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大跨度温室屋面建设问题商榷

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北方园艺 2008年第10期 83-84页

作者：田忠喜聊城大学建筑工程学院山东聊城252059

结合工程实例,针对温室工程建设中,采用双层充气膜屋面覆盖出现的兜水、漏水和其他构造问题,分析产生问题的原因,并介绍解决问题的技术措施。

关键词：大跨度温室屋面充气膜

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基于CFD技术的大跨度温室喷雾降温热环境模拟

基于CFD技术的大跨度温室喷雾降温热环境模拟

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作者：张芳中国农业科学院

学位级别：硕士

大跨度温室作为一种新型南北走向的钢骨架覆膜温室,解决了传统日光温室土地利用率低、空间狭小的问题。本论文以没有栽种作物的新型大跨度温室为研究对象,研究温室的通风和喷雾降温情况,将室外及室内环境的实测值作为边界条件,利用计算... 详细信息

大跨度温室作为一种新型南北走向的钢骨架覆膜温室,解决了传统日光温室土地利用率低、空间狭小的问题。本论文以没有栽种作物的新型大跨度温室为研究对象,研究温室的通风和喷雾降温情况,将室外及室内环境的实测值作为边界条件,利用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)软件构建三维稳态大跨度温室模型,模拟自然通风条件下及喷雾降温条件下的大跨度温室内的环境分布,为大跨度温室的通风及喷雾降温方式的研究提供相应的依据。1.利用CFD技术模拟了典型晴天下的大跨度温室自然通风条件下的温室内的温度场和气流场,将实测数值作为CFD模拟的边界条件,将各测点的测量值与模拟值进行比较,平均相对误差为4.1%,表明模拟值与实测值吻合良好。模拟结果显示,大跨度温室上通风口及侧通风口全开时,温室内温度分布较均匀。温室通风口开度一定时,温室内通风率与室外风速呈显著线性正相关。考虑温室内温度及风速对作物的影响,以降温为主要目的时,建议通风口开度取75%00%,若室外风速大于3m·s且室内温度能满足作物生长,则建议通风口开度小于75%。2.我国北方地区夏季气温较高,温室内温度更是高于作物适宜的生长温度,难以使用,温室利用率低。对大跨度温室进行喷雾降温现场试验,在不同的天气情况下,夏季喷雾降温相对于自然通风能够降低空气平均温度3.5℃左右,说明了喷雾降温系统在大跨度温室可以达到降温的效果。分析了60s开300s关、90s开300s关和120s开300s关三种喷雾运行模式喷雾蒸发冷却效率,三者的蒸发冷却效率分别为26.3%、39.4%和47.2%,从降温效果及喷雾蒸发冷却效率结合来看,120s开300s关的降温效果最为理想。3.利用CFD技术模拟了典型晴天下的大跨度温室自然通风结合喷雾降温条件下温室内的温度场和湿度场分布,将实测数值作为CFD模拟的边界条件,将各测点的测量值与模拟值进行比较,温度和湿度平均相对误差分别为10.5%和9.9%,表明模拟值与实测值吻合良好。通过验证的模型模拟了不同风速和布局下的温室内部环境变化,当室外风速为1 m·s时,第三种喷雾布局温室内部的温度内平均温度最低,为31.2℃,室内的温度分布最均匀。

关键词：大跨度温室模型自然通风喷雾系统 CFD

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喷雾降温联合自然通风在大跨度温室中的试验

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农业工程 2019年第4期9卷 41-47页

作者：张芳方慧杨其长张义程瑞锋中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081 农业部设施农业节能与废弃物处理重点实验室北京100081

为提高日光温室土地利用率、增大日光温室操作空间,设计了一种新型南北走向的大跨度温室。该温室在夏天种植作物时,室内温度较高,尤其在晴天,即便通风口全开进行自然通风,中午温室内温度亦可高达40℃以上。为降低大跨度温室内温度,该文... 详细信息

为提高日光温室土地利用率、增大日光温室操作空间,设计了一种新型南北走向的大跨度温室。该温室在夏天种植作物时,室内温度较高,尤其在晴天,即便通风口全开进行自然通风,中午温室内温度亦可高达40℃以上。为降低大跨度温室内温度,该文提出了一种高压喷雾降温方法,高压喷雾装置由过滤器、储水箱、管道、高压泵、控制器解压阀和喷头组成。根据现有的研究理论,计算温室的喷雾量为0. 27 g/(m^2·s),选择锥心式喷头,喷头孔径为0. 3 mm,雾滴直径为0. 02~0. 03 m,喷头流量为1. 3~2. 4 g/s,喷头安装密度为0. 3个/m^2。试验期间设置了60 s开300 s关、90 s开300 s关和120 s开300 s关的3种喷雾运行模式,并在夏季典型晴天开展了喷雾降温试验,选择室外环境差异小的3个典型晴天的3个时段进行比较。试验结果表明,3种喷雾系统运行模式下,试验温室与对照温室相比,气温分别要低3. 0、5. 1和6. 0℃,空气相对湿度分别增加10. 2%、20. 1%和23. 8%。同等室外环境条件下,3种喷雾系统运行模式下的喷雾蒸发冷却效率分别为26. 3%、39. 4%和47. 2%,从降温效果、空气相对湿度增加量及喷雾蒸发冷却效率结合来看,系统运行120 s关闭300 s的喷雾模式的降温效果最为理想。综合认为,该研究为北方大跨度温室夏季降温调控奠定了基础。

关键词：大跨度温室喷雾降温系统降温效果相对湿度蒸发冷却效率

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直膨式太阳能热泵用于温室番茄根际-空气加温的试验研究

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中国农业大学学报 2019年第4期24卷 124-135页

作者：和永康杨其长张义方慧柯行林魏晓然中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/农业农村部设施农业节能与废弃物处理重点实验室北京100081

针对直膨式太阳能热泵所集热能利用率低,温室加温不足的问题,采用直膨式太阳能热泵为集热系统,根际-空气加温为放热系统,对大跨度主动蓄能型温室在不同天气仅根际加温和根际与空气同时加温的加温效果,集、放热系统运行性能,集热效率,热... 详细信息

针对直膨式太阳能热泵所集热能利用率低,温室加温不足的问题,采用直膨式太阳能热泵为集热系统,根际-空气加温为放热系统,对大跨度主动蓄能型温室在不同天气仅根际加温和根际与空气同时加温的加温效果,集、放热系统运行性能,集热效率,热能利用率,节能率和集热系统的优化运行模式进行研究。结果表明:1)连续阴天和连续晴天,放热系统的热能利用率分别高于97.2%和92.7%;2)不同天气试验区的根际温度在17.9℃以上,比对照区高1.5℃,空气温度在11.6℃以上,比对照区高3.6℃,相对湿度在90.8%以下,比对照区低3.2%;3)不同天气整套系统的节能率R在47.2%以上,性能系数在1.9以上;4)不同天气集热系统均能在设定时间内达到设定集热温度目标,且其集热性能系数COPc在2.3以上,其集热效率在149.6%以上;5)9:30—11:30集热系统COPc随太阳辐射强度的增大,从1.4增大至3.0,11:30—14:50集热系统的集热性能系数均高于3.8,15:10以后,蓄热水池水温高于47℃时,集热性能系数由3.2最终降至0.8。该研究表明根际与空气结合的加温方式不仅提高了温室加温效果,还提高了热能利用率和直膨式太阳能热泵的集热性能。此外,根据集热条件调节集热系统的运行模式,可提高集热性能,达到温室加温节能的目的。

关键词：大跨度温室直膨式太阳能热泵温室加温性能系数运行模式根际加温

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直膨式太阳能热泵温室加温的试验研究

直膨式太阳能热泵温室加温的试验研究

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作者：和永康中国农业科学院

学位级别：硕士

为解决化石能源在温室冬季加温中存在的节能性差、环保不达标的问题,论文在前人研究的基础上,设计了直膨式太阳能热泵根际-空气温室加温系统,并对其在大跨度主动蓄能型温室内的加温效果、运行性能、集热效率和节能率进行了分析,确定了... 详细信息

为解决化石能源在温室冬季加温中存在的节能性差、环保不达标的问题,论文在前人研究的基础上,设计了直膨式太阳能热泵根际-空气温室加温系统,并对其在大跨度主动蓄能型温室内的加温效果、运行性能、集热效率和节能率进行了分析,确定了直膨式太阳能热泵的集热性能系数同集热条件的关系,提出了系统集热的优化运行模式。通过计算北京地区温室采暖热负荷,设计并安装了一套直膨式太阳能热泵系统,研究分析了该系统在不同集热条件下的集热效率、集热性能系数和节煤减排效益。设计密闭式主动蓄放热系统,并研究分析了系统的可行性、集热流体均匀性、稳定性和集热流体流量同集热效率的关系。研究所得主要结论如下:1)大跨度主动蓄能型温室直膨式太阳能热泵根际与空气结合的加温方式:加温效果明显,不同天气条件下试验区的根际温度在17.9℃以上,比对照区高1.5℃,空气温度在11.6℃以上,比对照区高3.6℃,相对湿度在90.8%以下,比对照区低3.2%;热能利用率高、节能效果突出,连续阴天和连续晴天所集热能的利用率分别达到了97.2%和92.7%,整套系统的节能率分别达到了47.2%和50.4%,整套系统的性能性能系数COP分别达到了1.87和2.02;集热效率高、集热性能稳定,不同天气条件下集热系统均能在设定时间内达到设定集热温度目标,且其集热性能系数COP在2.3以上,其集热效率在149.6%以上;根据集热条件调节系统集热的运行模式可进一步提高系统性能系数。2)按照北京地区连栋温室采暖热负荷设计值145.4W/m,选择功率为16.6W/m的直膨式太阳能热泵即可满足温室加温需求。试验测试结果表明:白天系统集热效率均高于498.2%,且随集热起始时刻的推移略有下降;晴天或阴天的白天系统均能达到设定温度值50℃,且晴天的性能系数比阴天高0.6,而夜间则天气对系统集热性能影响不大,系统在晴天和阴天夜间的性能系数分别为2.5和2.4;系统节煤减排效果明显,不同天气下系统白天和夜间的节煤量分别高于217.7kg和119.6kg,CO减排量分别为高于544.3kg和298.0kg,SO减排量分别高于16.3kg和9.0kg。3)设计了一套密闭式主动蓄放热系统,试验结果表明:密闭式主动蓄放热系统切实可行,集热流体流动均匀稳定,36组集热板构成的系统允许流入的集热流体流量范围为3.51.52m/h,对应系统输入功率为0.6.0kW;单组集热板的集热流体流量范围和输入功率范围分别为0.10.27m/h和0.61.028kW;同等集热条件下,最大流量的集热量为574.6MJ,比最小流量多集了186.9MJ的热能,耗电量为28.9MJ,比最小流量多耗了11.88MJ的电能,集热效率为92.7%,比最小流量高30.0%,集热性能系数为19.2,比最小流量低2.3。根际与空气结合的加温方式加温效果好,热能利用充分,且间接提高了系统的性能,根据集热条件调节直膨式太阳能热泵的运行模式可进一步提高系统的集热性能。将直膨式太阳能热泵以及密闭式主动蓄放热系统用于连栋温室加温将极大地减少传统温室加温方式带来的能源浪费,有效避免环境污染,是温室节能加温的新方法。

关键词：大跨度温室连栋温室直膨式太阳能热泵加温节能

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