太陽能溫室是一種人工建立的適合于植物生長的小氣候系統(tǒng),該系統(tǒng)的特殊性在于透明圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)高,漏熱快,與常規(guī)建筑物相比基本沒有蓄熱能力,冬季室內(nèi)外溫差較小,無法滿足溫室植物12-15℃的最低溫度要求。而夏季由于“溫室效應(yīng)”造成熱量在室內(nèi)積聚,溫度過高影響植物生長。在上海這樣的夏熱冬暖地區(qū)如何對溫室熱環(huán)境進行調(diào)控是十分重要的課題。研究針對上海的氣候特點在實驗溫室中搭建了兩套相互獨立的系統(tǒng)調(diào)節(jié)溫室內(nèi)熱環(huán)境:太陽能跨季節(jié)蓄熱供暖系統(tǒng)及夏季蒸發(fā)冷卻降溫系統(tǒng)。通過前期建模分析與后期實驗驗證探討了系統(tǒng)運行的特性規(guī)律。本文具體內(nèi)容如下:1.本文基于建立的溫室夜間熱平衡模型,首先對環(huán)境外部擾量對室內(nèi)熱環(huán)境的影響進行了探討找出夜間溫室散熱主要形式;其后,從供熱過程中的供應(yīng)側(cè)角度入手分析了三種以溫室地表面散熱為主的供熱方式,探討了其運行參數(shù)對溫室室溫的影響;最后,從環(huán)境溫度及植物需求溫度的需求側(cè)為切入點,以供熱保證率為評價指標(biāo),評價了熱源溫度相同情況下三種供熱方式的優(yōu)缺點及適用情況。研究證明了利用溫室特殊結(jié)構(gòu),將地下土壤作為熱源、裸露地表面作為散熱面的供熱方式是可行的。此外鑒于輻射供暖對熱源溫度要求不高... 

【文章來源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

溫室土壤基質(zhì)供暖系統(tǒng)

圖 1-2 跨季節(jié)/長期顯熱蓄熱方式[36]Fig.1-2 Types of inter-seasonal sensible thermal energy storage蓄熱大的比熱容和較高的蓄熱釋熱率，從熱力學(xué)角度來看是最佳的蓄作為蓄熱及釋熱容器也在民用及工業(yè)方面運用廣泛。一般由不銹鋼或混凝土材料澆注而成，放置于建筑頂部或地下，箱的建造不受建造空間或地理環(huán)境的影響。由于水溫越高其密度逐步向水箱頂部流動，從而形成溫度分層。為了減少冷熱水之間率，目前應(yīng)用最多的是分層水箱[37]，通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化和流量控制加箱中溫度分層情況，是由多方面因素決定的，包括水箱形狀和水流進出口的位置和幾何形狀，蓄熱和釋熱的流體溫度和流速以制策略和措施等。有文獻對比表明，充分分層的水箱能比完全混系統(tǒng)整體效率方面分別提高 6%和 20%[6]。此外，有學(xué)者通過在增加分層效果及蓄熱密度[8-10]。溫度分層外，對于蓄熱水箱的研究還集中于箱體設(shè)計及壁面和保蓄熱過程中的熱量損失。常用的保溫材料有玻璃棉，高密度聚胺

保證率可達 57%，可直接獲取的年均蓄熱量為 353kWh/m2地下含水層蓄熱無法通過建造外部保溫層來防止漏熱，有積比例來將熱損控制在一個可接受的范圍內(nèi)[39]。熱方式將熱量直接存于地下土壤中，對應(yīng)用當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)要求較類型為巖石和飽和水土壤。土壤通過與埋設(shè)在地表30~100實現(xiàn)蓄熱和釋熱的功能。蓄熱階段時，載熱流體的流向為持中心區(qū)域的高溫從而減少邊界熱損失；釋熱階段時，載用中，垂直埋管交換器比水平布管更為典型，主要分為單熱的優(yōu)點之一能夠應(yīng)用模塊化設(shè)計的思路，隨著供熱需求增加或減少投入運行的地埋管數(shù)量來調(diào)節(jié)蓄熱體體積及熱小，儲存相同熱量時埋管蓄熱的土壤體積是水箱蓄熱的3地底下無需占用建筑空間，且豎直埋管換熱器在地源熱泵高，該種蓄熱方式在國際上研究也逐漸增多，在大型跨季項目中也得到了成功應(yīng)用[40-45]。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]地?zé)峒夹g(shù)在溫室供暖中的應(yīng)用[J]. 左睿,蔣綠林,高偉.  安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2009(13)
[2]連棟溫室供暖方式的效益分析[J].   現(xiàn)代農(nóng)業(yè). 2006(10)
[3]溫室綴鋁膜保溫幕節(jié)能性能的實驗研究初報[J]. 凌堅,馬承偉,林聰,黃之棟,沈黎明.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2002(01)

博士論文
[1]太陽能輔助二氧化碳熱泵性能和應(yīng)用研究[D]. 鄧帥.上海交通大學(xué) 2013



本文編號：3475889