蓄热变色蚕丝织物的开发研究?

为开发新型储热变色蚕丝织物,采用溶胶凝胶技术使用二氧化硅的三维网状结构对溴甲酚绿、MgCl2·6 H 2 O 和十四醇进行有效包裹制备出变色蓄热复合材料,并将其整理到蚕丝织物上。重点研究溴甲酚绿、MgCl2·6 H 2 O 和十四醇比例用量对复合材料变色性能的影响。结果表明,增加 MgCl2·6 H 2 O 和十四醇的用量有利于提高复合材料的变色速率和变色灵敏度;将复合材料整理到蚕丝织物上,蚕丝织物展现出较好的变色和蓄热性能。     

核桃高效嫁接技术研究

核桃嫁接成活率低是世界核桃生产中存在的一个难题。针对这一技术难题，于１９７７～１９９４年在几个核桃产地先后开展了核桃高效嫁接的５种技术试验，并进行示范及推广工作。通过采用蜡封接穗，选用增温保湿材料处理嫁接苗后，能有效地利用太阳热能、提高接口及土壤的温、湿度，克服接口伤流，促进接口愈伤组织迅速分生和愈合。几年来，试验、示范及推广共嫁接２３２４５８４株、成活１９９３０８９株，平均成活率达８５７４％，成活率比常规嫁接方法提高１倍多。采用该项技术核桃嫁接苗的成活率高而稳定，且出苗快，结果早，成本低，效益高。解决了多年来核桃生产中存在的重大难题。经试验，分核桃产区提出相应的核桃高效嫁接处理技术，具有较强的实际操作性。     

大跨度非对称水控酿热保温日光温室性能分析

大跨度非对称水控酿热保温日光温室(简称大跨度日光温室)的特点是在温室的北部建造了水控酿热发酵池,提高了温室的保温蓄热能力。该试验以大跨度日光温室为研究对象,在冬季典型晴天(2016-01-28),阴天(2016-01-13)和雪天(2016-02-12)的条件下,将大跨度日光温室与苯板砖墙温室进行对比,分析了其光照强度、温度日变化、土壤温度日变化等性能。结果表明:晴天条件下,大跨度日光温室夜间的平均温度为11.7℃,阴天为10.8℃,雪天为9.9℃;晴天条件下,大跨度日光温室夜间的平均土壤温度为10.8℃,阴天为13.9℃,雪天为11.4℃。大跨度日光温室的夜间平均温度能满足冬季作物的要求,且该温室比苯板砖墙温室建造成本降低了39.6%,土地利用率提高了30%以上,适合在西北地区进一步推广和应用。     

不同材质传热风道性能及蓄热土壤温度场CFD模拟

风道在园艺设施中应用较为广泛,通常作为土壤及墙体热量传递的载体。该文搭建了风道传热试验台,以聚氯乙烯管道(polyvinyl chloride pipe,PVC)、镀锌铁皮管道(galvanized iron pipe,GI)及钢筋网外缠绕土工布管道(steel mesh skeleton-geotextile composite pipe,SFG)3种管材作为传热风道,以土壤为蓄热体进行试验,结合计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)对蓄热土壤温度场进行分析。结果表明,SFG的传热效果最好,测试期间的换热量达到299.44 kJ,约是GI的4倍、PVC的3倍;SFG进、出口上、下、左、右4个方向的有效蓄热范围均远大于240 mm,PVC与GI的有效蓄热范围相似;通过CFD所建立的3个传热风道计算模型的最大相对误差为4.4%,模拟发现蓄热土壤截面温度从进风口到出风口具有一定的"坡降"。因此,SFG的传热效果明显优于PVC与GI,具有较高的应用潜力和一定的推广价值。     

组装式太阳能双效温室应用效果试验

为解决目前日光温室普遍存在的设备简陋、环境调控与抗寒防病能力差、土地利用率与劳动生产效率低的问题,建造了组装式太阳能双效温室并进行试验。该文分别选择内保温和外保温太阳能双效温室(温室内配置太阳能集热器、蓄热水池和热泵机组在内的太阳能热泵系统)测试其保温降湿性能和增产效果,主要测试指标为空气最低温度、日平均温度、光照度、空气相对湿度,种植作物的单株产量、单位面积产量。测试结果表明:内保温组装式太阳能双效温室室内最低气温都在9℃以上,与对照温室相比,1月份试验温室室内平均气温提高3.4℃,1月份室内平均最低气温提高4.0℃;外保温太阳能双效温室1月份室内平均最低气温为12.5℃,空气相对湿度控制在80%以下,比对照温室室内温度提高3.8℃,蔬菜增产19%~55%。组装式太阳能双效温室改善了温室的环境条件,提升了日光温室抗寒防病和增产增收的能力,该温室的研究与应用为中国北方同类地区提供借鉴与参考。     

双层覆盖温室地下蓄热系统保温效果试验

针对温室加温能耗大的突出问题，设计了双层覆盖温室地下蓄热系统。测试了冬季夜间保温时温室内外温度、湿度，计算了达到同样环境温度时燃煤热水锅炉加温所需能耗及燃料成本。结果表明，在冬季白昼为晴天、多云、阴天时，双层覆盖温室地下蓄热系统蓄热后，夜间保温时温室内温度分别高于外界温度5．1～9．8℃、4．8～6．9℃、4．2～6.4℃，室内外平均温差分别为6．9℃、5．4℃、5．3℃，其能耗费用低于燃煤热水锅炉加温费用，系统具有良好的保温性能，节能效果明显。     

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%。     

新疆各地区日光温室不同围护结构常用材料使用性能的应用研究

针对我国新疆设施农业发展自然条件复杂、建造不规范、生产效益低等问题,通过采集和分析南北疆6个区域的气候条件和地理气象信息,通过阿克苏地区柯坪县3座不同墙体温室的12个点进行18h的温度实测、进行分析、计算研究,结合多年的设施农业设计和建设的理论工作和生产实践,得出全疆6个区域合理、实用的日光温室6种墙体和7种后屋面材料组合,并计算出厚度尺寸,在西山农场温室生产得到验证,为新疆经济型日光温室的设计、建设,为设施农业良性可持续发展提供技术参考和实践依据.     

温室储热器隔热层与蓄热工质结构设计与性能分析

为解决因连续雾霾天气或阴雨雪天气而导致温室内温度过低,以及现有日光温室储热器散热量大、跨时蓄热量不足的问题,通过对储热水箱外隔热材料及水箱结构进行优化设计和蓄热工质组合研究,实现了温室储热装置跨时储热、分段缓释放热。实验表明,采用隔热涂料+气凝胶+橡塑保温棉的组合隔热效果较好,其24h散热量比单一隔热材料减少散热0.367MJ;设置水箱隔热材料厚度为80~120mm,采用体积为6~10m3、高径比为1∶1的圆柱体蓄热水箱,既可保证较低的有效散热率,也能控制工程施工成本;采用复合相变材料组合增大了水箱蓄热量,优化了放热过程,并实现了热量分阶段缓释。建立了水箱有效蓄热量与水箱体积、相变填充体积的计算模型,利用该模型可根据不同地区热负荷和水箱储热时间配置适当的储热水箱。