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。     

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。     

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。     

日光温室保温性能的试验与优化设计

为了提高具有高纬度以及高寒气候特点的新疆塔城地区日光温室的保温性能,针对该地区两种不同结构的日光温室,通过对这两种结构日光温室的测试结果,分析了在高寒气候下温室结构参数对日光温室保温性能的影响;同时,运用优化日光温室结构参数的方法,再采用优化设计的结构参数建造温室.经优化后温室保温性能验证实验表明:优化温室比当地近年建造的温室室内气温高6℃,室内最低温度偏离度仅为10.4%,在当地成功地实现了越冬生产.     

不同方式封装的相变材料蓄热效果研究——基于日光温室

相变材料应用于日光温室中可以将温室白天多余的热量转移至夜间,起到调节温度的作用。为此,测试了经过两种不同方式封装后的相变材料在日光温室中的实际应用效果。通过与普通砖墙温室对照分析发现:两种类型相变材料温室均具有一定蓄热保温性能。内渗型相变材料温室比普通日光温室室温晴天夜间平均高0.9℃,阴天夜间平均高0.3℃;外挂型相变材料温室晴天比普通砖墙温室夜间温度平均高0.7℃。通过对两种类型相变材料温室综合应用效果比较发现,内渗型优于外挂型。此结果为相变材料在温室中的应用提供参考。     

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。     

新疆新型高效节能日光温室标准化设计探讨

日光温室标准化设计的目的是为了提高新疆南北疆日光温室的综合性能,根据新疆的自然条件和气候特征,对两地区的日光温室建造参数进行标准化设计,通过对这两种结构日光温室的测试结果,分析在新疆独特气候下温室参数对日光温室性能的影响。温室保温性能验证实验表明:标准化设计的温室在南北疆喀什塔城两地分别在外界-10.7℃、-8.1℃低温环境下,其温室内冬至日的平均温度可达到19.9℃、22.8℃,最低温度为15.3℃、18.8℃,最高气温达到33℃、30.1℃,标准化设计温室保温效果好,并从实际生产角度充分验证了节能日光温室的使用性能。     

双屋面日光温室建造设计及其环境动态变化分析

为提高有限土地的利用率,在普通日光温室的基础上设计建造双屋面日光温室,对其温度、湿度、光照、CO2浓度等与普通日光温室进行比较。结果表明:双屋面日光温室比普通日光温室土地利用率提高11.90%。双屋面日光温室的南屋面、北屋面在光照强度方面与普通日光温室差异不明显;南屋面日光温室日平均气温比普通日光温室提高0.35℃,而10cm日平均土温则下降0.89℃;北屋面日光温室的日平均气温比当地气温高7.99℃~8.99℃,其10cm日平均土温为8.44℃。双屋面日光温室的相对湿度较普通日光温室变化明显,南屋面日光温室的日平均空气相对湿度相比普通日光温室降低4.43%,北屋面日光温室则升高14.83%;南屋面日光温室日平均CO2浓度相比普通温室降低71.97ppm,北屋面日光温室则升高247.15ppm。     

新型复合相变墙日光温室性能实测分析

日光温室墙体在温室蓄热保温方面起着非常重要的作用,对温室热环境有直接的影响。为此,对复合相变墙温室和普通温室进行了温度测试,通过对照分析发现低温条件下相变墙温室保温性优于普通温室,高温条件下相变墙温室室内温度波动幅度明显小于普通温室,相变墙内外表面温差波动幅度较普通温室墙体大幅减少,可以有效减少外界环境通过墙体对室内温度的扰动。试验结果表明:将复合相变材料应用于日光温室墙体中,可起到降低温室能耗,改善温室热环境,节能环保的积极作用。     

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。     

新疆戈壁日光温室结构设计与优化

新疆戈壁地区地理环境复杂,气候变化剧烈,南北疆差别很大,戈壁日光温室与其它日光温室的设计上有差异。此次戈壁温室设计的结构参数主要有温室方位角南偏西8°,跨度8~9m,脊高3.4m,前屋面角28°,后坡仰角40°,后坡投影长度为1.6m。优化设计主要有温室之间距离为7~8m,温室长度60~80m,墙体材料采用混凝土框架结构后堆砌戈壁料,厚度不小于1.8m,栽培床下挖0.5m等。设计是在以往戈壁温室建设的基础上进行再次设计与优化,对于其它戈壁荒漠区的日光温室设计具有参考与借鉴意义。     

日光温室建筑参数的多目标模糊优选

在日光温室设计中,建筑参数的选择要考虑温室建造成本、室内透光量、保温性能、冬季燃料费用、结构承载力、使用年限、土地利用率等因素。采用多目标模糊决策法对沈阳地区跨度7.5m、后坡长度2.0m、后坡仰角在25°～45°之间变化的不同日光温室建筑参数方案进行了优选。结果显示,围护结构材料相同、建筑参数不同的8个方案中跨度7.5m、后坡长度2.0m、后墙高2.2m、脊高3.7m的温室最优。     

新型双屋面日光温室在北京市的应用与试验

为了了解新型双屋面日光温室在北京地区的应用效果,寻找适合北京市推广的节能型温室结构,以新型双屋面日光温室和4种传统的日光温室为研究对象,分别选取典型晴天、典型阴天、雪天及连续1周的数据,进行保温性能分析。试验结果表明:典型晴天、典型阴天和雪天条件下,室外温度越低,光照越少,新型双屋面日光温室的长时间保温效果越好,雪天新型双屋面日光温室的平均温度低于日光温室+空气热源泵,高于其余3种类型温室,且白天夜间温差较小,仅为1.5℃。新型双屋面日光温室1周的平均温度比砖+混凝土和砖+聚苯板日光温室分别高3.97和3.85℃,但比日光温室+空气热源泵和土墙下凹式日光温室分别低6.67和2.06℃;其中,白天最高温度仅次于日光温室+空气热源泵,高于其他类型温室,且变化幅度较大,夜间最低温度比日光温室+空气热源泵和土墙下凹式日光温室分别低35%和14%,比砖+混凝土和砖+聚苯板日光温室分别高56%和50%,说明新型双屋面日光温室的保温效果优于传统的砖+混凝土和砖+聚苯板日光温室。     

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。     

西北抗寒冷生产型日光温室结构参数的优化设计——以新疆吐鲁番市日光温室建造为例

根据新疆吐鲁番地区的自然条件和气候特征,针对当地日光温室经济效益徘徊不前的现状,优化设计该地区的日光温室结构参数.优化结构的日光温室性能试验结果表明:两种温室室内温差4.3℃,经优化设计后的日光温室结构优异、保温性能好、跨度大、土地利用率高,在吐鲁番地区能对蔬菜进行越冬生产,这对于其它气候寒冷地区的日光温室建造具有极好的参考与借鉴意义.     

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。     

温室不同结构内墙体对其温效应的影响

以温室内墙体比表面积一致的凸式墙体(T)和凹式墙体(A)作为处理,以常规平面墙体作为对照(CK),研究温室不同结构内墙体对其温效应的影响。结果表明:采用凸式墙体或凹式墙体均可提高温室的温效应,使温室内地温、月平均日温、月平均夜温、月平均最低气温以及一天内的气温明显提高。随着墙体深度的增加,墙体的最低温度增加而最高温度降低,其中凸式墙体处理的12cm、18cm、24cm墙体深度最低温度和最高温度均表现最大,而平面墙体最小,显著低于凸式或凹式墙体。采用凸式墙体(T)或凹式墙体(A)均可有效提高温室的蓄热能力,其中凸式墙体(T)白天吸热最多、夜间放热最多,具有更好的蓄热性能。     

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。     

连栋温室侧立面塑料薄膜保温效果及试验研究

为了提高连栋温室的保温性能,验证连栋温室侧面保温膜的温、光性能,设计了一种以侧立面悬挂日光温室覆盖用的棚膜作为连栋温室侧面保温膜的试验温室.试验结果表明,有保温措施的温室在测试期内的平均温度较无保温措施温室的平均温度提高了约2.9℃.晴天时,与无保温措施的温室比较,有保温措施温室的昼间和夜间平均气温分别提高了约2.2℃...