日光温室带竖向空气通道的太阳能相变蓄热墙体体系

基于已有日光温室专用多曲面槽式空气集热器,提出一种带竖向空气通道的太阳能相变蓄热墙体构筑体系,通过主动与被动相结合的蓄热方式,提高日光温室后墙体的太阳能热利用率。为了验证构筑体系的科学性和可行性,分别搭建了日光温室专用多曲面槽式空气集热器试验系统和带竖向空气通道的相变蓄热墙体试验系统,分析了太阳辐射强度、集热器内空气流速、日光温室中间显热蓄热墙体层内空气流动参数(空气流速、空气通道间距、空气流动方向)等对空气集热器太阳能热利用率以及墙体主动蓄热能力的影响规律。研究结果表明:当集热器内空气速度为1.4~1.8 m/s时,集热器的综合集热性能最佳,集热量随着太阳辐射强度的增加而升高;当墙体内竖向空气通道间距为400 mm、空气通道内空气速度为0.26 m/s、空气流动方向为上进下出时,相变蓄热墙体换热效率为66.2%,主动蓄热量约为9.43 MJ/m3,其中中间砌块层的蓄热量约占82.3%,墙体日蓄放热效率为98.4%。     

基于PLC的新型太阳能烟叶晾晒装置设计

采用运动可靠稳定的PLC作为控制核心设计了一种新型太阳能烟叶晾晒装置,该装置所需能源由太阳能电池板进行转换提供,通过湿敏传感器检测雨水信号,以PLC为控制核心,利用触摸屏实现操作,通过智能化控制可方便地实现在无人的情况下对烟叶进行晾晒和收集。该装置设计合理,工作可靠稳定,特别是在农村市场具有极高的推广价值。     

圆形吸收体贝壳形复合抛物聚光器模型构建及其性能

为解决沿东西方向放置的标准复合抛物聚光器（Standard-Compound Parabolic Concentrator,S-CPC）在有效工作时长内南边面形利用率低、遮挡光线、不能有效聚光的问题,该研究基于非成像光学边缘光线原理,构建了圆形吸收体贝壳形复合抛物聚光器（Shell Shaped -Compound Parabolic Concentrator,SS-CPC）的面形结构数学模型,采用可视化激光试验装置对SS-CPC模型聚光过程进行了验证。分析了旋转角对SS-CPC光学性能的影响,研究发现,旋转角β越大,SS-CPC的光学效率越低,但光口宽度、能流分布的均匀度越大。与相同接收半角的S-CPC对比试验结果表明：β值为0°、7°、34°、44°的SS-CPC平均光学效率为0.639 8、0.635 2、0.620 1、0.609 3,均高于S-CPC,且在工作时长、能流分布及均匀性方面,SS-CPC都优于S-CPC。SS-CPC有效消除了S-CPC聚光器南边面形拦截光线导致不能聚光的现象,提高了太阳辐射能的利用率。     

Neural network modelling of flat-plate solar collectors

In this study, different approaches to the modelling of flat-plate solar collectors are introduced and analysed. Among the physically based models, the heat network model and Hottel–Vhillier (H–V) models are discussed. The parameters of the latter model are identified for three different types of these solar collectors. The identification exhibited good agreement with the measured values. Finally, modelling simulations with an artificial neural network (ANN) technique were carried out. A sensitivity study was performed on the parameters of the neural network. The possible ANN structures, the size of training data set, the number of hidden neurons, and the type of training algorithm were analysed in order to identify the most appropriate model. The same ANN structures were trained and validated for the three solar collectors, using data generated from the H–V model and long-term (17 days) measurements.     

温室方位和地理纬度对太阳直射光透过率的影响

应用数学模型分析了温室方位、连栋数、季节及地理纬度对太阳直射光透过率的影响。在低纬度地区,上述各要素(除纬度外)对温室直射光透过率的影响效果均显著小于高纬度地区。然而,就东西栋温室而言,其栽培床面上的光照分布在高纬度地区和低纬度地区都表现出不均一性特点。     

太阳能集热日光温室供热现状及展望

太阳能供热是设施农业中的研究热点问题之一,太阳能资源具有存量巨大,分布广阔,使用清洁无污染,取之不尽、用之不竭的特点,具有广泛的应用前景;本文分析了太阳能集热日光温室供热现状、集热器种类、工作原理及存在问题,对新疆地区应用进行初步探讨。     

日光温室主动采光对盆栽番茄光合特性与农艺性状的影响

基于主动采光结构日光温室研究了其采光性能及其对不同种植密度、不同保留果穗处理番茄的光合特性与农艺性状的影响。试验在2种不同采光类型日光温室内设计了2种不同种植密度处理、2种不同栽培方式处理以及3种不同保留果穗处理,合计18个处理组合。在植株生长期间选3d(晴天)测定番茄叶片光合指标,在植株生长后期测定株高、茎粗、单果品质及产量等农艺性状。主动采光日光温室在采光方面显著优于普通采光日光温室(P<0.05),在测定番茄光合的3 d内主动采光日光温室的光照强度与普通采光日光温室相比分别高出7.90%、8.33%、8.51%;主动采光日光温室与普通采光日光温室相比,番茄净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度均表现为种植密度越小效果越好,番茄蒸腾速率则与之相反;农艺性状方面,主动采光日光温室番茄呈现高而细,普通采光日光温室番茄则呈现矮而粗的现象;两栋日光温室番茄果形指数均无显著性差异(P>0.05);普通采光日光温室番茄的果实硬度较主动采光日光温室番茄果实硬;在产量方面,主动采光日光温室每一处理组合的番茄产量较普通采光日光温室相对应处理组合的要高,其中G2-D3-...     

冬春季节日光温室内栽培番茄植株群体总辐射分布规律

对冬春日光温室内的光照时间、番茄植株群体冠层上方及不同密度番茄植株群体内部太阳辐射分布进行了较为系统的研究。结果表明,冬季日光温室内番茄植株见光时数较少。番茄植株群体冠层上方太阳总辐射值季节间差异明显。番茄群体内部太阳辐射值同时受季节、密度、株高影响。春季太阳辐射值明显高于冬季;同一季节植株上部太阳辐射值明显高于下部;密度越大内部光照环境越差。日照时数、冠层上方总辐射、植株群体结构(株高和密度等)等是影响番茄植株群体光环境的主要因素。     

太阳能技术在我国农业灌溉中的应用

太阳能技术对我国无电、缺电地区进行提水灌溉,或是利用太阳能技术对农作物进行精准灌溉等具有广阔的应用前景。利用介绍了国内外太阳能灌溉技术的发展历程并分析了太阳能灌溉系统的特点及其在应用中存在的问题,提出了解决问题的建议和对策。     

Microorganism repair after UV-disinfection of secondary-level effluent for agricultural irrigation

A pilot study of microorganism repair after UV disinfection was performed for agricultural reuse of secondary-level effluent in paddy rice fields in Korea. Effluent from the bio-filter of a 16-unit apartment was used in a flow-through type UV-disinfection system. The average concentration of suspended solids (SS) and biochemical oxygen demand (BOD) were 3.4 and 5.9 mg L⁻¹, respectively. The mean total coliform level was in the range of 1.5 × 10⁴ MPN 100 mL⁻¹. Photoreactivation and dark repair were apparent at a low UV dose (6 mW s cm⁻²). In low-dose UV disinfection, microorganisms increased within 12 h by approximately 5 and 1% due to photoreactivation and dark repair, respectively. This increase was not significant at a high UV dose (16 mW s cm⁻²). The repaired microorganisms were further inactivated, rather than reactivated, by solar irradiation, and numbers decreased to non-detectible levels after 4 h of exposure to solar irradiation. Based on UV disinfection and repair studies, a UV dose of 30 mW s cm⁻² is recommended as sufficient to produce reclaimed water virtually free of pathogens and may be adequate for disinfection of secondary effluent for agricultural irrigation in paddy rice culture.