华东连栋塑料温室夏季降温效果比较研究

针对华东地区夏季高温高湿的气候特点,通过比较内遮荫、外遮荫、喷雾和内遮荫网上喷雾综合降温系统的降温幅度和降温效率的试验,指出适合华东地区的夏季最佳降温方式为内遮荫网上喷雾综合降温系统,它可提高该地区温室夏季的利用率。试验表明:在天气晴朗、自然通风的条件下,采用该系统可使温室内下部气温比相同高度室外气温降低2.4°～6.5℃,而内遮荫为0.2°～2.5℃,外遮荫为0.1°～1.0℃,喷雾为1.2°～4.4℃;但相对湿度增加了10%左右;降温幅度与室外干球温度呈线形相关性;降温效果受喷雾方式和天气状况的影响。     

连栋塑料温室喷雾降温及外遮荫降温试验研究

为解决夏季温室高温、高湿问题,在温室喷雾水膜降温的基础上,直接在内遮荫幕上做喷雾降温试验,并与外遮荫降温系统进行比较。试验结果表明:单独采用内遮荫幕系统可使室内气温比外界低1℃左右;采用在内遮荫幕上喷雾降温,室内气温比室外可低2°～3℃;采用外遮荫降温系统可使室内温度比室外低3°～4℃。     

喷雾对温室温湿度影响的试验研究

为降低夏季高温时温室内的温度,通过试验研究双拱双膜温室单喷头喷雾降温过程.探究单喷头不同雾化指标、喷雾时长及侧窗开闭条件下的室内温湿度变化规律.结果表明:①固定喷头工作时间和喷嘴直径,增大水压力,降温和增湿幅度增大;固定喷头工作时间和水压力,增大喷嘴直径,降温和增湿幅度增大.固定相同的雾化指标,降温和增湿幅度随喷雾时间...     

民用除湿机在东北地区秋季日光温室的除湿应用研究

针对于东北地区秋季的特定气候,采用民用除湿机对日光温室进行除湿试验。试验主要包括阴雨天自然通风试验、晴天自然通风试验、除湿机试验三部分。其中,秋季的晴天与阴雨天室外环境差异较大,通风除湿效果也有很大区别。通过对比分析除湿机与自然通风的除湿效果,得出阴雨天通风除湿效果不稳定,有时无效;晴天自然通风热量消耗为15 036.62J/s,是民用除湿机能耗的11.391倍;民用除湿机1h可以使日光温室内相对湿度降低10%左右,排出1.5L水,并维持温室内温度不变,可获得较好的经济效益。     

塑料温室中湿帘风机通风条件下降温效果研究

为了能够充分了解湿帘风机降温系统在嘉兴地区高温高湿环境下的降温效果,以及温室中温度分布特征,在一个占地面积约3 072 m2,安装有湿帘风机降温系统的8连栋塑料温室中进行了相关因素的测试。试验结果表明:在环境相对湿度62%的情况下,使用湿帘风机降温时,温室内部平均温度降幅可达到4.8 ℃左右。证明湿帘风机系统在高温高湿的南方夏季也具有一定的降温能力。温室中水平方向上存在明显的温度梯度,风机一侧与湿帘一侧的温度差为2.5 ℃,沿水平方向的温度梯度为0.063 ℃m。温室中垂直方向上也存在明显的温度梯度,正午前后室外高温期间,温室中心部位垂直方向2个相差2 m位置点的温度差为2.6 ℃。      

基于CFD的Venlo温室夏季组合降温措施模拟研究

针对我国南方地区夏季高温高湿的气候条件,对采用天窗、外遮阳、内喷雾降温措施的试验Venlo温室内温度状况进行了模拟研究。以室外气候参数为边界条件,考虑作物和环境的相互作用,内喷雾系统和室内环境的质热交换以源项的形式加入到控制方程中,采用CFD(computational fluid dynamics)中的稳态方法求解控制方程,模拟Venlo型温室不同调控措施及组合下的温室内温度分布特点,分析各种调控措施的调控效果。模拟结果表明:采用加入源项的方法模拟内喷雾系统和室内空气的质热交换,其模拟值和实测值均方根误差RMSB为0.514 4℃,最大绝对误差为0.75℃,平均相对误差为1.3%,说明所建立的CFD模型有效。3种降温措施下,以外遮阳+自然通风的降温贡献率最大(80.6%),能耗最高的喷雾系统降温贡献率仅为34.8%,较高的环境湿度影响了喷雾系统的降温效率。CFD夏季降温模型的建立为温室作物系统的环境控制策略的制定提供了科学依据。     

华东型连栋塑料温室夏季降温研究

华东地区夏季高温高湿,严重制约了室内作物的正常生长和发育。遮阳网上喷雾降温利用将细雾喷洒在遮阳网和拱顶之间的高温区、水在蒸发过程中吸收大量热量、未完全汽化的雾滴落在遮阳网上形成二次蒸发散热的原理,使降温效果进一步提高。试验表明在温室内空气湿度增大不多的情况下,可有效地将温室内气温下降到低于室外气温0.6°～2℃,降幅可达3°～5℃左右,并且温度分布均匀。     

日光温室集散热增温蓄热系统的优化与试验研究

为研究设计适用于南疆和田地区日光温室冬季夜间增温蓄热设备,设计了日光温室集散热增温系统,改进了系统集散热器,测试了系统冬季夜间增温蓄热效果,分析了系统对日光温室空气温度、相对湿度以及0cm深土壤温度和15cm深土壤温度的影响和系统集放热效率。试验结果表明：系统在典型晴天试验温室较对照温室温度可以增温4.3℃,试验温室较对照温室平均相对湿度降低8.65%;阴天试验温室较对照温室平均温度增温2.4℃,平均相对湿度降低6.8%,且系统综合平均集热效率为52.6%,表明该日光温室增温系统在和田地区富余的光热资源条件下具有显著效果。     

多间日光温室温湿度环境模拟与分析

为了观察中国北方地区多间日光温室每个屋子的温湿度分布和夜间散热过程,利用Penmane-Monteith法土壤水分蒸发理论和计算流体动力学(CFD)方法进行环境温湿度模拟分析。试验时,在温室内布置了温湿度传感器、热通量传感器和土壤温度(水分)传感器,并进行了多点测试。测试分析得出:多间日光温室的室内最高温度为37℃,夜间温度为5℃,凌晨最低温度为2℃左右。利用Penmane-Monteith蒸发公式算出温室土壤的蒸发速率得出白天和夜间的蒸发率分别为6.07×10-5kg/m2·s和2.28×10-6kg/m2·s。通过模拟发现:室外平均风速0.5m/s时,室内最大流速能达0.33m/s(出现在屋子Ⅱ)。最终研究得出:该类型温室需要加强保温措施才能满足中国北方地区温室生产要求。     

基于分段多区间的温室夏季温湿度智能控制策略

温室环境调控能有效改善作物生产条件,为有效针对温室温度相对湿度进行精准调控,设计了一种基于物联网的温室智能监控系统,分别进行了降温、除湿、增湿和无设备运行4种处理下的试验,构建了温室无设备运行状态下温度和相对湿度变化的数学模型,通过对比同一条件下无设备运行状态的模拟值与设备调控后的实测值,定量分析出不同设备的调控能力。提出了根据作物需求分时间段、根据设备调控能力分温度区间的分段多区间温湿度调控方法,并进行了试验验证。结果表明：分段多区间控制策略可以有效地调控温度和相对湿度,全天59.46%时间内的温度处于适宜区间中,全天6680%时间内的相对湿度处于适宜区间中;设备运行稳定且未造成设备频繁启闭。分时间段多温度区间控制策略结合智能控制系统可实现远程自动控制。     

半封闭温室夏季降温试验

半封闭温室是具有高可控性、高均匀环境条件、低通风率、正压和高效节能特点的一种新型温室。以位于北京市通州区于家务地区的连栋温室为例,对半封闭温室夏季降温效果进行了试验研究。升级改造温室原有风机,记录温室内温度、湿度、光照强度和风速等试验数据。结果表明,半封闭温室适合规模化生产需要,降温所需布置风机湿帘数量少,与普通温室相比,半封闭温室内部温度均匀度高,节能效果明显,夏季运行防虫效果好。      

基于变频驱动的温室变风量通风节能效果试验

基于变频调速驱动技术的温室变风量通风(VAV)方法,可以实现温室夏季通风节能。在一个装备机械通风系统的连栋温室中对设置由变频驱动(VFD)控制的通风系统和常规的开关通风系统进行对比试验。变频控制系统由输入参数为室外环境太阳辐射热流密度和温室内外部温度的控制算法实现变风量通风(VAV),两部分温室的内部气候参数和耗电量得到连续检测并进行对比。连续试验结果表明:在保证两个温室气候参数一致的条件下,变频驱动控制方式比非变频驱动控制方式具有36%(湿帘不工作)和46%(湿帘工作)的节能效果。     

南方连栋塑料温室夏季机械通风优化设计

我国南方地区夏季长期高温,严重影响了温室作物生长。为了提高降温效果且减少通风能耗,需要优化温室机械通风系统的设计参数和控制方法。以南方地区典型的连栋塑料温室为研究对象,针对温室机械通风,建立了三维全尺度瞬态及稳态计算流体力学仿真模型。通过在温室内、外均匀布置温、湿度和光照传感器,测量机械通风引起的温室内气温变化和分布,用实验验证了仿真模型瞬态和稳态计算的准确性和有效性。通过仿真模型模拟了室外高温条件下的风机数量、温室长度、入口温度及环境温度变化等参数对机械通风降温效果的影响程度,并模拟了不同数量风机启闭控制的降温效果。本文提供的控制策略最高可减少约60%的能源消耗,而植物冠层平均温度仅升高0.21℃。     

基于模型优化预测与温度场分析的温室传感器故障识别

在温室高温高湿的工作环境下,传感器易出现故障,会对温室的智能管理造成一定的资源浪费,为保证智能化温室管理系统的有效运行,需要及时准确地对温室内故障传感器做出识别.通过试验对云南地区温室在夏季不同通风状态下室内场域的变化情况进行分析,以云南地区大型玻璃连栋温室作为研究对象,建立夏季不同通风方式下温室的三维稳态CFD模型,...     

自然通风条件下塑料大棚温度和湿度模拟

为了深入研究大棚通风对大棚内温、湿度影响,基于能量与物质平衡原理建立了大棚内部温、湿度预测模型,对大棚内部温、湿度进行预测模拟,并以试验观测数据对模型进行了检验。结果表明,模拟晴天天窗开度50%(处理1)与100%(处理2)时,大棚温度预测值和实测值决定系数分别为0.98、0.99,相对湿度预测值和实测值决定系数为0.9,模型能较好的预测棚内温、湿度;大通风面积对大棚内温、湿度影响大于小通风面积,通风面积对大棚内温度影响比相对湿度影响明显。研究结果可为通风条件下塑料大棚温、湿度环境控制研究及南方塑料大棚生产管理提供参考依据。     

环流风机布置对温室内流场影响的CFD模拟

为了解大肩高连栋玻璃温室夏季机械通风时室内流场分布,提高机械通风的降温效果,建立了6m肩高温室机械通风工况下的CFD模型,并对模拟结果进行了试验验证,结果表明:模拟值和试验值的最大相对误差为6. 70%,平均相对误差为2. 87%,显示CFD数值模型有效。在CFD模型基础上,进一步对不同环流风机布置下机械通风的降温效果进行了分析,结果表明:使用环流风机可提高机械通风的降温范围,在湿帘风机方向上实现气流的"接力",温室作物冠层南北温度差减小0. 5℃,32℃以下区域增加了20%;在环流风机安装方向上,不同横向截面上反向布置时室内冷热空气混合更好,室内温度分布更加均匀。     

日光温室湿度分布的数值模拟

以山西晋中地区日光温室作为研究对象,通过在温室内部布点测量温、湿度的试验和采用CFD进行数值模拟的方法,研究了冬季晴朗天气状况下,采用畦灌方式的日光温室在自然通风条件下内部湿度的分布规律。结果表明,冬季晴朗天气状况下,日光温室在08:00左右湿度达到最高值,14:00左右温度达到最高值;室内温、湿度显著负相关,温度每升高1℃,湿度降低3.31%;温室内部温度实测值与模拟值误差在±3℃以内,湿度实测值与模拟值误差在6.8%以内,整体拟合情况较好,证明了所建立模型的准确性;温室湿度在南北走向、东西走向变化不太明显,垂直方向上分层比较明显。太阳辐射所提供的热量足以维持温室所需,草帘的保温效果显著,无需对温室进行加温,但是温室夜间湿度较高,甚至接近饱和,需要对湿度进行控制。     

细水雾大空间局域环境调节系统的设计及应用

提出了大空间局域环境喷雾降温、增湿、调湿系统的设计方法.针对细水雾扩散蒸发过程,建立了大空间局域环境调节的数学模型.以上海世博会特钢大舞台喷雾降温系统为例,对系统终端的耗水量以及降温空间内的湿度变化进行计算分析后发现,在半室外环境喷雾降温过程中,由于环境温度的降低,空气的饱和含水量下降,水蒸气含量增加,局部环境湿度增大.采用人工送风对环境湿度进行调节,配风量对比计算表明,增大配风量可以加快环境湿度趋于稳定.设定降温终端的工作频率后,相对湿度可控制在88%以下.计算分析模型忽略了人体散热、散湿等非关键因素.所提出的系统设计、优化和分析方法已经成功应用于奥运会场馆工程,对世博轴及场馆等室外和半室外环境喷雾降温系统的设计也具有重要的参考价值.     

猪舍蒸发降温系统的研究现状与分析

阐述了猪舍蒸发降温系统的理论和应用研究现状;比较分析了各种蒸发降温系统的优缺点.湿帘风机降温系统较适合应用于低湿地区的密闭式猪舍;高压喷雾降温系统较适合应用于低湿地区的开放式和密闭式猪舍.高湿地区夏季可考虑给猪洗澡或间歇性喷水的方式对猪体进行降温.除湿降温系统是特别针对高湿地区设计的,但目前还处于研究阶段.蒸发降温系统降温能力有限,可结合遮阳网、保温屋顶等其它的降温方式使用.随着理论研究和应用研究的发展,智能环境控制系统是猪舍环境控制的发展方向.