节能日光温室

节能日光温室（精选9篇）

节能日光温室 篇1

黑龙江省是全国气温最低的省份, 气温变化大, 热量资源不足, 农作物生长期短, 建设日光温室可以有效缓解冬春季蔬菜供应问题, 是实现优质高效农业的途径之一。本文针对目前寒地日光温室存在的问题, 从基本结构、主要参数方面, 为寒区日光温室的设计提供一些参考依据。

1 日光温室的跨度、高度以及采光屋面等参数

在北纬46°~49°地区, 日光温室的跨度应取6~7m。跨度过大, 采光屋面角随之降低, 影响室内采光效果;跨度过小, 则降低了温室面积利用率。

式中:αF为前屋面角;Φ为地理纬度。

日光温室后屋面具有保温、储能及增加反射光线的作用, 因此后屋面角的取值应考虑使太阳光线尽可能照射到后屋面, 其取值应大于当地冬至正午太阳高度角5°~8°, 一般在设计中取30°, 水平投影长度取1.5m。

温室的脊高一般取3.4~3.5m, 过高使温室空间增大, 不利于增温和保温, 且增加施工难度和施工成本。

式中:H为温室脊高, m;b为后屋面水平投影长度, m。

采光屋面主要有平板形和拱圆形, 在高纬度地区, 优先选用拱圆形。

2 日光温室的基本结构设计

2.1 后墙和山墙

目前后墙墙体构造主要有以下3种形式。

2.1.1 石砌墙

石砌墙基部50cm厚, 上部40cm厚, 内墙垂直, 外墙斜面。墙外培土, 厚度大于当地最大冻土层30~50cm。

2.1.2 土墙或草泥垛墙, 内加砖墙支撑

墙体厚度超过当地最大冻土层30~50cm, 但最小不小于80cm。

2.1.3 复合墙体

内侧由吸热和蓄热能力强的材料组成蓄热层, 可采用24cm厚黏土砖, 外侧由导热和放热能力差的材料组成保温层, 可采用24cm厚加气砖或黏土砖, 中间是轻质、干燥和多孔导热能力差的隔热层, 填充珍珠岩、炉灰等保温材料。

式中:R为热阻, m2·K/W;δi为材料的厚度, m;λi为材料的导热系数, W/ (m·K) 。

在北纬46°~49°地区, 复合墙体热阻应不小于2.8m2·K/W。

山墙可采用土墙或砖墙, 厚度相当于当地最大冻土层厚度的2/3。

2.2 骨架结构

骨架是前后屋面及装在它上面的设备的承载体, 由拱架、纵梁及连接件等组成。拱架可用钢筋或者钢管焊接成桁架结构, 前屋面和后屋面承重骨架做成整体式拱架, 后檐架于墙体上, 拱架间距0.9~1.5m。拱架焊合后, 表面涂防锈漆2遍, 或采用镀锌管材。

2.3 前屋面

前屋面为采光屋面, 应采用透光覆盖材料, 主要有三种:塑料薄膜、透光板材和平板玻璃。拱圆形屋面应采用具有保温、防雾、防尘、抗老化和透光衰减速度慢的多功能复合膜。采光屋面外设保温被, 内设保温幕帘, 其总热阻应能达到墙体总热阻的2/3以上。

2.4 后屋面

后屋面材料应以贮热保温好的材料为主, 封闭要严实;当以秸秆和柴草为主时, 底铺和外覆的总厚度应达到当地最大冻土层厚度的2/3~4/5。

2.5 防寒沟

日光温室的南侧底角应安置防寒沟, 防止土壤热量向外散失, 从而提高土壤温度。防寒沟宽度0.3~0.5m, 深度应比冻层深20cm。防寒沟内可填充传热性小的有机物, 但应注意有机物腐烂后及时更新, 且沟内应做好防水。另外, 防寒沟也可以采用厚度不小于100mm的苯板等隔热材料。

节能日光温室 篇2

LDD照明作为新兴的第四代节能光源，技术水平日趋成熟，其节能环保、长寿命、高亮度和良好的灯具性能稳定性开始得到市场的认可。下面我们对写字楼、工厂、超市、商场应用广泛的日光灯采用LDD日光灯进行节能改造的方案做一个简单的效益分析：

10W的LDD日光灯可以替代36W传统日光灯

3000根日光灯管，超市单日照明时长为14.5H，电费以1元一度计

产品额定功率实际功率数量日耗电量年耗电量电费支出质保

LDD日光灯10W10W3000支435度158775度158775元3-5年

传统日光灯36W42+W3000支1827度666855度666855元1-2年

得出通过LDD日光灯节能改造后：

企业节约年的耗电量：666855-158775=508080度；

节电率为：76.2%

以LDD日光灯管单价150元计算，工程总投资为3000*150=450000元

投资回收期为450000/508080=0.838年，约10.5个月。

节能日光温室 篇3

要回答这个问题，需要先大致了解日光灯、节能灯的工作原理。在日光灯和节能灯的灯管内壁上涂有发光材料，灯管内充有微量的氩和稀薄的汞蒸气。通电后灯管内的灯丝发热，发射出电子。通过镇流器的作用，管内会产生瞬间高电压。电子碰撞氩原子，氩原子获得能量后又撞击汞原子，汞原子吸收能量后其外层电子跃迁到高能级。高能级不稳定，会自发地向低能级跃迁，跃迁时就会发出波长约为253.7纳米的紫外线，正是这些紫外线激发涂在内壁上的荧光粉发光。

其实节能灯、日光灯的区别，主要就在管内壁涂的发光材料和镇流器上。节能灯采用三基色稀土材料，发光效率非常高，但价格也较高；普通日光灯则使用的是卤磷酸钙荧光粉。节能灯用电子镇流器，日光灯用电感镇流器。镇流器可以将低频的交流电通过整流转变为直流电，再经过逆变器变换为20～70千赫的高频交流电，驱动一支或几支灯管启辉点亮并正常工作，点亮后再起到限流的作用。

从上面的介绍中可以看出，日光灯、节能灯都是靠电子跃迁发出紫外线，激发涂在灯管上的发光材料发光的。因此灯管内部都会有紫外线，但这些紫外线基本都被涂在管壁上的荧光粉吸收，剩下也基本被玻璃管吸收，真正能够穿透玻璃管辐射到灯管外面的紫外线少之又少。何况电磁波辐射的强度与距离的二次方成反比，考虑到正常使用情况下人和灯管的距离，这种影响基本可以忽略。

——摘自《科学世界》2013第4期

人体外瘦内胖究竟是何原因？

据统计，中国有2.3亿人患有高血糖。很多人在体检后十分诧异，自己的外形明明不胖或者偏瘦，为什么很多指标显示出血脂、血糖偏高呢？不怎么运动、不吃油腻食物，怎么也会使身体濒临“三高”边缘呢？

目前，在中国出现一个很奇特的现象：整体人群肥胖比例并不是很高，但是Ⅱ型糖尿病发病率与其他国家却非常接近或者相当。

美国加州大学洛杉矶分校人类营养学研究中心就此针对国际人群进行研究，发现越来越多体形不胖的人，其五脏六腑及腹部等部位却充斥着大量脂肪，以致其中很多人因体脂的增加产生与超重人一样的慢性炎症，引发糖尿病、哮喘乃至肿瘤等慢性病。

研究表明，并非只有传统意义上的超重人群在受到肥胖侵扰。有些传统意义上的苗条人士可能也已处于“肥胖”的边缘，这被研究人员称为“外瘦里胖”的人，英国大概有15%的男性、12%的女性属于此种体形，而中国这样体形的人口比例远远高于英国。

具体而言，原本储存在体内，尤其在腹腔里的脂肪是“储备粮”，营养短缺时可维持生命。但是每个人脂库大小不一，中国人群腹腔内脂库量不是很大，所以一旦体重增加，这个库容很快填满，下一步过多的脂肪则会分布到别的脏器。首先会跑到肝脏，而当其内长满脂肪，就会患有非酒精性脂肪肝。当肝脏的容纳到了极限，脂肪就会侵占心肌组织、胰腺，这便是导致Ⅱ型糖尿病的一个重要原因。而现在的老年痴呆症，跟人的腹部脂肪增多、人的体力活动降低也都有关系。

由此，体内脂肪多的瘦人跟胖人一样面临罹患糖尿病、心脏病的风险，而这种状况却并未引发人们足够的警惕或者重视。

——摘自《科技日报》

节能日光温室改善温度状况的措施 篇4

首先, 从建造日光温室的规划、设计和施工入手, 改善日光温室的温度状况。⑴规划选址。在水源条件具备的情况下, 日光温室选址规划时应选在地势高燥, 东、西、南三面无高大挡光物, 背风向阳的缓坡地、梯田地及地势开阔的沟谷平川地, 使温室充分利用秋末至早春季节的太阳光能来保证温室的温度需求。⑵温室方位。为了最大限度延长温室日照时数, 充分利用太阳光能, 日光温室根据采光面座北向南、东西延长的建造原则, 方位一般为南偏西3~7度, 但在丘陵山区由于地形复杂, 应根据选址的实际情况, 方位偏西最大不能超过10度, 最小为正南方向, 不可偏东。⑶温室结构。为了增加采光面充分利用太阳光, 日光温室最好设计成拱形钢架无支柱型, 屋面弦高比以8~9:1为宜。拱形日光温室可形成前坡底脚65度以上, 中上部30~20度的采光角, 后坡斜度形成25度以上的受光角, 可最大限度地接收太阳光, 并且无支柱结构既减少支柱挡光又便于作业。⑷温室脊高和跨度。从保温防寒角度考虑, 以晋西北地区为例, 日光温室跨度一般为6~7米, 脊高与跨度的比例1:2.1左右为宜。实践证明6~7米的跨度较7~10米的大跨度温室在深冬时节平均夜温高4℃。⑸温室间距。在地形开阔的平坦地建造温室, 其间距应掌握的原则为:前排温室的地坪至最高点的垂直高度 (包括草帘卷高度) 乘以当地冬至正午1米杆投影的长度。在晋西北这一系数一般为2。⑹后坡屋面。为加强保温性能, 在施工时后坡屋面水平长度应为温室跨度的四分之一, 过长影响温室透光率, 过短保温性能降低。后屋面覆盖材料以糜谷、稻草、玉米等秸杆为主, 厚度80~100厘米, 然后用棚膜包严秸杆, 固定四边使其密不透风。⑺墙体。为提高温室保温性能, 在晋西北主要以土筑墙为主, 一般后墙高2.2~2.5米, 厚度2.5~3米;东西山墙以1.5~2米厚为宜。⑻防寒沟。在温室前屋脚外设置防寒沟或夹埋聚苯板等硬质泡沫塑料, 可阻止温室内热量向外传导。在实际施工时温室室内地坪低于室外0.3~0.5米, 可代替防寒沟起到保温效果。

其次, 通过对日光温室的管理维护来改善温室的温度状况。⑴为防止热量损失及冷空气进入影响室内温度, 温室要搞好密封措施, 包括棚膜在东西墙体及前屋脚、后坡的压实固定, 在不放风的时间段风口要关闭严实, 及时修补棚膜上的破损漏洞。⑵及时清理棚膜采光面上的尘土污垢, 提高棚膜透光率, 增加室内热量。⑶后坡以秸杆为填充覆盖材料的温室, 每年在扣棚时应剔除腐烂潮湿秸杆更换新秸杆, 以保持后坡秸杆的保温贮温性能。⑷缓冲室进入温室的过道口里外都要挂棉帘, 防止冷空气进入降低棚内温度。⑸温室棚膜最好使用三层共挤复合EVA功能膜, 即高保温高透光耐老化流滴消雾膜。最好每年更新棚膜。如果所使用的棚膜没有消雾功能, 应采取消雾措施, 最简单的方法是豆浆水消雾法:将1斤黄豆 (最好是小黑豆) 磨成面, 然后用1~1.5千克水搅匀浸泡12小时, 取其过滤液加水15千克, 从风口处开始向下均匀的喷雾即可消雾, 此法可重复使用。⑹在生产过程中, 根据栽培需要适时增减草帘、棉被等覆盖物, 晋西北地区深冬季节生产黄瓜, 需3厘米厚的稻草帘两层或一层草帘一层棉帘 (均为3公分厚) 才能达到所需温度进行安全生产。

节能日光温室 篇5

关键词：日光温室,墙体材料,节能,高寒地区

0 引言

日光温室栽培是农业产业结构调整的重要组成部分,是农民增收的重要措施。目前,在青海农村地区,有很大一部分为土温室。由于经济现状的限制,一些较为先进的温棚建设方式很难在青海地区推广开来,并且这种传统温室后墙存在施工复杂费时、承重能力差、保温性能差及占地多等缺点。为此,借鉴国内先进技术,结合青海省农业地区自然条件、经济条件,设计出一种日光温室后墙的建设技术,并将这种技术加以应用实践,以适应高寒地区温棚蔬菜栽培和生产,有利于在青海农村地区普遍推广。

日光温室的围护结构不仅具有有效防止室内热量向室外传递的良好保温作用,而且在白天能吸收和蓄积太阳热能,在夜间又可将蓄积的太阳热能释放到温室中,以维持室内一定的气温[1]。

1 后墙材料改善

1.1 材料选择

日光温室的后墙在温室的热环境平衡过程中起着重要的作用。温室围护结构的组成材料和复合方式较多。从热工方面进行分析研究表明:日光温室较理想的墙体内侧应由吸热蓄热能力较强的材料组成蓄热层,外侧由导热、放热能力较差的材料组成保温层,中间应为隔热层[2]。

温室后墙材料采用复合墙体要比单一材料的墙体夜间保温效果好,且尤以外层为苯板的保温效果好[3,4]。因此,拟采用复合墙体的方式。其中,EPS泡沫板导具有热系数小、保温隔热效果好及轻质等优点,同时克服了市场上同类阻燃效果材料质量大、价格高的问题,是一种理想的保温隔热材料。

1.2 温棚复合后墙热工性能对比

通常墙体热工性能计算考虑两个方面,分别是冬季的保温性能和夏季的隔热性能。根据用途,温棚以冬季保温为主,一般可不考虑夏季防热;同时,在寒冷和严寒地区当墙体系数较小(即保温较好)的条件下,一般已能满足夏季隔热要求。因此,表征材料保温性能的传热系数成为墙体组合的判别标准。传热系数越低,保温性能越好。各种材料在不同组合方式下的热工性能指标如图1所示。

传热系数K=1/(0.11+∑R+0.04),实心砖的修正系数取1.25,其他材料的修正系数均为1.0。

在图1中,组合1为40cm土体+10cm苯板、组合2为360砖墙+10cm苯板、组合3为40cm空心混凝土砌块+10cm苯板、组合4为40cm混凝土砌块+10cm苯板、组合5为40cm有孔洞土块+10cm苯板。从图1中可以看出:组合3和组合5的传热系数为最小,但由于有孔洞的土块成型非常困难,因此初步选择混凝土空心砌块和苯板的组合作为试验墙体。

1.3 温棚温度模拟对比

为了进一步验证这种墙体的保温性能,采用清华大学DEST动态模拟软件,进行温棚冬季内部温度动态模拟,并将试验温棚和传统温棚进行对比。试验温棚冬季内部温度比原温棚普遍要高。从均值来看,实验温棚冬季平均温度9.27℃,原温棚平均温度4.88℃。室外温度最低的情况下,两种温棚内部温度差别明显,最低温差达9.51℃,对比如图2所示。

从对比结果可以看出:实验温棚的温度较原土墙温棚有较大提高,因此该试验温棚后墙的材料组合方式的保温效果是可以保证的。

2 后墙结构改善

传统温棚建设中土墙作为主要的承重构件,施工周期长,且土墙的材料同样不利于自然资源的保护。因此,在确定试验温室后墙材料的组合方式后,将该种后墙组合方式应用在实际中,并在此基础上改善后墙结构。试验中为了有利于自然资源的保护,混凝土空心块材使用生态混凝土。

为了实现温室后墙所用空心块材的批量化生产,从而实现温室的快速建设,确定出空心砌块材料配合比、尺寸确定并对块材的性能进行测试。

2.1 生态混凝土块材制备

通过试验确定块材原材料及配方,块材配合比如表1所示,块材尺寸如图3所示。为后墙墙体组合施工方便,确定了3种不同的块材尺寸,制备完成的块料如图4所示。

2.2 块材性能分析

试验中对块材分别进行了冻融试验、抗压试验及透水系数测定。其中,融试件为100mm×100mm×400mm,抗压试件为100mm×100mm×100mm,透水系数测定试件为直径100mm、高200mm。

测定这些生态混凝土试件的抗压强度、冻融循环次数、透水系数,结果如表2所示。从表2可以看出:试验块材的性能满足温室后墙的要求,可以应用在实际中。

3 试验后墙应用

在对传统温室结构等做过详细调查后,为了保证可比性,试验温棚的结构大小与普通温棚的大小相同,结构形式上也与普通温棚相同。但为了保证后墙的承载能力与墙体稳定性,在墙体空洞中填入石子,并在后墙中每隔4m插入钢筋浇筑混凝土形成钢筋混凝土芯柱,如图5、图6所示。建成后的试验大棚如图7所示。

4 结论

1)生态混凝土空心砌块与苯板组合的温室后墙具备较好的保温效果,对于青海这样的高寒地区是适合的。

2)在墙体材料中采用了生态混凝土,并确定出合理的配合比。

3)在试验中确定的空心砌块尺寸有利于产量化生产,并且组合方便,对提高温室的建设速度有很大的帮助。

4)在温室建设中,石子的填入和钢筋混凝土芯柱的形成对于保证温室后墙承载能力及墙体稳定性有很好的效果,对于今后温室的建设方法具有一定的借鉴意义。

总之,本温室后墙试验研究中,从材料的选取到施工建设都提出了新的、简单易行的方法,并加以应用。该种后墙可以取得很好的保温效果,大大提高了温室的建设速度,可以应用到实际的工程中。

参考文献

[1]Bai Yikuai,Liu Wenhe,Wang Tieliang,et al.Experimental research on environment and heat preservation effect of solar greenhouse:type LiaoshenⅠ[J].农业工程学报,2003,19(5):191-196.

[2]陈端生,郑海山,刘步洲.日光温室气象环境综合研究—Ⅰ.墙体、覆盖物热效应研究初报[J].农业工程学报,1990,6(2):77-81.

[3]徐刚毅,周长吉.不同保温墙体日光温室的性能测试与分析[J].华中农业大学学报,2004,35(12):62-66.

节能日光温室 篇6

一、材料与方法

㈠供试品种

渭椒4号 (01) 、渭椒5号 (02) 引自西安农业科学研究所, 早熟辣椒杂交一代中椒10号 (03) 引自中国农科院蔬菜花卉研究所, 早熟微辣型杂交一代WH7号 (04) 、丁椒 (05) 引自西北农业大学, 以当地主栽品种乐都长辣椒 (06) 为对照。

㈡试验方法

试验在红古区青土坡节能日光温室内进行。采用随机区组排列, 3次重复, 小区面积3.4㎡, 每小区22株。2009年12月30日播种育苗, 2010年5月5日定植。株行间距50cm×50cm, 每穴双株, 垄栽, 田间管理按常规进行。试验期间对参试品种的植物学性状、果实商品性、产量性状、抗病性等指标进行调查和统计分析。

二、结果与分析

㈠植物学性状

叶面积大小、茎粗度和株高可反映生长势的强弱, 始花期早晚、节位高低和分枝数与早熟性、产量密切相关。由表1可以看出, 03号品种第一雌花节位低、开花早、茎粗壮、叶面积较大, 其性状均有利于早熟和产量形成。

㈡果实商品性

由表2可知, 参试的6个辣椒品种中除05号品种果形为短锥形之外, 其余均为羊角型, 各品种辣味浓淡不等。单果以02号品种较重, 果长以01号品种为较长, 03号品种果肉最厚。

㈢产量调查

由表3可知, 03号品种产量最高, 达57940.5kg/hm2, 较对照提高36.5%;其次是04和02号品种, 分别比对照增产31.7%和30.6%。经新复极差分析, 03号品种与CK、01、05号品种产量之间有显著差异, 03与05号品种间有极显著差异, 其余品种间无显著差异。

㈣抗病性

辣椒疫病是生产中最常见和危害严重的病害。由表4看出, 较06号品种 (ck) 抗疫病能力强的品种有03、04、05号3个品种, 发病率分别为1.5%、3.0%和15.2%, 02号和01号品种的发病率分别为45.5%和60.6%, 抗病能力低于06号品种 (CK) 。

三、小结

综合试验结果表明, 中椒10号始花早、结果节位低、单株叶面积大、果肉厚, 丰产性、抗病性、商品性均优于对照和其它品种, 适宜在红古区日光温室中推广种植, 其次是WH7品种。

节能日光温室 篇7

43型高效节能日光温室主要适用于北纬43度以北高寒地区的一种冬暖式温室。坐北朝南, 前坡大后坡小, 东西向伸长的日光温室。这种温室光能利用率高、保温性能强、节能效果显著, 经济实用, 结构安全可靠。该温室建筑结构可分为两种, 一种是泥土式结构, 造价低, 适用于有粘土地区建设;另一种是砖木结构, 造价略高, 适用于沙土地区建设。

一、43型温室的构造

以内蒙古军区边防某团43型高效节能日光温室为例, 根据该团驻地的经纬度和相关数据测算, 选择温室坐向时是正南偏西12度。温室全长37米, 宽8米;跨度6~7米;高度2.7~2.8米;墙体宽2米, 后墙高2米。一般来说, 在北纬40°以北地区, 坡度应保持在25°以上。建筑面积为296平方米, 使用面积198平方米。该温室主体结构与普通温室基本一致, 主要由墙体、棚顶、棚架和缓冲间组成, 附属设施有防寒被、聚氯乙烯无滴塑料布、拉绳、压膜绳、压被袋、防寒沟等。

二、温室的节能保温原理

1. 科学利用光能。

依据地理纬度、气候条件, 场地面积等情况, 通过测算确定温室的方位和尺寸 (如大棚的跨度、高度、长度;后墙的高度和宽度;前坡和后坡的水平宽度;前坡面的水平宽度和棚脊高度;棚面角及方位与采光的关系等) , 使温室大棚处于合理的角度, 增大透光面, 白天增温效果好, 以保证蔬菜生长所需的温度。同时, 采用聚氯乙烯无滴膜覆盖前坡, 这种薄膜的膜上不容易形成小水滴。只形成一层水膜, 透光能力强, 反射光损失少, 增温速度快。在寒冷季节, 只要光线充足, 上午拉开防寒被1小时左右, 就能使棚内的气温提高8℃至10℃。

2. 贮能保温功能。

后墙及山墙均由2米厚的草泥构筑而成, 由于墙体厚, 御寒保温性能强, 既能有效地阻隔寒风的侵入, 又能把白天太阳的光照变成热能贮存起来;夜间又缓慢向棚内空间放出, 使夜间棚内温度不致太低。采取棉被覆盖的保温措施, 在严寒季节, 棚内气温和地温都很高。另外, 大棚前窗脚外设有防寒沟, 有效地阻断了棚外土壤寒气的侵入和棚内外的热量传导, 增强了棚内土壤的温度。通过测算, 该型大棚在冬季使用最高温度为42℃, 最低温度为8℃。下面以2010年边防某团驻地一周内室外温度与温室内温度进行对比一下。

三、43型温室的日常管理

1. 科学浇灌。

以37米长的温室为例, 一个冬季 (7个月) 用水量大约1000公升左右, 所以在蔬菜生长期不需要多浇水, 如需用水的蔬菜可用喷壶喷淋, 忌大水灌溉。温室在每年扣棚前用水适量灌溉, 土壤湿度在10公分左右, 以后基本不需再浇灌。根据蔬菜的种类、喜水特点, 用喷壶在20天内淋浇一次, 不喜水的在2个月内轻微的喷洒一次。

2. 科学防治。

43型温室生产出的蔬菜都是绿色的, 因为除在播种前进行一次土壤有机肥消毒外, 在整个生产过程中不用再喷洒农药。在蔬菜防治中一般采用两种方法。一种方法是每年扣棚后的3~5天内, 将敌敌畏用适量水稀释, 再用喷壶在棚内墙体及地面喷淋消毒, 密封消毒1天左右, 就可播种, 如人员进棚工作必须先通风, 以防中毒。另一种方法是将敌敌畏和水以5:5的比例进行配比后与肥料均匀搅拌一起施入棚内, 2天后就可播种。

3. 科学育苗。

为了搞好接茬工作, 更好地提高温室土地的利用率, 要采用预先育苗方式, 如芹菜、油菜、茼蒿等叶类菜或瓜果类可在棚内育苗。育苗应注意把种子播种在育苗钵内, 钵下最好垫放一块电热毯, 每晚启动加热, 这样有利于种子早日出苗。

4. 科学施肥。

在植物生长期或坐果期, 将微量尿素或二胺进行少量增肥, 确保植物正常生长。在10~11月份或4~6月份要注意棚内的通风, 一般是中午气温比较高的时候, 每茬菜施有机肥 (动物粪便) 一次, 根据棚内畦的大小适量施肥。施肥期间不要把尿素和二胺洒落到蔬菜的叶面上, 以防烧死菜苗。在施肥时, 可用木棒划垄沟施肥最佳, 施肥后不需浇水。

5. 人工增温。

冬季的“三九”天内防寒管理, 如连续2天以上风雪、阴天, 在没有自然光的情况下, 必须进行人工增温补光。主要办法:一是棚体覆盖物不能揭开, 在室内可采用电能或火炉人工增温补光, 每天大约增温补光4~5小时。人工增温补光, 以每只灯炮300~400瓦, 每晚照射5小时左右, 以37米的大棚为例, 每隔2米1个灯泡, 一个冬天就是几十元的费用。冬春交际“三九”天需要进行15~20天的增温补光工作。棚内也可采用小拱棚覆盖地膜, 每天揭帘后半小时后, 将小拱地膜打开。二是也可实行种养结合, 即将养猪和种菜一体化, 通过猪的自然呼吸来增加棚内温度。一般能提高到5-8度。每日覆盖物揭放时间, 晴天的情况下, 每日早晨9:30左右揭帘, 下午3:00~3:30必须将覆盖物放下盖严, 并将下部压实, 以防大风刮起损坏棚膜。棚内用水的贮存, 棚内灌溉用水必须在贮水池内贮存一周以上。

注意事项:

1.适当控制大棚温度、湿度, 温度保持在20~23℃。

2.注意病虫害防治。

四、43型温室的发展前景

1. 从经费上看, 投资少, 见效快。

建一栋占地半亩的普通温室为例, 成本费用大约需3.5万元。每年更换一次塑料布和部分棉被及维修暖气约需3000元, 按温室使用寿命30年计算, 材料成本为9万元。每个冬季燃煤至少需要20吨, 驻地每吨煤的价格是400元, 30年需要24万元。30年投入材料、燃料成本共计36万元, 平均每年成本投入1.2万元;建一栋50米长的43型高效节能日光温室, 成本费用大约需5.46万元。此后每年更换一次塑料布和部分棉被约需2000元, 30年所需要的投入是11.46万元。平均每年成本投入约为0.38万元。正常情况下, 一个大棚的投资2年就可收回。从两种温室对比可以看出, 43型高效节能日光温室比普通温室每年可节约费用0.82万元, 有利于提高生产效益。

2. 从利用率上看, 提高了单位面积的复种指数, 增加了产量。

43型节能日光温室大棚可长年轮作, 一般只在夏天有两个月左右休棚期 (主要用于蓄肥和改良土壤) ;而普通温室每年除休棚期外, 冬天最冷的一二月份也不能生产, 而这两个月正是新鲜蔬菜价值最高的时期。

3. 从种植品种上看, 增加了种类, 丰富了菜篮子。

通过两年的种植实践对比, 43型日光温室10~12月份种植果类蔬菜效果明显, 1月份由于气温太低不宜种植果类蔬菜, 而对叶类蔬菜没有任何影响, 传统保温菜棚冬季只能种叶类蔬菜, 必要时候还得生火炉。

4. 从生产用力上看, 节省了人力, 提高了战斗力。

节能日光温室 篇8

一、阳光充足, 避免遮阳

温室的南面和东西两侧不能有高大的建筑物、树木和自然遮挡物。

二、避开风口, 充分利用地形小气候条件

山口和自然风口往往是冬季和春季大风的通道, 容易形成穿击风。在这样的地区建造日光温室, 很容易遭受风害和穿流放热, 不利于温室的保温。相反, 利用高大的堤坝、山前平地或村庄南面来建造日光温室, 则有利于提高温室的保温能力。

三、土壤疏松肥沃, 地下水位低

土壤疏松肥沃, 有利于作物根系生长发育, 便于操作, 是获得优质高产的基础。地下水位低, 地温易升高, 土壤水分容易调节, 对冬季早春蔬菜和水果的生长有利。所以, 应选择地势高燥、富含有机质的壤土、粘壤土或砂壤土地建造日光温室。土质过粘, 操作不便, 土壤通透性差, 发老不发小, 对提高早期产量不利;砂土地热容量小, 蓄热性能差, 土温升降快, 肥力基础差, 发小不发老, 对提高总产量不利。根据各自条件, 可以通过人工措施加以改变。

四、避开尘土污染严重的地带

靠近排尘严重的工厂和机动车辆频繁通过的公路两侧, 薄膜会受到污染, 影响温室的采光。

五、靠近交通要道和村庄

为便于产品运销和生产管理, 日光温室群应尽量靠近交通干道和村庄。

六、充分利用已有的水源和电源

温室太阳能蓄热水池的节能分析 篇9

太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的新型清洁能源, 其开发利用越来越受到广泛关注。合理利用太阳能, 可以大大减少矿石能源消耗, 减轻环境污染压力。由于我国气候的特点, 使温室行业面临的一大问题就是生产成本居高不下, 北方寒冷地区冬季采暖负荷能耗相当大, 采暖能耗要占温室运行成本的60%～74%[1]。而温室大国荷兰冬季采暖能耗仅占运行成本的10%～15%。据计算, 我国北方各地冬季日平均气温≦5℃负积温要比世界同纬度地区高出1～4倍[2]。这意味着我国温室生产冬季加热所需能耗比欧洲国家要高得多。如何降低能耗, 建造有竞争能力的、符合中国国情的温室, 将是一项非常急迫的任务。

1 太阳能蓄热水池结构

太阳能蓄热水池本质上是一个大面积太阳能集热器, 如图1所示。它由一个底部和两侧保温的容器及透明罩盖组成。蓄水池中的蓄水深度相对较小, 一般在5～20cm左右。容器底部采用黑色塑料或黑色薄膜衬底, 水面覆以透明薄膜以防止水分蒸发。

太阳能蓄热水池主要用于收集和存储太阳能。白天, 在太阳照射下, 水吸收太阳光的辐射热而蓄热;晚上, 大气温度降低, 这时已蓄热的水向温室自动放热, 从而维持温室适宜的温度。利用太阳能蓄热水池蓄热不需其他额外设备, 就能实现白天储存的热量有效地用于夜间取暖, 且建设所需材料相对便宜。

2 模型理论分析

为评价分析太阳能蓄热水池在温室内应用的性能情况, 采用一双层薄膜的温室[3]。根据温室的热平衡, 在一个分析日内有

Qt+Qs+Qre=Qv+Qra+Qc+Qg+Qcon

式中 Qt—为维持温室在一个合适温度范围内所需的总加热量, 当没有太阳能可利用时, 其值等于辅助加热量;

Qs—温室吸收的太阳能辐射热 (扣除太阳能蓄热水池面积) 。

Qs=ταI (Af-As) HR

τ—透射系数;

α—温室材料吸收系数;

I—月平均太阳的辐射照射强度 (W/m2) ;

HR—每月的日平均太阳辐射时间;

Af—温室总地面面积 (512m2) ;

As—太阳能蓄热水池的面积, 取As= (10%～50%) Af。

Qre=0.24AstHD

Qre—植物呼吸时放出的热量;

Ast—植物投影面积 (265m2) ;

HD—一天的时间;

Qv=m[Cpa (Ta-Ti) +Cpw (daTa-diTi) ]HT

Qv—通风热损失;

M—通风量 (kg/s) ;

Cpa—空气的定压比热 (J/kg·℃) ;

Ta—环境空气温度;

Ti—温室空气温度, 假设取Ti=19℃;

Ta—室外空气含湿量;

di—温室空气的含湿量;

Cpw—水蒸汽的定压比热 (J/kg·℃) ;

HT——每月的日平均通风时间。

d的计算公式为

d=0.622Pq/ (B-Pq)

式中 Pq—空气中的水蒸气分压力;

B—大气压力。

Pq=ϕPqb

式中 φ—相对湿度。

温室外部和内部空气水蒸汽饱和分压力分别为Pq.bw和Pq.bi, 水蒸气的饱和分压力计算见参考文献[4]。在本模型分析中, 假设温室内部空气为饱和湿空气。

Qra=στAr (T4i-T4a) HD

Qra—温室辐射热损失;

σ—Stefan-Boltzmann常数;

Ar—温室屋顶面积 (554m2) , 当屋顶水平时, Ar=Af。

Qc= (KRAr+KwallAwall) (Ti-Ta) HD

Qc—温室表面发生的对流热损失;

KR—屋顶的总传热系数;

Kwall—温室墙体的总传热系数;

Awall—温室墙体总面积 (64m2) 。

$Q{}_{\text{g}}=\frac{\lambda {}_{\text{s}}A{}_{\text{f}}}{{\rm H}}({\rm T}{}_{\text{i}}-{\rm T}{}_{\text{w}\text{e}\text{l}\text{l}}){\rm H}{}_{\text{D}}$

Qg—地面的热损失;

λs—土壤的导热系数;

Af—地面的面积 (512m2) ;

H—温室地面到地下水层时土壤的深度;

Twell—地下水温度, 取常数。

Qcond=rthD (C′A-CA) HD

Qcond—温室内表面冷凝热损失;

rt—温室壁面温度下水蒸汽的汽化潜热 (J/kg) ;

hD—对流传质系数 (m/s) ;

C′A—温室单位体积空气中含有的水蒸汽质量;

CA—对应壁温下单位体积饱和空气的水蒸汽质量。

hm/hD=ρCpa (a/D) 2/3

hm—温室内表面的对流传热系数;

ρ—空气密度;

a—导温系数 (热扩散系数) ;

D—扩散传质系数。

C′A和CA由下式计算

$\begin{array}{l}{C}^{\prime }{}_{\text{A}}=\frac{{\rm P}{}_{\text{q},\text{b}\text{i}}{\rm M}{}_{\text{w}}}{R{\rm T}{}_{\text{i}}}\\ C{}_{\text{A}}=\frac{{\rm P}{}_{\text{q},\text{b}\text{w}\text{a}\text{l}\text{l}}{\rm M}{}_{\text{w}}}{R{\rm T}{}_{\text{w}\text{a}\text{l}\text{l}}}\end{array}$

式中 Mw—水分子的分子量;

Pq, bwall—对应壁温Tw时的水蒸汽饱和分压力。

$\begin{array}{l}h{}_{\text{w}\text{a}\text{l}\text{l}}A{}_{\text{w}\text{a}\text{l}\text{l}}({\rm T}{}_{\text{i}}-{\rm T}{}_{\text{w}})={\rm K}{}_{\text{w}\text{a}\text{l}\text{l}}A{}_{\text{w}\text{a}\text{l}\text{l}}({\rm T}{}_{\text{i}}-{\rm T}{}_{\text{a}})\\ {\rm T}{}_{\text{W}}={\rm T}{}_{\text{i}}-\frac{{\rm K}{}_{\text{w}\text{a}\text{l}\text{l}}}{h{}_{\text{w}\text{a}\text{l}\text{l}}({\rm T}{}_{\text{i}}-{\rm T}{}_{\text{a}})}\end{array}$

当温室内部设置太阳能蓄热水池时, 太阳能蓄热水池的蓄热量Qssp可以通过热平衡方程, 即

Qssp= (τα) sIAsHR-KLAs (T′w-Tt) HD

式中 (τα) s—太阳能蓄热水池覆盖物的综合平均透过吸收率系数平均值;

KL—太阳能蓄热水池的总传热系数;

T′w—太阳能蓄热水池每月的日平均水温。

T′w= (T′wf-T′wi) /2

在一定时间内, 太阳能蓄热水池蓄热量Qssp还可以表示为

Qssp=M′wCpw (T′wf-T′wi)

式中 M′w—太阳能蓄热水池中水的质量;

T′wf, T′wi—池塘水吸热结束的终温和吸热开始的初始温度。

T′w=T′wt+Qssp/ (2M′wCpw)

则太阳能蓄热水池每月的日平均蓄热量为

$Q{}_{\text{s}\text{s}\text{p}}=\frac{(\tau \alpha ){}_{\text{s}}{\rm I}A{}_{\text{s}}{\rm H}{}_{\text{R}}-{\rm K}{}_{\text{L}}A{}_{\text{s}}({{\rm T}}^{\prime }{}_{\text{w}\text{i}}-{\rm T}{}_{\text{t}}){\rm H}{}_{\text{D}}}{1+\frac{{\rm K}{}_{\text{L}}A{}_{\text{s}}{\rm H}{}_{\text{D}}}{2{{\rm M}}^{\prime }{}_{\text{w}}C{}_{\text{p}\text{w}}}}$

节能百分比 (PERC) 的计算公式为

PERC=Qssp/Qt×100

总热损失QTL的计算公式为

QTL=Qv+Qra+Qc+Qg+Qcon

总得热量QTG的计算公式如下

QTG= (τα) IAsHR+Qs+Qre

3 计算分析

为分析温室太阳能蓄热水池节能情况, 取一典型严寒气候地区作为分析对象[5]。图2显示了该地区太阳月平均辐射照度、大气月平均温度和月平均相对湿度的年变化情况。从图2可以看出:太阳辐射在6月份达到最强, 但由于地面吸热的延迟, 气温在7月份才达到最高;夏季的相对湿度较小, 冬季相对湿度较大, 总体来说全年相对湿度变化比较平缓。

当温室内太阳能蓄热水池面积占温室总面积30% (As=0.3Af) 时, 温室总热损失、总得热量、需热量及太阳能蓄热水池供热量年变化情况如图3所示。由于6月份太阳辐射最强, 温室6月份得热量达到最大, 同时太阳能蓄热水池供热量也达到最大, 总得热量和太阳能蓄热水池供热量的变化与太阳辐射强度的变化趋势一致。由于总热损失依赖大气温度, 因此, 7月份总热损失达到最小。

从图3可以看出, 由于太阳辐射在5～9月份可以提供温室所需的供热热量, 此时不需要任何的辅助加热热源, 温室内的温度调节依靠太阳能蓄热水池进行。假定温室内植物生长需要维持在19℃, 则当温室超过该温度后, 太阳能蓄热水池开始蓄热, 太阳能蓄热水池的蓄热量则在夜间或由于云致太阳辐射强度降低时释放到温室, 维持温室的热工要求, 其蓄热量约等于温室在此时期内总的热损失。

另外, 在3月、4月和10月份3个月中, 太阳能蓄热水池也能够提供给温室相当大一部分热量, 辅助加热设施的供热量少, 运行费用低。在1月、2月、11月和12月份, 由于太阳辐射强度降低, 太阳能蓄热水池的蓄热量大大减少, 此时以辅助加热设施供热为主, 供热费用较高。

温室一年中总热损失的各个组成部分的年变化情况如图4所示。结果表明:5～9月份, 大气温度较高, 温室的对流和辐射热损失的大小几乎相同, 差别不大。在其它月份, 对流和辐射热损失为主要的热损失。对流热损失可以通过在温室的墙体结构上安装保温材料以及对温室的透明盖进行保温来实现。

通风热损失是温室的另一主要热损失, 特别是在5～9月份, 通风热损失为主要热损失, 其全年变化情况较对流和辐射热损失小。降低通风热损失可以在满足植物生长需要的基础上, 通过合理的通风设计和减少通风量来实现。

水的凝结热损失变化较小, 夏季略有降低, 占总热损失的6%左右。地面的热损失与其它热损失相比较小, 全年基本上维持恒定, 这主要是因为之前假定地下水温度、温室温度及土壤的热物性为常数。

3月份和10月份不同太阳能蓄热水池占地面积比时的节能情况如图5所示。分析表明, 蓄热水池占地面积与节能比呈线性关系, 太阳能蓄热水池面积所占比例越大, 节能越多。当太阳能蓄热水池面积占温室面积1/2时, 3月份和10月份能够节省大约1/3以上的能源消费量。但是, 太阳能蓄热水池面积增加, 温室总成本相应增加, 加之水池面积受温室种植情况限制, 因此应根据经济性分析确定水池合理的占地百分比。

当As=0.3Af时, 采用太阳能蓄热水池后年节能情况如图6所示。计算结果表明:太阳能蓄热水池在全年均可节约一部分能源, 特别是6～8月, 太阳能蓄热水池能够完全满足温室的热需求, 4月、5月和9月份3个月节能50%以上, 3月与10月份节能30%左右, 1月、2月、11月和12月份节能在10%以下。

4 结论

计算分析结果表明:温室采用太阳能蓄热水池后, 将会显著降低3～10月份的供热能耗。具体而言, 6～8月份节省100%的能源 (即无需开启辅助供热设施供热) , 4月份节能约60%, 5月节能90%以上, 9月份节能80%以上, 3月与10月份节能30%左右。本计算分析是在严寒地区的气候条件下进行的, 一般来说, 年平均气温越低, 节能潜力高。另外, 在进行计算分析时, 计算数据采用每月的日平均值, 没有考虑瞬时效应, 还不能完全反映实际变化情况。考虑到建设太阳能蓄热水池的材料都比较便宜, 预计实施这一节能措施后, 温室将会大大节约运行成本。

摘要：以严寒地区为例, 对严寒地区温室太阳能蓄热水池的吸热和放热进行了理论分析。结果表明:布置在温室内的太阳能蓄热水池可用于收集和储存太阳能, 白天收集的热量也可以有效地用于温室夜间供暖。采用严寒地区每月的日平均参数进行分析计算, 结果表明:温室蓄热水池在严寒地区的31 0月节能效果显著。其中, 68月节能10 0%, 4月节能约6 0%, 5月节能9 0%以上, 9月节能8 0%以上, 3月与10月节能30%左右。

关键词：温室,太阳能,蓄热水池,节能

参考文献

[1]马春生.主动式温室太阳能地下蓄热系统的研究[D].南昌:山西农业大学, 2003:2-5.

[2]杜军、王怀彬、杨励丹.供热技术新领域—温室供热[J].节能技术, 2000, 18 (10) :22-23.

[3]Tune M., Heat recovery systems[J].AcadeAnc Press Inc, USA, 1985, 5 (6) , 483-491.

[4]赵荣义, 范存养, 薛殿华, 等, 空气调节 (3版) [M].北京:中国建筑工业出版社, 1994.