北方寒冷地区温室供暖计算方法

北方地区温室的冬季供暖十分重要。一方面,室外非常寒冷(哈尔滨地区最寒冷的1月份室外日平均气温达到-26℃);另一方面,由于地理纬度高(哈尔滨地区地理纬度j=45.6),太阳高度角低(1月份平均为d=-20.9),造成采光量少,必须补充足量的热才能维持温室正常的栽培生产。为此,详细论述了寒冷地区温室供暖计算方法,为北方温室的冬季生产提供热量的保证。     

温室地下蓄热系统蓄热加温效果试验

为了减少温室加温能耗,基于植物生理设计了温室地下蓄热系统,测试了系统冬季白昼蓄热与夜间加温时温室内空气温度、湿度和地坪温度和室外气温、土壤温度、相邻未蓄热温室气温和地温。结果表明：在冬季白昼为晴朗、多云时,系统蓄热可分别使地坪温度平均高于未蓄热温室地温4.8℃,4.4℃,具有良好的蓄热效果;阴天时蓄热时间应适当缩短,但由于长期蓄热,其地温仍高于相邻温室2.6℃。在白昼为晴朗、多云、阴天的情况下,夜间系统加温使温室内气温分别高于相邻未蓄热温室3.1℃,2.0℃,1.5℃,与外界分别保持3.95℃,3.21℃,2.35℃的平均温差,在加温期间具有良好的加温效果,至少可以满足温室加温能耗的35.7%。     

温室地下蓄热系统蓄热和加温性能

针对温室地下蓄热系统热量损失大、系统运行效率低的缺点,设计了一种新型温室地下蓄热系统,测试了蓄热与加温时进出口空气温度、湿度、换热管道出口处流速、土壤温度。试验结果表明,系统蓄热与加温时空气流经换热管道温度、焓值变化明显,平均蓄热热流密度为23-81W／m^2,平均加温热流密度为82-96W／m^2,能够明显提高苗床温度,蓄热量与加温热量均是系统消耗电能的10倍以上,节能效果明显。     

温室加温设备的安全使用

为确保温室加温设备的使用安全，介绍温室加温的方式及相关设备，从安全防护、安全标志、电器防护方面，介绍对温室加温设备的具体安全要求。以热风加温设备为例，介绍其安全操作事项。     

非连续加温温室结构设计中雪荷载取值方法

在分析比较国外关于温室建筑及我国工业与民用建筑结构荷载规范的基础上，针对非连续加温温室结构设计中雪荷载的定义方法、计算取值等进行了较深入的探讨；同时结合工程实践，提出了一套适合我国温室结构设计中雪荷载取值的一般原则：在现有条件下，考虑重要性因子和暴露因子，按中国建筑结构荷载规范（GBJ9－87）计算雪荷载是可行的。     

谈现代温室主要结构系统

正随着我国农业产业结构的不断调整,经济作物和果蔬等农产品种植大幅度增长,温室大棚在我国农村迅速发展起来。温室生产相比大地生产最大的优势在于温室能够在不适宜植物生长的季节进行生产,因此温室内的环境条件,如温度、光照、湿度、水分和气体等因素,就需要进行人工调控,而温室环境调控功能的实现,则是建立在多个结构系统基础上进行的。温室结构不仅要满足透光率高、能量消耗低、通风良好的要求,而且要具     

日光温室大棚电热带智能融雪加温系统项目的应用研究

分析了当前日光温室大棚屋面融雪的方法,介绍了日光温室大棚电热带智能融雪加温系统项目的原理及主要电子元件,并对项目应用的经济效益、社会效益、生态效益进行了分析.     

空气源热泵在寒冷地区水稻芽种生产系统中的应用

热泵作为一种节能环保技术受到了世界各国的普遍重视,而空气源热泵可从大气中吸取丰富的低位能量,使用安装方便,运转费用较低,因此得以广泛推广应用。但是,普通空气源热泵的应用范围受到气候条件的约束,随着大气温度的降低,普通空气源热泵的制热量逐渐减少,不能满足用户对制热量的需求。当室外气温很低时,随着压缩机压缩比的不断增加,其COP急剧下降,排气温度迅速升高,从而导致压缩机不能正常运行甚至损坏。由于喷气增焓技术和高效过冷却等技术的应用,使得低温型空气源热泵得以在-15～-25℃的环境温度下应用,也使得空气源热泵在寒冷地区水稻芽种生产系统中的应用成为现实。     

热风加温下Venlo型温室温度场的CFD数值模拟

应用计算流体动力学(CFD,Computational Fuid Dynamics)中的标准湍流方程,对Venlo型PC板温室在燃油热风加温条件下进行了温度场的数值模拟。模拟时,对整个计算域采用ANSYS中的Fluid141单元进行网格划分,生成大约105个网格。数值模拟结果与试验测试点温度分布情况吻合较好,基本反映了燃油热风机出口风速为1.77m/s和风温为60℃时室内温度场的分布情况。     

华北型日光温室升温系统的节能设计专家系统

目前温室的采暖设计理论未考虑新节能技术和温室采用的智能控制系统对温度的影响，因而容易造成设备容量过大和燃料储备过多的现象。为此，使用基于神经网络和模型的模糊专家系统来设计适当的加温设备和经济的燃料储备，可以大量地节约温室运行成本。     

基于光照的温室加热系统模糊PID控制

为了给冬季作物提供适宜的生长环境,综合考虑自然光和节能因素,提出了一种基于光照的温室加热系统模糊PID控制方法。首先,根据温室的光照强度和天气预报信息,建立温室内温度的设定模型;然后,结合常规PID控制算法简单、鲁棒性好及可靠性的优点,采用模糊控制思想对PID控制参数进行调整,使控制系统可以依据不同的偏差相应地调整;最后,使用Mat Lab中Simulink对控制算法进行了仿真试验。结果表明:该控制方法稳定性高、动态响应好、抗干扰能力强,为提高温室生产的经济效益提供了理论依据。     

主动式温室地暖系统温控效果仿真与试验

针对严寒天气影响温室内作物生长的问题,提出了一种主动式温室地暖系统,并基于热平衡理论,首先对地暖系统的热量传递过程进行了研究,分别建立了温控系统径向、轴向传热数学分析模型;再利用有限元分析软件进行了二维稳态温度分布状态的数值模拟,研究结果表明,若将距地面20cm处土地温度大于15℃作为地暖系统的有效作业范围（简称Qf）,地暖系统的开启温度应不低于28℃,且系统入风口温度每增加2℃,其轴向有效作业辐射范围可扩大2.4～2.8m;通过与昌平区马池口温室大棚实地试验的数据对比,地暖系统换热过程对浅层与深层土壤温度扰动规律与理论分析结果一致,进一步验证了仿真分析的有效性。     

设施固定管道式二相流常温烟雾系统雾滴沉积试验

针对缺乏设施专用高效施药机具,现有机具雾化性能差,农药有效利用率低,人员受毒害严重等问题,设计了设施固定管道式二相流常温烟雾系统,并结合推车式常温烟雾机,进行了喷雾性能对比试验,同时以结果期苏椒5号为试验对象,研究了作物冠层对二相流烟雾系统雾滴沉积分布的影响。试验设置二相流烟雾系统的工作气压为0.3MPa,液压为0.05MPa,施药流量为2L/min;常温烟雾机放置在温室中间位置距离前方采集区域2m处,风筒与水平地面呈15°倾角,向正前方喷雾,施药流量为1.5L/min,总施药时间为5min。结果表明,二相流烟雾系统每个采集区域的沉积量最大值均出现在喷头喷射方向前方约1m处（采样点4或5,与喷头喷射方向有关）,CV1稳定在25%~35%之间,反映出横向各采样点雾滴沉积量的差异和分布规律的一致性;常温烟雾机雾滴沉积量在前、中、后各区域内的变异系数分别为70%、29%和0,导致前方（7~9m）各采样点雾滴沉积量变异系数高达70%的原因是雾滴集中沉积在烟雾机前方的固定区域（采样点3~6）,而在两侧的沉积量过低,后方（41~43m）沉积量变异系数为0,是因为烟雾机风送距离有限导致后方各采样点无雾滴沉积。从沉积量的区间分布特性看,与常温烟雾机相比,二相流烟雾系统各采集区域雾滴沉积量的变异系数仅为13%。以上结果说明,二相流烟雾系统能够实现整个棚室的无人施药作业,且雾滴沉积分布均匀性较好;棚室内作物的存在有利于雾滴在周围叶片上聚集,雾滴沉积量在竖直高度和不同区域的分布无显著差异,变异系数不大于13%。综上所述,二相流烟雾系统工作性能稳定,雾滴分布均匀,可明显提升对病虫害的防治效果,能够实现人药分离作业。     

现代温室设施双机热备冗余控制系统可靠性分析

现代温室作为现代农业种养的有效设施,打破了动植物生长发育的地域和时空界限,在蔬菜种植、花卉种植、水产养殖及种养结合等生产领域得到了广泛的应用和推广.现代温室设施控制系统采用双机热备冗余控制策略,能够极大地提高控制系统CPU单元可靠性.为此,对基于马尔可夫过程模型的现代温室设施双机热备冗余控制系统CPU单元进行了可靠性分析.其结果表明,双机热备冗余控制系统CPU单元较整个控制系统的各边、节点和子系统绝对可靠.     

现代日光温室应用设施与装备的研究

针对目前我国传统日光温室现状,介绍了用现代先进科技与装备对其进行改造和提升的方法及试验结果。     

固定管道式常温烟雾系统雾滴沉积仿真与试验

为了进一步研究固定管道式常温烟雾系统的风场分布特性和雾滴沉积分布特性,基于计算流体力学（CFD）非稳态模拟,通过建立固定管道式常温烟雾系统在温室内作业的气流速度场仿真模型及雾滴沉积分布仿真模型,分析了该系统在3组作业参数（液压为0.05MPa,气压为0.2、0.3、0.4MPa,3组作业参数分别对应的喷头出口截面平均气流速度为200、400、600m/s）〖JP2〗下的气流速度分布特征及在3组作业参数、4组高度水平（0、40、60、80cm）和2个〖JP〗雾滴沉积区域（喷头正下方区域和喷头中间区域）下的常温烟雾系统的雾滴沉积分布特性,并对雾滴沉积分布特性进行了试验验证。研究结果表明：固定管道式常温烟雾系统作业时可在棚室内形成涡旋气流,有益于雾滴在整个棚室内的漂浮、弥散和沉积,根据仿真和试验结果得出本系统的最优作业参数为气压0.3MPa、液压0.05MPa。喷头正下方和喷头中间区域的雾滴最大沉积量分布在喷头喷射方向前方1m区域（采样点5）,且沿喷头喷射方向呈逐渐降低趋势。相同试验条件下,雾滴沉积量随着气流速度的增加呈降低趋势。喷头正下方的雾滴地面沉积量低于中间区域的雾滴地面沉积量,而在高度水平40、60、80cm下,喷头正下方相应的雾滴沉积量高于中间区域。正下方区域的雾滴主要沉积分布在60~80cm的高度区间,中间区域的雾滴主要沉积分布在高度40、80cm区域。不同作业参数下雾滴在不同高度的仿真和实测沉积量相关系数范围为0.990~0.924。雾滴沉积量仿真值和实测值的相对误差范围为0.008~0.374, 说明CFD仿真可较准确地预测模拟常温烟雾系统气流速度场与雾滴沉积分布特性,指导实际作业参数优化。     

寒冷干旱地区温室温度的测试分析

温度是影响作物生长的关键因素之一,是衡量农业生产水平的重要技术参数。为此,试验基于Lab-VIEW数据采集平台,针对寒冷干旱地区,对不同气候变化下的温室温度进行测试、采集数据,实现了温室内多点温度的实时采集;并在采集数据的基础上,分析了温室内温度分布规律。试验结果表明:无论是晴天还是阴天由于覆盖层、空气和土壤的吸散热不均匀,垂直方向上各层面的温度分布呈现梯度;晴天白天温室内温度变化剧烈,而夜晚趋于平缓;上午西侧空气温度比东侧高,下午则相反;阴天水平方向上的温度呈现南低北高,东西低中间高的分布趋势。