日光温室燃池——地中热交换系统设计

设计完成的燃池-地中热交换系统由燃池、地中热交换系统、循环及控制系统组成,该系统将燃池、地中热交换系统结合起来,是一种新型的日光温室蓄热、加温设施.在进行的初步试验研究表明,使用燃池-地中热交换加热系统,对提高土壤温度、温室内气温均具有较好的效果.     

利用日光温室燃池-地中热交换系统夏季降温的试验研究

利用日光温室燃池加热系统、地中热交换系统的有机结合,在冬季运行,可以提高温室地温及室内气温,并能有效降低温室内湿度;在夏季运行,可有效降低温室内气温等进行测试.结果表明:热交换一侧与对比侧室内平均气温分别为24.7、25.4℃,变化不大.但在风机运行期间(测试期间风机在10:00～16:30运行),热交换侧与对比侧室内平均气温分别为30.3、35.4℃,平均降温5.1℃;热交换侧最高气温为32.0℃,对比侧最高气温达38.0℃;夜间的气温较对比侧略高;地中热交换管道进、出口空气平均温度分别为24.7、19.8℃,平均降低气温4.9℃.     

太阳能地中热交换棚早熟高产栽培技术

太阳能地中热交换棚早熟高产栽培技术刘晓丽，周桂术（长春市南关区幸福乡农科站）我乡光明村今年一次性投资４万元，建太阳能地中热交换棚５栋，生产面积５０００平方米。经过一年的生产实践证明，利用太阳能地中热交换大棚不仅能早定植、早收入而且产量高。经济效益也高...     

保护地实用型太阳能地中热交换装置设计与使用

分析太阳能地中热交换装置在我国未得到大面积推广的原因，制定了延长装置使用适合的实用型设计方案，并总结了科学的使用技术。     

太阳能地中热交换塑料大棚的生产效应

普通塑料大棚内装上地中热交换装置就是太阳能地中热交换大棚，具有抗寒、储热、防冻、排湿、降温等特点，栽培蔬菜比普通大棚产量提高３０％以上。但是也存在棚内早春湿度大、夏季地温高、晚秋延后栽培难等缺点，而且一次性投入较大。     

地中隔热材料对温室土壤温度的影响

本试验以苯板、腐熟马粪、稻草为地中隔热材料,通过测定各种材料不同厚度处理对10 cm(厘米)地温的影响,找出最佳地中隔热材料.结果表明,3 cm(厘米)厚苯板作为隔热材料,可以很好的阻止地中热传导,有效地保证了土壤耕层温度.     

复合相变蓄热墙体材料对日光温室热环境及番茄生长发育的影响

为改善日光温室作物的生长环境,将北京工业大学建筑工程学院相变畜热技术研究团队研制的复合相变蓄热墙体材料应用于种植番茄的日光温室北墙内表面。对比试验结果表明,在种植条件完全相同的情况下,采用了复合相变蓄热墙体材料温室内的番茄,在整个生长过程中的形态指标始终好于未采用复合相变蓄热墙体材料的温室,而且前者的果实大,产量大幅提升。从温室北墙内表面温度、耕作层土壤温度、有效积温以及复合相变墙体蓄放热能力等方面,定量地评价了复合相变蓄热墙体对改善日光温室作物生长热环境的影响。     

复合相变蓄热墙体材料应用于日光温室的效果研究

日光温室墙体作为集蓄热保温隔热于一体的墙体围护结构,对温室热环境的影响至关重要。现将课题组曾研制的复合相变蓄热墙体材料涂抹于日光温室后墙内表面,利用相变材料能够在较小的温度区间下蓄存和释放大量相变潜热的特点,研究日光温室相变蓄热墙体的蓄热能力。结果表明:涂抹相变蓄热材料后,在不用加大砖墙厚度的情况下可获得较大的蓄热能力。     

不同日光温室后墙结构对冬季环境保温性能的影响

后墙结构对于温室保温性能起着至关重要的作用,该试验通过对比3种不同新型温室后墙结构对后墙热通量、温室内空气温度、湿度、土壤10cm处温度、光照强度及CO2浓度的影响,得出在冬季综合环境性能最优的温室后墙结构,为当地温室建造提供实践基础。结果表明:2号温室后墙结构具有较强的吸放热能力,累积蓄放热分别为140 286.8、-121 908.9 W·m-2;空气温度大小呈1号2号3号温室的趋势,1号温室月均值为18.05℃,较2号温室高0.17℃;空气湿度3号温室较高,均值达75.59%,较2号温室高10.56%,与1号温室差异不大;土壤温度3个温室差异不大;CO2浓度呈3号1号2号温室的趋势,3号温室CO2浓度月均值为1 098.94mg·L-1,较2号温室高77.12%,较1号温室高40.69%。2号温室光照强度月均值为7 255lx,较3号温室提高3.2%,较1号温室提高23.74%。综合分析可知,2号温室后墙结构可保障冬季温室内较高的空气温度、土壤温度及较适宜的空气湿度,同时,还具有较大的光照强度和适宜的CO2浓度。因此,冬季2号温室较其余2个温室更具生产优势。     

新型砾石蓄热墙体日光温室性能初探

研究了一种新型结构的蓄热墙体日光温室,该温室墙体以砾石为主要材料,由铅丝网笼固定,砾石之间的缝隙可以加强热空气的流动,从而增强墙体的蓄热性能,分析研究了新型砾石墙体结构日光温室与普通砖墙日光温室室内光照强度、温度及墙体内部温度的差别。结果表明:新型砾石墙体结构日光温室与普通砖墙日光温室相比,光照强度没有明显差异;室内平均温度在典型晴天提高了4.0℃,典型阴天提高了5.0℃,典型雪天提高了3.2℃;墙体内部温度均有提高,其中距离内表面40cm处最为明显,在晴、阴、雪天分别平均提高9.8、6.4、4.8℃。试验表明砾石适宜作为日光温室墙体蓄热材料,保温效果良好。     

蓄热水管对日光温室温度环境的影响

以内保温日光温室为研究对象,在日光温室后墙(37墙)加装间距0.4 m的水管(直径0.1 m、长3 m)共28根,蓄热水管总体积0.66 m~3,研究蓄热水管对日光温室热环境的影响。结果表明:日光温室加装蓄热水管后,晴天时温室内最低气温可提高2.3℃,阴天时提高0.6℃,后墙距墙体内表面0、10、20 cm处最低温度均高于对照,墙体的保温性能明显增强。1月试验区最高气温、最低气温及平均气温分别提高了5.22、0.71、1.36℃。连续不良天气(3 d)条件下,加装蓄热水管能将日光温室土壤(20 cm)日最低温提高2.6~3.1℃;连续晴天(3 d)条件下能提高2.0~3.7℃。可见,加装蓄热水管明显地改善了温室内的热环境,提高了日光温室的太阳能热利用率。     

兰州地区日光温室北墙体长度变化对温室热环境的影响

以兰州地区日光温室为研究对象,建立了日光温室模型,并对该模型进行了试验验证,以北墙体阴影率和温室日放/蓄热量比值以及累积日有效积温等为评价指标,分析了不同天气条件下温室长度变化对温室内热环境的影响,以期探究日光温室北墙体长度的变化对温室热环境的影响。结果表明:日光温室东墙和西墙在北墙会造成阴影,以13:00时为中心呈对称的关系,保温被开启与关闭时刻的阴影率最大,随着温室墙体长度的增加,其阴影率逐渐减小。在改变温室北墙体长度,而温室其它结构参数保持不变的条件下,兰州地区日光温室的日放/蓄热量比值与太阳辐射强度及北墙体长度呈非线性关系;当日放热量等于日蓄热量时,确定温室北墙体适宜长度为89.4~102.5 m;累积日有效积温与北墙体长度呈幂函数关系,北墙体长度越大,其累积日有效积温越低。     

日光温室分段智能屋脊通风效果研究

针对现有日光温室人工通风方式劳动强度大、室内气温分布不均匀等问题,在温室内安装2台或3台智能型屋脊通风设备对温室进行2段或3段智能通风,并在北京地区冬季日光温室与人工通风控制进行了对比。结果表明:在保温被揭开期间,当采用3段智能通风时,温室内空气温度最大值与最小值之差为(1.1±0.5)℃;而2段智能控制和人工控制分别为(2.3±1.1)℃和(3.8±1.3)℃。此外,应用该智能屋脊通风技术,还能将667m2均效益提高0.97万元。因此,智能型屋脊通风设备可显著改善温室内温度分布的均匀性,提高种植的经济收益。     

绿肥种植及翻压对日光温室土壤环境的影响

研究了日光温室休闲季节种植绿肥作物并翻压到土壤中,对土壤肥力和土壤酶活性的影响.结果表明:在目光温室夏季近2个月的休闲时期,种植三叶草能生产863 kg/667m2的鲜草,种植大豆能生产1500～1800 kg/667m2的鲜草,在下茬作物种植之前将绿肥翻压到土壤中,分析土壤指标发现,种植和翻压绿肥均能有效降低土壤盐分,提高肥力和改善土壤酶环境,是一种修复日光温室设施障碍一种可行的措施,其中以种植和翻压三叶草效果最佳,黄豆和黑豆之间差异不大.     

日光温室放风方式相关指标分析

通过调研从放风的操作难易程度、对棚膜的磨损程度及通风量大小等指标分析了目前温室的几种常用放风方式.比较了第5种类型和第6种类型放风方式的特点,计算了自然通风条件下日光温室所需的通风量,并依据"质量守恒原理"计算了在热压作用下,以上2种通风方式的风口面积.结果表明:第6种类型放风方式的筒口半径为 25cm,风筒高度为50 cm,屋脊处沿东西方向的布置间距为100cm.前底脚处通风口的有效宽度为20cm条件下基本能满足通风要求.该方法具有操作灵活方便,避免磨损棚膜,利于保护棚膜等优点.第5种类型放风方式在满足屋脊处和前底脚处风口最小宽度为23 cm条件下基本能满足通风要求,该方式能保持棚膜始终处于张紧的状态,不影响采光,磨损棚膜易于更换.     

四种保温被对宁夏冬季日光温室保温性的影响

为筛选出适宜宁夏地区日光温室生产的保温被,选用PE 4层黑色针织毛毡(1号)、PE 3层黑色针织毛毡(2号)、镀铝膜保温被(3号)及宁夏常用无纺布保温被(CK)作为试验材料,研究了4种保温被对日光温室气温和土温的影响,以期减少日光温室前屋面散热量,提高温室冬季保温性。结果表明:晴天时1号保温被夜间气温、地温与CK形成显著性差异;阴天时1号夜间气温、地温与2~3号及CK形成显著差异。1~3号及CK在极端天气下最低温度平均值为3.7、3.4、3.3、3.1℃,≤5℃平均延续时长为3.9、4.2、4.4、4.6 h,节能率为3%、2%、1%。试验期间,1~3号及CK温室夜间平均气温分别为14.6、13.6、13.0、12.6℃,夜间平均地温为17.5、16.6、16.1、15.6℃,1号保温性最佳,2号、3号次之,CK最差。     

基于二维传热过程的戈壁日光温室热环境模拟及验证

构建南疆戈壁石砌筑日光温室热环境动态变化数值模型,更好地分析和评价戈壁日光温室蓄热保温性能,为优化温室设计与建造提供重要依据。结合工程热物理和温室环境工程等理论,构建戈壁石日光温室墙体和土壤二维传热的动态数值模型,并通过在南疆克孜勒苏柯尔克孜自治州戈壁石砌筑日光温室的室内、墙体以及土壤进行多点、连续温度采集,与模拟结果进行比较,验证模型的准确性。实测数据与模拟结果相关性分析显示,连续5d模拟得到的室内空气、墙体表面以及土壤表面温度与实测数据呈现相同的变化规律,相关系数均在0.9以上,且模拟值与实测值之间的平均绝对误差在1.2~2.3℃范围内。表明所建的二维传热模型能较准确地模拟和预测戈壁石砌筑的日光温室内空气温度、墙面和土壤表面温度的变化规律,可以为该种类型温室的热环境及保温性能评估提供有效地参考依据。     

PO膜对日光温室温光环境和黄瓜产量的影响

为探究PO(polyolefin,聚烯烃)膜在设施黄瓜生产中的应用效果,以覆盖EVA(ethylene-vinylacetate,醋酸乙烯)膜的日光温室为对照,研究了覆盖PO膜对日光温室温光环境和黄瓜产量的影响。结果表明:与对照相比,PO膜覆盖能使日光温室内的光照强度提高20~280μmol·m~(-2)·s~(-1),使温室气温和地温分别升高0.2~2.0℃和0.3~1.5℃;对黄瓜瓜把长和瓜直径没有显著影响,但显著增加了黄瓜瓜长,且使黄瓜商品瓜率提高10个百分点;使每667m~2黄瓜前期、中期、后期产量和总产量均明显增加,分别比对照提高52.0%、27.2%、58.6%和43.4%,每667m~2收入提高39.9%,投入产出比提高129%。综上,PO膜在我国北方冬春季节设施黄瓜生产中具有良好的应用前景。