超低能耗日光溫室保溫性能及其節(jié)能效果研究

【摘要】：作為我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中一種具有鮮明地域特色的農(nóng)業(yè)設(shè)施,日光溫室以其能夠在不加溫或少加溫狀況下進(jìn)行越冬生產(chǎn),實現(xiàn)全周年生產(chǎn)目標(biāo),在我國東北、西北以及華北大部分地區(qū)得到了推廣和應(yīng)用,有效地彌補(bǔ)了露地栽培的生產(chǎn)方式因季節(jié)變化造成的生產(chǎn)間斷或產(chǎn)量減少的缺陷,為我國農(nóng)產(chǎn)品市場的穩(wěn)定提供了有力的保證。進(jìn)入“十一五”期間,伴隨著國家關(guān)于推廣農(nóng)業(yè)設(shè)施政策的出臺以及節(jié)能型日光溫室的不斷發(fā)展,日光溫室在我國北方地區(qū)的興建力度得到了進(jìn)一步加強(qiáng),在已建或新建日光溫室工程中,普通型日光溫室以及第一、二代節(jié)能型日光溫室占有率達(dá)到80%以上,第三代節(jié)能型日光溫室的推廣還處于初始階段。本文對我國日光溫室各個階段的發(fā)展歷程進(jìn)行了評述,總結(jié)出：以“節(jié)能”為主線,進(jìn)一步降低溫室能耗程度,提高生產(chǎn)的集約化水平,建造出能耗低、生態(tài)效益高的日光溫室溫室一直是我國溫室發(fā)展的目標(biāo)和趨勢。 日光溫室圍護(hù)墻體的作用除了承重溫室內(nèi)骨架之外,還起到保溫蓄熱維持室內(nèi)溫度的作用,圍護(hù)墻體面積占到圍護(hù)結(jié)構(gòu)總面積的50%-60%,因此圍護(hù)墻體的保溫蓄熱能力直接影響到日光溫室的保溫性能,而通過不斷優(yōu)化墻體的構(gòu)造形式以及引入墻體保溫隔熱材料等方式設(shè)計出具有良好保溫蓄熱能力的圍護(hù)墻體進(jìn)而提高日光溫室的保溫性能,充分挖掘日光溫室的節(jié)能潛力成為實現(xiàn)日光溫室節(jié)能目標(biāo)的有效途徑之一。本文將課題組的研究成果?；⒅楸厣皾{作為保溫層應(yīng)用到日光溫室圍護(hù)墻體的外側(cè),同時將相變儲能材料石蠟引入到?；⒅楸厣皾{中,制備出?；⒅橄嘧儽厣皾{并將其施工于日光溫室圍護(hù)墻體內(nèi)側(cè)作為蓄熱層與磚墻共同蓄熱,當(dāng)室內(nèi)溫度發(fā)生較大幅度的波動時,?；⒅橄嘧儽厣皾{層會將室內(nèi)過剩的熱量蓄存或釋放出來,達(dá)到“削峰填谷”的目的,由此構(gòu)造出的復(fù)合圍護(hù)墻體不僅具有良好的保溫蓄熱能力而且墻體厚度大幅降低,在能夠有效保證室內(nèi)溫度的前提下,節(jié)省了圍護(hù)墻體的占地面積,提高了土地利用率。在此研究的基礎(chǔ)上,本文提出建造超低能耗日光溫室的方案,并選用第二代節(jié)能型日光溫室的典型代表—遼沈Ⅰ型日光溫室作對比,對超低能耗日光溫室的保溫性能和節(jié)能效果進(jìn)行了研究。 本文主要研究內(nèi)容如下： 1.設(shè)計制作了超低能耗日光溫室和遼沈Ⅰ型日光溫室的縮尺模型,測定了2010年1月18日到1月24日內(nèi)全天13個時刻的模型室內(nèi)溫度和室外溫度,對比和分析了試驗測試結(jié)果,得出在測試期內(nèi)超低能耗日光溫室模型的室內(nèi)溫度均值比遼沈Ⅰ型日光溫室模型室內(nèi)溫度均值平均提高2.47℃ 2.采用有限元軟件ANSYS和ANSYS/Flotran分別對超低能耗日光溫室和遼沈Ⅰ型日光溫室的后墻和室內(nèi)溫度進(jìn)行穩(wěn)態(tài)與瞬態(tài)傳熱分析以及CFD模擬,從理論層面上對超低能耗日光溫室和遼沈Ⅰ型日光溫室的保溫性能的對比試驗結(jié)果進(jìn)行驗證和分析。 3.選用冬季采暖能耗和土地利用率作為節(jié)能指標(biāo),對比分析了超低能耗日光溫室和遼沈Ⅰ型日光溫室的節(jié)能效果,在2009～2010年度采暖期內(nèi),用于超低能耗日光溫室圍護(hù)墻體的專項采暖費(fèi)用比遼沈Ⅰ型日光溫室節(jié)省254.5元,超低能耗日光溫室的土地利用率比遼沈Ⅰ型日光溫室提高2.2%。 通過上述的研究內(nèi)容得出結(jié)論：與現(xiàn)有節(jié)能型日光溫室相比,超低能耗日光溫室進(jìn)一步提高和挖掘了日光溫室的保溫性能和節(jié)能潛力,完全符合我國日光溫室的發(fā)展方向,具有廣闊的應(yīng)用前景。 【關(guān)鍵詞】：?；⒅楸厣皾{ ?；⒅橄嘧儽厣皾{ 超低能耗日光溫室 保溫性能
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：S626
【目錄】：

• 摘要3-6
• ABSTRACT6-13
• 第一章 緒論13-25
• 1.1 課題的背景13-15
• 1.2 日光溫室的發(fā)展歷程及主要類型和特點(diǎn)15-20
• 1.2.1 日光溫室的發(fā)展歷程15-17
• 1.2.2 日光溫室的主要類型及特點(diǎn)17-20
• 1.3 日光溫室保溫性能的研究現(xiàn)狀20-22
• 1.4 本文的研究內(nèi)容22-25
• 第二章 ?；⒅橄嘧儽厣皾{的制備25-33
• 2.1 相變儲能理論及相變儲能材料25-26
• 2.1.1 相變儲能理論25
• 2.1.2 相變儲能材料25-26
• 2.2 相變儲能材料的應(yīng)用與發(fā)展26-30
• 2.2.1 相變儲能材料在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展26-28
• 2.2.2 相變儲能材料在日光溫室中的應(yīng)用28-30
• 2.3 ?；⒅橄嘧儽厣皾{制備與試驗30-32
• 2.3.1 試驗材料30
• 2.3.2 試驗儀器30-31
• 2.3.3 試驗地點(diǎn)及試塊和試件制作31
• 2.3.4 試驗測試31-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 第三章 超低能耗日光溫室保溫性試驗研究33-47
• 3.1 模型試驗設(shè)計33-34
• 3.2 試驗材料及儀器34-36
• 3.2.1 試驗材料34-36
• 3.2.2 試驗儀器36
• 3.3 模型制作過程36-37
• 3.4 模型對比試驗數(shù)據(jù)采集及對比分析37-45
• 3.4.1 數(shù)據(jù)采集37-41
• 3.4.2 分析及討論41-45
• 3.5 本章小結(jié)45-47
• 第四章 日光溫室后墻傳熱分析與室內(nèi)溫度場數(shù)值模擬47-67
• 4.1 日光溫室后墻傳熱分析47-49
• 4.1.1 傳熱學(xué)基本理論47-48
• 4.1.2 傳熱學(xué)計算方法48-49
• 4.2 日光溫室后墻傳熱分析49-57
• 4.2.1 路徑映射技術(shù)在日光溫室墻體傳熱分析中應(yīng)用介紹49-50
• 4.2.2 模型概述及分析假定50-51
• 4.2.3 日光溫室后墻穩(wěn)態(tài)傳熱分析51-53
• 4.2.4 日光溫室后墻瞬態(tài)傳熱分析53-57
• 4.3 日光溫室室內(nèi)溫度場數(shù)值模擬57-60
• 4.3.1 計算流體動力學(xué)方法介紹57-58
• 4.3.2 CFD方法在日光溫室中的應(yīng)用現(xiàn)狀58-59
• 4.3.3 日光溫室溫度場CFD模型介紹59-60
• 4.4 有限元軟件ANSYS/Flotran CFD簡介60-61
• 4.5 日光溫室室內(nèi)溫度場模擬結(jié)果及分析61-65
• 4.5.1 日光溫室室內(nèi)溫度場求解策略61-62
• 4.5.2 邊界條件的確定62
• 4.5.3 模擬結(jié)果及分析62-65
• 4.6 本章小結(jié)65-67
• 第五章 超低能耗日光溫室節(jié)能效果研究67-77
• 5.1 超低能耗日光溫室圍護(hù)墻體采暖負(fù)荷和能耗分析67-73
• 5.1.1 日光溫室圍護(hù)墻體采暖負(fù)荷和能耗分析的意義67-68
• 5.1.2 溫室采暖能耗預(yù)測方法與計算指標(biāo)68-71
• 5.1.3 超低能耗日光溫室與節(jié)能型日光溫室圍護(hù)墻體的期間熱負(fù)荷計算71-72
• 5.1.4 能耗分析72-73
• 5.2 超低能耗日光溫室土地利用率分析73-75
• 5.3 本章小結(jié)75-77
• 第六章 結(jié)論與建議77-81
• 6.1 結(jié)論77-79
• 6.2 建議79-81
• 參考文獻(xiàn)81-87
• 致謝87-89
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文89

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周博士考察拾零(四) 日光溫室土墻保護(hù)技術(shù)    周長吉;

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日光溫室冬春茬厚皮甜瓜栽培技術(shù)    王英磊;劉偉;

日光溫室秋冬茬辣椒再生增效栽培    裴玉鳳;高麗麗;

日光溫室蔬菜生產(chǎn)災(zāi)害性天氣的影響與對策    張玉紅;

不同保溫墻體日光溫室的性能測試與分析    徐剛毅;周長吉;

日光溫室建造環(huán)境參數(shù)    孫智輝;劉安成;

論我國日光溫室生產(chǎn)發(fā)展的制約因素與戰(zhàn)略性調(diào)整    李天來;

日光溫室備用加溫系統(tǒng)的試驗研究    謝立群;白義奎;陳曉飛;

河南日光溫室低溫寡照游程特征研究    王謙;孫治強(qiáng);陳景玲;

大跨度日光溫室室內(nèi)微氣候環(huán)境測試分析    佟國紅;李天來;王鐵良;山口智治;白義奎;

我國西部溫室集雨節(jié)灌系統(tǒng)的研究及其應(yīng)用    張素勤;鄒志榮;耿廣東;

日光溫室脫毒馬鈴薯組培苗移栽及管理技術(shù)    李有全;雷生全;解玉琴;郭雄;

日光溫室內(nèi)保溫幕保溫性能測試分析    曲梅;陳青云;宋生印;

平泉農(nóng)民首創(chuàng)臺階式日光溫室大棚    通訊員 陳彥華　記者 楊金文

提高日光溫室性能的建議    北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究中心教授 劉明池

日光溫室怎樣才能多采光    定州市農(nóng)業(yè)局 王虎

日光溫室樹樁盆景管理四關(guān)鍵    何等風(fēng)

新勝村日光溫室蔬菜效益顯    見習(xí)記者 張尚梅

全市日光溫室建設(shè)有序推進(jìn)    

我市日光溫室年增速連續(xù)3年居全省首位    見習(xí)記者 張尚梅

民勤多措并舉加快日光溫室建設(shè)步伐    嚴(yán)俊義　郭光雄

古浪緊急行動扭轉(zhuǎn)日光溫室建設(shè)被動局面    李宗?！±钅苋?/span>

民勤扎實開展日光溫室效益年活動    記者 張永文

北方地區(qū)日光溫室生態(tài)動力學(xué)研究    郭正昊

北方干寒地區(qū)日光溫室小氣候環(huán)境預(yù)測模型與數(shù)字化研究    畢玉革

京郊日光溫室土壤環(huán)境特征與黃瓜優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)相關(guān)性的研究    王柳

日光溫室的熱環(huán)境數(shù)學(xué)模擬及其結(jié)構(gòu)優(yōu)化    李小芳

日光溫室蔬菜CO_2施肥效應(yīng)與機(jī)理及CO_2環(huán)境調(diào)控技術(shù)    魏珉

日光溫室內(nèi)最佳風(fēng)速指標(biāo)與CFD模擬    楊振超

日光溫室燃池—地中熱交換系統(tǒng)研究    白義奎

低溫弱光對日光溫室辣椒生長及其生理功能的影響    郭曉冬

日光溫室栽培土壤固—液相離子累積及交換特性研究    陳竹君

設(shè)施蔬菜蒸騰調(diào)控機(jī)理與方法的研究    李霞

日光溫室淺層土壤水媒蓄放熱系統(tǒng)及其與熱泵結(jié)合的試驗研究    方慧

不同結(jié)構(gòu)日光溫室生態(tài)比較研究    高文

大棚型日光溫室性能及其應(yīng)用技術(shù)研究    張鑫

半地下式日光溫室主要生態(tài)因子的變化規(guī)律及其與黃瓜產(chǎn)量形成的關(guān)系    于軍輝

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太陽能集熱器輔助提高日光溫室地溫的應(yīng)用研究    王奉欽

秸稈生物發(fā)酵對日光溫室辣椒越冬栽培的影響    付乃旭

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