日光温室水循环增温蓄热系统应用效果研究

为了提高北方地区冬季日光温室内的温度,满足作物生长需求,同时减少温室加温能耗,设计了一种水循环增温蓄热系统。该系统以日光温室墙体结构为依托,以水为介质进行热量的蓄积与释放,利用冬季晴天时北墙部位的太阳辐射热量使水增温,并把水储存在蓄热水箱内;夜间温室内温度降到一定程度时,利用所贮蓄的热量给温室加温。结果表明,应用该系统可使温室每天平均气温提高3.65℃以上,地温提高2.00℃左右;夜间气温至少提高3.00℃,地温提高1.00℃以上;既能有效地提高温室温度满足作物生长需求,还能替代化石燃料的使用而减少CO、CO2、SO2、NOx等有害气体的排放量;冬季3个月产生环境效益2.8万元。     

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。     

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。     

日光温室蓄热式滴灌技术试验

温室灌溉是温室生产技术的首要问题,现在大多数温室生产基本上由传统漫灌转向滴灌,但还是存在灌溉后地温下降,不利果树萌芽,另外,温室内的空气温度变化太快也是一个较难控制的问题,针对这几个问题,以葡萄温室为例,我们开展了蓄热式滴灌技术研究.     

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。     

环境智能监控系统在日光温室草莓生产中的应用

以日光温室栽培的‘章姬’草莓为试材,对安装有环境智能监控系统的温室内温度进行监控,并与人工控制温室比较了草莓移栽后的成活率、物候期、产量和果实品质。结果表明,安装有环境智能监控系统的温室内温度更有利于草莓的生长,且草莓移栽成活率、单株结果数、可溶性固形物含量以及667 m2产量明显高于人工控制温室。该系统在半干旱区日光温室反季节栽培中对提高草莓的成活率和产量、改善果实品质效果明显。     

固化沙主动蓄热后墙日光温室的性能分析

我国西北地区地域广阔,沙土资源丰富,该试验设计了一种新型日光温室后墙结构,以固化沙为温室的主要墙体材料,墙体中分层安装有带通道的混凝土预制板,白天通过风机将温室内热空气主动蓄积到墙体内,夜晚将墙体内热空气主动释放到温室内,从而增强温室的保温性能,并对其温光性能进行了试验分析。选取冬季典型晴天(2016-01-24、2016-02-10)、阴天(2016-01-16、2016-02-20)和雪天(2015-12-11)的试验数据,分析了固化沙主动蓄热后墙日光温室与普通苯板砖墙日光温室室内光照度、温度及墙体内部温度的差别。结果表明:固化沙主动蓄热后墙日光温室与普通苯板砖墙日光温室相比,光照度没有明显差异;室内平均温度在典型晴天提高了1.7℃,典型阴天提高了2.5℃,典型雪天提高了2.4℃。固化沙主动蓄热后墙日光温室墙体内部温度恒定区域处于740~1 000mm、蓄热层厚度超过740mm,其中固化沙蓄热厚度超过了620mm、蓄热层厚度和蓄热能力均大于普通苯板砖墙,表明该温室具有良好的保温效果,适合进一步在西北多沙土地区推广。     

基于CPC型太阳能集热器在日光温室中的供暖应用及经济效益分析

以槽式集热器为雏形,设计开发出一种板式的CPC复合抛物面集热器。集热管采用新型直通金属-玻璃封接式真空太阳能集热管,并利用Tracepro光学软件,在太阳光入射角-28°～28°进行模拟,表明在此期间不会产生跑光现象,聚光效果明显;通过试验测出该CPC集热器试验最高效率可达65.4%,将该设计用于农业温室,进行冬季供暖补能,最后进行经济效益分析。结果表明:使用CPC集热器为温室供暖(内蒙古供暖180 d),夜晚在保证温室适宜温度下,与传统燃煤取暖相比,可节省运行费用300元,减少二氧化碳排放12.15 t。该研究可为日光温室在未来投入清洁能源供暖提供参考价值。     

日光温室主动采光与相变蓄热改造后性能分析

针对传统日光温室普遍存在的冬季室内采光不够、夜间温度过低的问题,对杨凌地区2座传统日光温室进行了基于主动采光和相变蓄热技术的改造。以当地未改造的日光温室为对照,研究了2座改造温室在不同典型晴天、阴天和雪天天气条件下的光照及空气温湿度的变化情况。结果表明:主动采光温室的光照强度在典型晴天较对照温室可提高6 197lx,采光率提高46.8%,平均气温提高2.7℃,降低温室夜间湿度10.53%,典型阴天和雪天可降低夜间湿度7.94%。相变蓄热温室典型晴天夜晚气温可比对照温室高3.5℃,湿度相对降低8.42%,阴天和雪天夜间气温比对照高2℃左右,湿度比对照低3.40%。因此,通过2种技术改造的日光温室均有良好的效果,为传统日光温室的改造提升提供了有效途径。     

空气能热泵系统在日光温室的应用效果

利用空气能热泵系统,以水为介质对日光温室栽培槽土壤进行加热,测试冬季日光温室内气温和地温变化,以及夏季对根结线虫的防治效果.结果表明,在冬季用电低谷期,日光温室采用空气能热泵系统加温,平均气温和地温比对照温室提高2.86℃和1.94℃;夏季高温闷棚后再运行空气能热泵系统加热8 h,根结线虫平均灭虫率为92.3％,灭虫均...     

日光温室保温节能技术应用与研究进展

从日光温室的位置、类型、方位、前屋面、后屋面、墙体、温室内多层覆盖、防寒沟、廉价能源、节能设备的利用及栽培、操作管理方面分别介绍了我国日光温室保温节能技术的应用与研究进展。     

不同保温被外覆盖对日光温室保温及黄瓜生育的影响

试验以对温度要求敏感的黄瓜为材料,研究了3种不同保温被外覆盖下日光温室内气温和地温的变化以及越冬茬黄瓜的生长状况。结果表明:温室夜间旬平均温度、最低温度以及夜间温度的降低幅度,都表现为加厚保温被的保温效果最好,其次是普通保温被+牛皮纸被,普通保温被的保温效果最差;加厚保温被覆盖的温室内,黄瓜株高、茎粗等生长指标及产量都明显优于其它2个处理。     

主动蓄热体内部空气热交换系统的传热性能及参数调控

利用日光温室提供主动蓄热体参数研究所需的环境条件,测试了不同风速、空气温度以及空气-土壤温度差对主动蓄热体内空气-土壤热交换系统的管道内部温度、进出口温差以及蓄放热能力的影响规律,以期获得主动蓄热体内部管道通风系统的传热效率及优化调控参数。结果表明:同一风速条件下,进出口温差随室内空气温度增加而增加。放热阶段,当进风口以风速0.5～4.0m·s^-1运行时,系统放热量随着风速增加而增加,平均放热流量为9.8～73.9 W;蓄热阶段,当进风口以风速0.5～2.0m·s^-1运行时,系统蓄热量随风速增加而增加,平均蓄热流量为21.4～70.2 W,当进风口以风速2.0、4.0m·s^-1运行时,平均蓄热流量仅相差2.7 W,性能系数COP相差不大。同一风速条件下,随着室内空气-土壤温度差值不断增大,进出风口温差也不断增加,同时建议白天风机开启蓄热时设定的室内空气温度最少应该比蓄热体内土壤温度高4.5℃。     

日光温室蔬菜智能化管理系统建模

随着精准农业的发展,智能化管理将在现代农业中广泛应用。针对智能化管理在日光温室蔬菜生产中尚鲜见报道的情况,该研究以日光温室蔬菜为研究对象,通过对日光温室环境特征的分析,设计一种基于无线传感器网络技术的低成本温室监测系统,用于监测温度、湿度、二氧化碳浓度等关键环境参数,并建立日光温室蔬菜系统,通过建模,建立不同子模块,实现蔬菜生产的智能化管理。     

新型太阳能吸热涂料对日光温室温度的影响

为了提高冬季日光温室温度,保证蔬菜的正常生长,将新型太阳能吸热涂料涂刷于日光温室后墙,测试其对温室温度及种植蔬菜产量的影响。试验结果表明,使用吸热涂料的日光温室(E3)在全天各时段的温度均比对照(E6)高,且平均温度可提高2~10℃;E3内种植的宝塔菜花产量较E6提高16.4%,经济效益每667 m^2可增加1395元。     

青海西宁地区日光温室冬季环境测试分析

为给青海省日光温室的建造设计、室内环境因子的合理调控以及作物生产管理提供理论指导和依据,在冬季最寒冷时段对西宁地区典型配置日光温室室内外光温环境进行了测试,探讨了晴天、连阴天下温室内部温度、光照、不同深度的土壤温度等主要环境因子的日变化规律,分析了日光温室围护结构的保温性能,并从管理手段、品种选择和结构参数等方面提出了解决不利生产环境条件的方法和建议。     

夜间日光温室表面冷凝及传热

测试冬季夜间日光温室内环境因子及温室表面热流量并计算分析温室表面的冷凝及其潜热.结果表明:温室前屋面在盖帘期间及后坡在早晨揭帘前有冷凝现象,墙体、土壤表面无冷凝现象,后坡在盖帘后夜间只有部分时段有冷凝现象.当室外温度较高时表面冷凝释放的潜热量大,2月20日晚盖帘后前屋面冷凝潜热量是显热量的1.7倍,在2月20日早晨揭帘前前屋面及后坡面冷凝潜热量分别是显热量的87.1%及95.2%.     

日光温室土壤温度分布边际效应的数值模拟

采用CFD技术,以2004年2月20日(晴天)及2月21日(阴天)土壤温度模拟值与试验值对比进行研究,揭示土壤温度沿跨度分布的边际效应特点。结果表明:温室0.2 m深土壤温度呈现中部高、两端低,且中部以北温降较大的特点,0.2 m深土壤温度跨中与北墙1 m处温差是跨中与前底脚1 m处温差的近2倍;模拟显示0.2 m深土壤温度距北墙0.5 m开始急剧下降,出现明显的边际界点,界点与中部温度相比下降近3.0℃;与0.2 m深跨中土壤温度相比降幅2℃的点在晴天13:00距北墙2.5 m、23:00距北墙1.7 m,阴天13:00距北墙1.4 m、23:00距北墙1.1 m,表明阴天土壤温度分布均匀性好于晴天。采用数值模拟的方法有助于了解土壤温度在温室边际区域的详细分布,以指导温室建筑在边界处的构造设计。     

低温寡照对日光温室番茄幼苗生长的影响

以“金棚1号”番茄为试材,选择典型节能型日光温室,通过张挂遮阳网建立低温寡照环境,利用盆栽试验研究冬季低温寡照对日光温室番茄幼苗生长的影响.结果表明:低温寡照处理下番茄生长受到抑制,净光合速率、气孔导度、叶绿素含量均下降,胞间CO2浓度与对照比较变化不明显;在最低温度2～3℃,透光率51.96％条件下,低温寡照2d,对温室番茄影响较小,可迅速恢复至对照水平;低温寡照3d,产生一定影响,但是依然可恢复;低温寡照4d,影响较大,即使置于良好环境,依然恢复不明显;低温寡照5d,严重影响温室蔬菜生产,置于良好条件依然恢复性差,各项指标均有下降趋势.