在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)快速發(fā)展的今天,日光溫室已經(jīng)成為了設(shè)施農(nóng)業(yè)的主要類型。隨著社會(huì)對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量要求越來越高,溫室內(nèi)環(huán)境的調(diào)控尤為重要,其中,溫度的調(diào)控對(duì)溫室內(nèi)作物的成長(zhǎng)尤為重要。本文對(duì)Venlo型玻璃溫室進(jìn)行研究,采用試驗(yàn)分析與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,探討了溫室在不同季節(jié)和不同天氣情況下的熱工特性,具體的研究?jī)?nèi)容和研究結(jié)果如下:1.試驗(yàn)研究夏季溫室在單獨(dú)開啟內(nèi)、外遮陽系統(tǒng)和內(nèi)外遮陽系統(tǒng)同時(shí)開啟的情況下室內(nèi)溫度變化和分布情況。研究結(jié)果表明內(nèi)外遮陽同時(shí)開啟后室內(nèi)降溫效果較為明顯,室內(nèi)外最大溫差達(dá)到10.5℃,內(nèi)遮陽單獨(dú)開啟時(shí)室內(nèi)溫度分布較為均勻,各個(gè)時(shí)刻溫度平均偏差為1.4℃;2.試驗(yàn)研究了冬季不同天氣狀況下溫室內(nèi)外溫度變化的關(guān)聯(lián)性以及溫室內(nèi)不同高度平面的溫度分布。研究結(jié)果表明:冬季溫室內(nèi)的熱量來源主要是太陽輻射量、地表蓄熱和室外積雪,晴天天氣狀況下的溫室內(nèi)平均溫度最高,最高溫差達(dá)到16.1℃,而三種天氣狀況下地表蓄熱均使室內(nèi)溫室隨著高度增大呈現(xiàn)先減后增的趨勢(shì),陰天室內(nèi)溫度分布的均勻性最好,1.5m處平面最高溫度只高于地表溫度1.1℃,雪天天氣狀況下的室內(nèi)溫度場(chǎng)不僅受太陽輻射和地表蓄熱的影響,還受到了積雪影響;3.對(duì)傳熱經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行推導(dǎo)計(jì)算,計(jì)算結(jié)果表明,溫室四周玻璃圍墻和門窗的總傳熱系數(shù)分別為為3.18 W/(m~2·K)和2.87 W/(m~2·K),晴天、陰天和雪天天氣狀況下溫室內(nèi)墻體表面在一天時(shí)間內(nèi)的平均熱流密度分別為18.28W/m~2、-3.68 W/m~2和3.36 W/m~2,三種天氣狀況下溫室的傳熱貢獻(xiàn)率分別為35.94%,43.42%和49.52%;4.對(duì)室內(nèi)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行了模擬研究。研究結(jié)果表明:在不同垂直平面上,溫室中部的機(jī)械通風(fēng)降溫效果優(yōu)于溫室東西兩側(cè),濕簾處入口風(fēng)速的增大會(huì)使降溫系統(tǒng)的運(yùn)行效果顯著提升,但風(fēng)速過高會(huì)擾亂溫室內(nèi)各位置溫度分布的均勻性。
【學(xué)位單位】：鄭州輕工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：S625.1
【部分圖文】：

鄭州輕工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文2在具體應(yīng)用方面保溫被的打開也很大程度上影響溫室的采光情況，如圖1-1所示。祁光斌等[10]對(duì)河西走廊 GN-G1OB 型石墻鋼架日光溫室的溫光環(huán)境進(jìn)行了試驗(yàn)分析，總結(jié)出晴天和陰天情況下溫室內(nèi)外溫度的極值和增長(zhǎng)速率，在垂直方向上溫度隨高度的增加呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，最高溫差達(dá)到 2.2℃，溫室內(nèi)光強(qiáng)≥10klx 的時(shí)長(zhǎng)達(dá)到 7.5h，≥30klx 的時(shí)長(zhǎng)達(dá)到 4.5h，可以滿足溫室內(nèi)作物正常生長(zhǎng)溫室平均透光率為 68.95%。為各種喜溫性作物的室內(nèi)種植推廣和河西走廊等相似地區(qū)日光溫室的應(yīng)用提供了理論依據(jù)。肖波等[11]設(shè)計(jì)試驗(yàn)研究了江漢平原地區(qū)的日光玻璃溫室的夏季通風(fēng)降溫效果，該地區(qū)夏季極其炎熱溫室內(nèi)外最高溫度分別可達(dá)到40℃和 70℃，過高的溫度往往給室內(nèi)作物的正常生長(zhǎng)帶來致命的影響。研究表明：采取自然通風(fēng)方式在高溫時(shí)期無法將溫室內(nèi)溫度調(diào)控至 35℃以下

晴天條件下室內(nèi)氣溫平均每小時(shí)升高 4.4℃，比陰天大 3℃，晴天條件下溫室內(nèi)外平均溫差比陰天下溫室內(nèi)外平均溫差大 4.7℃。溫室氣溫在白天升至最高溫度階段，南北方向的溫度分布比較均勻，升至最高溫度后開始降溫，由于南北兩端距離外界較近，室內(nèi)氣溫呈現(xiàn)出南北端低，中間溫度高的現(xiàn)象，到夜間垂直方向距離地面越近溫度越高。孟令釗等[14]組合研究了不同通風(fēng)量和遮光率對(duì)青島地區(qū)高溫期大棚環(huán)境和番茄生長(zhǎng)的影響，得出結(jié)果：當(dāng)光照強(qiáng)度一定，改變通風(fēng)量會(huì)使溫度成反比例變化，通過增大改變通風(fēng)口開度而增大通風(fēng)量可以增加以番茄為例的作物的重量和產(chǎn)量，但不影響作物的質(zhì)量口感。而確定通風(fēng)量不變時(shí)，通過改變溫室遮擋方式而降低遮光率能大幅度提升作物的品質(zhì)。胡瑤玫等[15]為提升連棟溫室的自然通風(fēng)效果，設(shè)計(jì)了一種大角度側(cè)窗結(jié)構(gòu)，如圖 1-2 所示，傳統(tǒng)的側(cè)窗雖能保證溫室內(nèi)外的自然換風(fēng)，但密閉性較差，而且開啟過程受各種因素限制因此開啟面積和通風(fēng)量都不理想，這種結(jié)構(gòu)的側(cè)窗和傳統(tǒng)電動(dòng)側(cè)窗相比具有更大更廣的開啟角度，能在任意位置開啟而不需要任何的支撐架輔助使用，有著更高的通風(fēng)效率。

在不同的天氣條件下，日光溫室內(nèi)氣象要素的日變化與棉被開蓋時(shí)相關(guān)且一致。Li 等[39]對(duì)盤錦地區(qū)的日光溫室在冬季進(jìn)行小氣候研究，分別在 月-2 月試驗(yàn)期間內(nèi)討論了三種天氣條件下（晴天、多云天、陰天）溫室內(nèi)氣溫化情況，試驗(yàn)結(jié)果表明：在不同的天氣條件下，冬季典型的三個(gè)寒冷月份內(nèi)日溫室內(nèi)的氣溫變化趨勢(shì)基本相似，呈現(xiàn)“單峰”型曲線；但試驗(yàn)結(jié)果指出在不同天氣條件下溫室內(nèi)部的太陽輻射量極值出現(xiàn)在了不同的月份。葉林等[40]在冬季對(duì)寧夏一種新型的連棟溫室室內(nèi)環(huán)境變化規(guī)律設(shè)計(jì)試驗(yàn)行研究，該溫室為光伏連棟溫室，由單晶硅、多晶硅和非晶硅房室組成，設(shè)置照溫室為普通 Venlo 型比例溫室，試驗(yàn)配備多功能無線采集器（ZWESN-C-A對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。試驗(yàn)主要對(duì)比分析了光伏材料的不同對(duì)于溫室內(nèi)各熱環(huán)境參（主要參數(shù)為溫濕度和光照強(qiáng)度）的影響程度和各參數(shù)變化規(guī)律。結(jié)果顯示普溫室內(nèi)的溫度和光強(qiáng)明顯高于其他溫室，多晶硅溫室的濕度高于其他溫室，而建造成本上來看，單晶硅溫室花費(fèi)最大。試驗(yàn)中各溫室情況如圖 1-3~6 所示。
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本文編號(hào)：2893754