太阳能相变蓄热系统在温室加温中的应用

为充分利用太阳能资源提高冬季温室的夜间气温,设计一种太阳能相变蓄热系统。白天利用太阳能集热板吸收太阳辐射并将其转化成热能储存到相变材料内;夜间以空气为热媒将相变材料内的热能输送到温室内,为温室加温。试验结果表明:晴天应用该系统,温室夜间平均气温可提高2.0℃,夜间最低气温提高3.1℃;在不同天气状况的综合条件下应用该系统,温室夜间最低气温平均提高2.5℃,20cm处地温平均提高1.5℃;经计算,晴天条件下,该系统的平均集热效率为59.2%,夜间单位面积放热量为4.05MJ/m2,平均加温热流密度为83.4 W/m2;应用该系统温室增温效果明显。     

温室太阳能与空气源热泵联合加温系统的试验

为了探索太阳能、空气源热泵技术在设施农业领域的应用方法和发展潜力,寻求解决温室加温费用高、存在污染等问题的方法,对一种用于温室的太阳能和空气源热泵联合加温系统进行了实验研究,介绍了系统的总体设计和试验方法,并在昆明地区对系统性能和温室加温效果进行了实验。结果表明：在昆明地区最冷月1月,蓄热水箱平均水温可达41.1℃,空气源热泵运行时,制热系数COP平均值均在3以上。无论晴天还是阴天,温室都能够满足作物生长需求。为太阳能空气源热泵联合作为温室有效的加温系统提供了一定的理论依据。     

太阳能辅助加温系统对日光温室内温度的影响

生态日光温室是1种集太阳能辅助加温、燃池辅助加温、雨水回收利用、沼气综合利用等多位一体的新型现代化温室。研究的生态日光温室以合理的日光温室结构为主体,利用太阳能集热器加热水,并在地下散热水管中循环散热直接对温室内土壤进行加热,以达到降低耗能量、提高温室内温度的目的。根据日光温室的结构和传热特点,利用稳态传热理论和室内热量收支平衡原理,对温室的热量平衡进行建模计算,通过计算机编程解算平衡方程,分析太阳能辅助加温系统对日光温室内温度的影响;经连续试验,应用面积为20m2集热器可提高室内温度1.68℃。试验结果表明,太阳能辅助加温系统具有明显增加室温的效果。     

太阳能-水源热泵联合加热温室系统研究

为了探索太阳能-水源热泵技术在设施农业领域的应用方法和发展潜力,寻求解决温室加温费用高、存在污染等问题的方法,对一种用于温室的太阳能和水源热泵联合加温系统进行了试验研究。结果表明:此项研究对太阳能-水源热泵这项新能源技术在农业领域的应用具有重要的意义,可减少连栋温室水源热泵加温系统一次性投资和运行成本,降低能源消耗,为太阳能水源热泵联合作为温室有效的加温系统提供了一定的理论依据。     

温室加热装置的探究

温室加热装置给温室加热的同时产生了二氧化碳气体,该气体被冷却、储存及再利用,保证了植物在温室正常生长所需要的温度和进行光合作用所需要的二氧化碳气体。此装置包括一个利用天然气或沼气做燃料的加热器,加热器工作时温室内的气体被间接加热,燃烧产生的二氧化碳气体通过冷却器进行冷却和储存,需要时由分流装置进行分流,按照预先确定的时间和流量给温室供应二氧化碳气体,保证温室内作物在进行光合作用时二氧化碳气体的供应。     

直膨式太阳能热泵用于温室番茄根际-空气加温的试验研究

针对直膨式太阳能热泵所集热能利用率低,温室加温不足的问题,采用直膨式太阳能热泵为集热系统,根际-空气加温为放热系统,对大跨度主动蓄能型温室在不同天气仅根际加温和根际与空气同时加温的加温效果,集、放热系统运行性能,集热效率,热能利用率,节能率和集热系统的优化运行模式进行研究。结果表明:1)连续阴天和连续晴天,放热系统的热能利用率分别高于97.2%和92.7%;2)不同天气试验区的根际温度在17.9℃以上,比对照区高1.5℃,空气温度在11.6℃以上,比对照区高3.6℃,相对湿度在90.8%以下,比对照区低3.2%;3)不同天气整套系统的节能率R在47.2%以上,性能系数在1.9以上;4)不同天气集热系统均能在设定时间内达到设定集热温度目标,且其集热性能系数COPc在2.3以上,其集热效率在149.6%以上;5)9:30—11:30集热系统COPc随太阳辐射强度的增大,从1.4增大至3.0,11:30—14:50集热系统的集热性能系数均高于3.8,15:10以后,蓄热水池水温高于47℃时,集热性能系数由3.2最终降至0.8。该研究表明根际与空气结合的加温方式不仅提高了温室加温效果,还提高了热能利用率和直膨式太阳能热泵的集热性能。此外,根据集热条件调节集热系统的运行模式,可提高集热性能,达到温室加温节能的目的。     

太阳能结合温室栽培床智能加温系统的设计

为实现温室内全天供热、变温管理和节能的目的,结合大型玻璃温室和无土栽培技术要求,确定了总体加温结构设计方案和工作原理,对主要装置集热器进行选型和结构设计;利用Solidworks三维建模对太阳能板的安装和排布进行说明和分析,并结合当地的气象资料对单位面积的集热效率进行经济性分析,考虑太阳能的不稳定因素,分别设计了主加热及辅助加热系统。结果表明,对太阳能集热的设计和科学的安置有效地提高了太阳能的利用率;与传统电加温进行经济性计算,在20年内单位面积可节约能源12 942.46 k W·h,为我国现代化温室加温系统的研究提供了参考。     

基于太阳能-空气能双能源温室加温的试验平台设计及节能效益分析

目前,我国现代温室冬天普遍采用燃煤锅炉或者直接电加热进行加温,这2种方式运行成本都较高,不符合我国大力提倡节约和开发新能源的政策,为此,提出基于PLC可编程控制的太阳能-空气能双能源加温系统进行温室加温,可充分利用可再生能源,并以微型温室为载体进行太阳能-空气能双能源加温系统中的加热设备、控制设备、蓄热设备和散热设备进行设计,并通过本试验平台给微型温室进行单独太阳能-空气能双能源加温、单独空气能温室加温和单独电加热加温,在能源消耗方面进行节能效益分析,试验结果表明,运用太阳能-空气能双能源加温系统比单独运行空气能加温、电加温在节能方面效益明显,节能10%以上。     

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%。     

太阳能温室设施农业

一、太阳能温室设施农业及其关键技术农作物的生长发育,一方面决定于作物本身的遗传特性,另一方面决定于外界环境条件。太阳能温室设施农业是在不适宜露地栽培农作物的季节或地区,利用特定的太阳能温室设施创造出适于农作物生长发育的人工小气候环境,从而达到增产增收目的的一项现代农业技术。太阳能温室设施中人工环境的调节控制是关键技术。首先我们从植物生长发育的角度来分析温度和湿度以及二氧化碳浓度等环境参数对农作物的影响。1.温度温度与光照是植物生长发育最重要的两个因素。果菜类的生育适宜温度,白天为23℃到28℃,夜间为12℃到…