单层和双层膜组装式日光温室环境性能比较分析

组装式日光温室普遍存在保温蓄热性能不佳的问题,采用前屋面双层薄膜覆盖提高组装温室保温性能,经对单层膜、双层膜温室和传统土墙温室温光环境观测分析。结果显示:单层和双层膜组装温室的保温性能均不如普通土墙温室,但双层膜较单层膜组装温室的保温性能明显提高,冬季较单层膜组装温室最低温度提高4.20℃,降温速度较单层膜温室低0.39℃/h。双层膜组装温室也存在透光率下降(较单层膜温室下降6.67%~15.60%)、相对湿度增大和通风能力不足等问题。在温室建造和管理中还需注意改进,提高温室的调控能力。     

组装式涤棉墙体日光温室热湿环境及生产性能分析

通过对甘肃省靖远县建造的组装式涤棉墙体日光温室WSI温湿度环境性能观测分析。结果表明,WSI具有升温速度快,降温速度也快的特点,1月份平均升温幅度较土墙CK温室高5.58℃,但是最低温度为6.13℃,较土墙温室CK低1.84℃;WSI温室1月份平均最低温度均低于10℃,但是随外界气温回暖,3月份WSI温度条件好于CK温室。白天WSI各旬平均相对湿度较CK低9.9%。夜间WSI高于CK 1.10%。建议在1月份最好安排叶菜生产,2月份以后,随天气回暖和各组装温室条件的改善情况,进行早春茬茄果类和瓜类蔬菜的生产。     

跨度对山地日光温室性能的影响

研究跨度对山地日光温室的性能、辣椒果实生长、辣椒产量以及经济效益的影响,具有重要价值。为此,对以丘陵山地为主的延安市安塞县越冬种植辣椒的9m、10m、11.5m这3种跨度山地日光温室的温度、相对湿度、光照、地温波动幅度、后墙均温等参数进行监测,通过对比分析来研究跨度对山地日光温室性能影响,同时监测了不同跨度山地日光温室中辣椒果实生长及产量情况。结果表明:10m跨度山地日光温室的平均气温以及典型天气气温最高,空气湿度最小,光照强度最好,平均土壤温度最佳且波动幅度较小,后墙均温最高,果实生长情况最理想、产量最高,经济效益最佳。由此证明,10m跨度日光温室是适宜安塞地区的地理环境和气候条件的温室类型。     

温室跨度对日光温室光照环境的影响模拟研究

借助中国农业大学首次研发的日光温室光环境模拟预测软件,模拟研究了一定跨度(6m)和不同跨度(6、8、10m)下,指定时刻温室内各点的光照度分布,以及不同跨度、指定时间段,温室内各表面的累积光辐射能量的分布规律及温室的透光率。结果表明:随着温室跨度的增加,温室地面和墙面的累积光辐射能量是增加的,而两者的光照度却呈下降的趋势;考虑到温室内作物吸收能量的效率与种植规模的因素,温室跨度以8m为宜。温室的平均透光率在温室跨度为8m时达到最大值63.6%。这一结论,与日光温室实际建造的普遍做法相符。     

不同墙体结构日光温室保温性能试验

为了评价在冬季持续低温天气下不同墙体结构日光温室的保温性能,选取北京地区推广应用广泛的土墙下凹结构、砖加聚苯板结构和砖加混凝土结构的日光温室进行了保温性能试验。结果表明,土墙下凹式温室在持续低温天气条件下保温性能最佳,砖加聚苯板温室的保温性能明显好于砖加混凝土温室,砖加混凝土温室保温性能最差,该结果对防御日光温室冬季低温灾害影响有较好的指导意义。     

三种蓄热设备在组装式日光温室中的应用效果

为研究适用于组装式日光温室的蓄热增温设备,在组装式试验温室中安整水袋式、水幕式和双源热泵主动蓄放热设备,研究其蓄放热量、增温效果、蓄放热成本和节能率等指标,通过试验表明:双源热泵晴天蓄热量和放热量最高,分别为704.99MJ和539.62MJ,晚间温室放热时段平均温度较对照温室高3.51℃,但节能率为29.58%,使用成本较高,双源热泵阴天蓄热量和放热量分别为185.73MJ和222.78MJ,放热时间试验温室平均温度较对照温度高2.08℃;水幕式主动蓄放热设备晴天蓄热量和放热量分别为434.62MJ和337.19MJ,放热时段试验温室平均温度较对照温室高3.13℃,节能率为70.53%;水袋式主动蓄放热设备晴天蓄热量和放热量最低,分别为167.42MJ和157.16MJ,放热时段试验温室平均室温较对照普通温室高1.40℃,节能率为69.18%。通过综合性能分析,采用水幕式主动蓄放热设备具有节能率高、使用成本低的优点,双源热泵蓄放热设备具有蓄放热量大、增温速度快的优点,可根据温室生产需要进行选择安装使用。     

日光温室保温性能的试验研究

<正>额敏县属于塔城地区在全疆日照时长排第三,是发展设施农业的理想地区。额敏郊边附近的设施农业温室,每年以30%的速率增长,日光温室的结构模式各不相同。本文以该地Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3种结构的日光温室为研究对象,分析其在高寒气候下的保温性能,最后得出较优的温室结构。1试验1.1试验方法本次试验选取温室内的气温、地温、湿度作为测试对象,测点布置情况见图1。测试阶段为冬至日至大寒(2013年1月1日～31日),每天12点记录气     

不同覆盖材料对日光温室室内光环境的影响

系统研究了6种不同的覆盖材料聚乙烯膜(PE)、乙烯醋酸乙烯复合膜(EVA)、聚氯乙烯膜(PVC)、聚酯膜(PET)、氟素膜(ETFE)及聚碳酸酯板(PC)对日光温室室内光环境的影响,包括平均透光率、直射光与散射光的比例、温室室内各表面的光辐射照度分布和光辐射日变化情况,目的是全面了解覆盖材料对日光温室光分布的影响,旨在从光辐射角度,为日光温室建造和室内作物种植提供科学依据。研究结果表明:最好的覆盖材料为氟素膜(ETFE)和聚酯膜(PET),最差的为聚乙烯膜(PE)。不同覆盖材料的平均透光率以氟素膜(ETFE)和聚酯膜(PET)为最好,均达到67.5%;太阳光经过不同覆盖材料后,照射到温室地面的光辐射照度以氟素膜(ETFE)和聚酯膜(PET)为最大,均为1 3 1.8 W/m2,以聚乙烯膜(PE)为最小,为114.2W/m2,两者相差15.4%;11月22-24日,温室地面的光辐射照度呈逐渐上升的趋势。对于不同的覆盖材料,温室地面的光辐射照度以氟素膜(ETFE)和聚酯膜(PET)为最大,聚乙烯膜(PE)为最小。     

日光温室根区热环境相变调控系统设计与性能试验

为探索一种节能高效的日光温室热环境调控模式,以鞍II型日光温室为原型制作试验温室模型并设计了相配套的日光温室根区热环境相变调控系统,包括相变集热单元、潜热储存与交换单元、根温调节单元、循环泵组和循环管路5部分,并制定出系统热性能测试方案。通过对比试验,研究系统在单路循环模式下运行对日光温室模型室内空气、栽培基质不同深度温度的调节效果,以及对温室模型中紫叶生菜幼苗生长指标的影响。结果表明,冬季运行条件下,系统可以有效蓄积太阳辐射热,实现日光温室的高效能量收集和热环境调控,减少室内空气温度波动,提高基质根区温度。典型晴天天气测试时,试验温室20 cm深度处基质平均温度均高于对照温室。此外,与对照温室相比较,试验温室中生菜幼苗的株高、茎粗、单株叶面积、最大叶宽可分别提高13.4%、11.9%、79.1%、35.3%,表明试验温室内热环境更利于紫叶生菜幼苗的生长。     

日光温室环境预测模型构建

在借鉴国内外温室环境模型成果的基础上，利用热平衡原理建立了日光温室环境预测模型，该模型综合考虑了自然通风、作物蒸腾、地面蒸发、土壤传热和后墙传热对日光温室室内温湿度的影响，利用室内外的环境参数、室内作物的生长状态和自然通风口开口大小等参数，可以预测日光温室内部温湿度的变化情况，对日光温室环境调控具有一定的指导意义。     

宜机化日光温室环境调控技术研究

基于北京市设施农业环境调控设备老旧、以人工控制为主、且数据缺乏应用的现状,本研究采用“宜机化新型日光温室建设+宜机化日光温室智能化提升+高效栽培模式示范”的技术路线,搭建了一套适用于日光温室的设施智能控制技术,智能调节日光温室环境参数,建立良好作物生长环境,提升生产水平,推动北京市设施农业向智能化、精准化方向发展。     

基于SSA-LSTM的日光温室环境预测模型研究

构建日光温室环境预测模型,准确预测温室环境变化有助于精准调控作物生长环境,促进果蔬生长。而温室小气候环境数据多参数并存、耦合关系复杂,且具有时序性和非线性,难以建立准确的预测模型。针对以上问题,提出一种基于麻雀搜索算法(SSA)优化的长短期记忆网络(LSTM)温室环境预测模型,实现了温室环境数据的精准预测。实验结果表明,采用SSA自动进行参数选优的方式,解决了LSTM模型参数手动选择的难题,大幅缩短模型训练时间,且最优的网络参数能够发挥模型的最佳性能。对日光温室内空气温湿度、土壤温湿度、CO₂浓度和光照强度6种环境参数进行预测,SSA-LSTM平均拟合指数高达97.6%,相比BP、门控循环单元(GRU)、LSTM,其预测拟合指数分别提升8.1、4.1、4.3个百分点,预测精度明显提升。     

吉林省日光温室钢骨架的受力性能研究

针对目前吉林省内稍大跨度的日光温室产品抗风雪能力弱的现状,阐述了7.5~9m跨度钢骨架的几何设计参数、形状参数及选材方法。通过对比分析管材和钢筋的耗钢量、抗弯刚度及抗腐蚀性等特征,确定管材替代钢筋投入日光温室使用能有效提高其经济效益。同时,利用同济大学3D 3 S软件,以8m跨度钢骨架为例,分析了给定结构形式的受力性能及选材截面尺寸,为新建者提供参考。     

新疆南部地区日光温室环境调控试验研究

在新疆南部地区选取克州作为代表该地域特点的2010年新建的1座日光温室作为代表,采用智能环境监测仪全天候对温室环境参数进行实时监测,获得日光温室内的气温、地温、湿度、光照强度的实测数据,通过与室外实测环境参数的对比,分析克州日光温室结构参数对日光温室环境的影响.新建温室内最低气温9.9C,温室气温平均偏离度30.2％;地温平均偏离度为23.4％,两者均偏大;温室最高光照强度平均47.7kLux,日照时长平均为7h,基本满足作物的采光需求,但光照强度稍微欠缺;本次测试的温室内平均相对湿度为67.5％,利于作物的生长发育.新建温室在气温及低温的稳定性、光照强度方面尚需继续优化,但从整体测试数据来看,温室内小气候环境参数基本满足温室果蔬的春提早、秋延晚生产的要求.     

不同墙体结构日光温室保温效果的研究

为明确墙体结构对日光温室保温性能的影响,以3种不同墙体结构的日光温室为研究对象,计算了日光温室各组成元素的热工性能,分析了不同结构温室的墙体温度分布、温室内空气温湿度以及土壤温度分布。研究结果表明,厚度为0.6m的秸秆块墙体的热阻是平均厚度4.0m土墙体热阻的2.54倍,土墙体导热系数和蓄热系数分别是厚度为0.6m秸秆块墙体导热系数的16.91倍和11.42倍;墙体温度梯度显示土墙体厚度方向上的温度衰减速率最小,其次是0.6m厚秸秆块墙体,0.46m厚秸秆块墙体温度衰减速率最大。试验期间,SBWG1、SBWG2和SWG中空气的平均温度分别为3 0.8℃,3 2.1℃和3 2.6℃,温室中土壤在0 cm、1 0 cm和2 0 cm处温度(2月份)分别为26.2、14.1、13.9,25.2、16.5、15.1、27.2、17.5、17.2℃。秸秆块墙体日光温室在保温性能及湿度调解方面优势明显,在蓄热性能和土壤温度方面需要提高,以达到土墙体日光温室的保温效果。     

徐州地区日光温室保温性能的试验研究

分析了徐州地区冬季日光温室小气候的变化规律。针对当地日光温室冬季保温性能不理想的现状，从光照条件和温度条件两方面进行分析，对温室自身造成的保温性能不理想提出了改进意见，并在现有温室结构的基础上，通过选择最佳的揭盖帘时间，来提高冬季日光温室的保温性能。揭盖帘对比试验表明，揭盖帘时间选取恰当对室内温度影响较大，可以提高温室的保温性能。     

日光温室的跨度和下挖深度对黄瓜产量品质影响的调查分析

曲沃县位于山西省南部,近几年日光温室黄瓜产业持续快速发展,是山西省日光温室发展最快、规模最大、有着独特的产量优势和效益优势的县份之一,温室结构也在摸索中不断更新。     

基于ZigBee技术的日光温室环境监控系统研究

针对东北地区传统日光温室环境监控上所存在的设备安装困难、测量精度差、工作效率低等问题,采用ZigBee无线传输技术开发了一套智能日光温室监控系统。该系统可以对空气温湿度、土壤含水率、二氧化碳浓度以及光照强度进行监测,并通过控制模块实现对环境参数的合理调控。利用本系统,工作人员可以在现场或在远处工作室内实时监测日光温室内的环境状况,设置参数的上下限,控制各个设备的开关状态。试验结果表明,监控系统性能稳定,能够有效监控日光温室内的环境情况。     

不同保水剂在干旱环境下的基本性能对比研究

保水剂是一类具有抗旱保湿特性的高分子聚合物,被称为土壤中的微型水库。以新疆干旱地区土壤特性为切入点,分别考察盐浓度、溶液pH值、温度等对KCE、沃特(WT)、HG-60 3种保水剂吸水性能的影响,同时研究在不同土壤中保水剂的抗蒸发能力。结果表明:保水剂吸水倍率随着盐浓度的增加而下降;同时偏酸或偏碱都会使保水剂的吸水倍率呈下降趋势,但在碱性条件下的变化趋势小于酸性条件下的变化;无论干燥冷冻或者凝胶冷冻,保水剂吸水性能均受到显著影响,WT和KCE干燥状态冷冻后比凝胶状态冷冻后的吸水倍率要高,而HG-60呈现不规律性;在土壤抗蒸发试验中保水剂的保水能力:砂土中KCEWTHG-60、壤土中WTKCEHG-60、黏土中HG-60WTKCE。     

日光温室不同栽培季节番茄的需水特性研究

【目的】研究日光温室不同栽培季节番茄(Lycopersiconesculentum Mill.)的需水特性,探明水分需求与环境条件、植株生长发育的关系,为精准灌溉提供依据。【方法】基于番茄对土壤含水率的生理需求,用称质量法和水量平衡法计算需水量,同时观测植株生长及环境因子变化,分析水分需求及其影响因素,构建了水分需求模型。【结果】冬春茬和秋冬茬番茄植株日需水量均呈先升高后降低趋势,秋冬茬需水高峰期出现时间早于冬春茬,但全生育期需水量低于冬春茬;冬春茬番茄日需水量变化主要与植株生长因素有关,包括叶面积和鲜生物量,而秋冬茬番茄日需水量与环境条件相关更密切,主要是日平均光强和空气相对湿度;分别建立冬春茬和秋冬茬番茄的日需水量模型,二者拟合效果均较好。【结论】冬春茬和秋冬茬番茄需水特性存在差异,主要影响因子分别源于植株生长状况和环境条件,冬春茬番茄需水特性主要与叶面积指数和鲜质量有关,而秋冬茬番茄主要与日均光照强度和空气湿度有关。