U型渠道中线性相关性良好,测量精度可以满足明渠测流要求。     

改进人工蜂群算法在平板闸门控流中的应用

我国灌区的渠道灌溉大都使用平板闸门,灌溉过程中,由于平板闸门的控水不够精确,导致灌溉用水利用率不高,经常出现放水过多或过少的现象。渠道灌溉系统中,最重要的一环就是流量控制,若流量大小已知,便可根据时间计算水量。为了能够更加精确地控制流量,减少水资源的浪费,通过采用改进的人工蜂群算法对控制闸门流量的过程进行优化,根据用户给定的流量计算出闸门开度的适当大小,以使得实际流量与给定流量的差值降到最低。通过建立模型,计算仿真,并对结果进行分析后,改进的人工蜂群算法满足控制所需精度和速度,实现了精确控制水流量,达到节约用水的目的。     

蓄水坑灌不同灌水上下限对苹果树叶片蒸腾日变化的影响

在田间试验条件下,以10a生矮化型红富士长富二号苹果树为材料,对不同灌水上下限条件(蓄水坑灌处理T1:田间持水量的80%与60%、T2:田间持水量的90%与70%、T3:田间持水量的100%与80%;地面灌溉对照处理CK:田间持水量的80%与60%)叶片蒸腾及其影响因素的日变化进行研究,并分析叶片水分利用效率对不同灌水上下限的响应。结果表明:不同处理苹果树叶片蒸腾速率日变化特征基本一致,均为单峰曲线且峰值都出现在13∶00,日平均叶片蒸腾速率大小排序为T3>T2>CK>T1;叶片蒸腾速率主要受土壤含水率、气孔导度、胞间CO2浓度、大气温度、叶面温度的影响。叶片水分利用效率日变化呈先降低后升高的趋势,日平均叶片水分利用效率大小排序为T1>T2>T3>CK,且T1与T2、T3、CK都有显著性差异。综合对比知,T1的节水效果最显著。