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日光温室保温性能的试验研究及小气候模拟

刘璎瑛  
【摘要】: 日光温室是具有中国特色、面向广大农民用户的一种新型温室,其中节能型日光温室可以实现冬季不加热生产,已在我国华北、东北南部和西北地区大面积应用推广。温室引入要考虑本地区的气候特点,结合当地气候资源优势对温室结构进行改造,使其更好适应当地生产,如果盲目照搬外地温室结构及配套技术则会引起能源浪费,生产效益低下。 江苏丰县引入山东寿光地区的翼优改进型日光温室,生产中在冬季连阴低温天气时室内作物发生冻害现象。针对这一问题,作者采用试验方法测定温室内外温度、光照、室内地温等环境因子,初步了解当地温室的采光、保温状况。数据分析显示,由于温室薄膜不清洁、灰尘多,透光率下降,使温室阴天的采光性较差,且阴天日间室内地温偏低,影响作物生长;晴天温室夜间保温性比阴天的差,室内最低温度在5℃左右,低于作物生长的下限温度;温室的生产管理较差,通风不及时造成室内日间最高温度超出35℃,远远高出作物生长的上限温度,同时保温被揭盖时间没有统一标准,造成揭盖过早或过晚,影响作物的光合作用和温室的夜间保温性。 根据当地温室状况,结合日光温室保温原理,作者采取了在后墙内侧加PPC保温泡沫板、在温室前屋面底脚挖造防寒沟、选择保温性能强的保温被、确定适宜的保温被揭盖时间、加强生产管理(清洗薄膜、适时通风)等措施。试验表明改进措施效果明显,室内温、光环境有了很大改善,温室晴天透光率提高了20%左右,阴天提高了6%~10%,室内最低温度提高了4~6℃,且室内最高温度不超过28℃,温度变化在作物生长所需范围内。作者根据热平衡及多元回归推导出确定保温被揭盖时间的数学公式,改变了以往根据经验揭盖保温被的状况,给出了具体的揭盖时间,最大限度地增加了作物光照时数,提高了温室夜间保温性能。 为分析当地温室的改进效果及在线确定保温被揭盖时间,作者编制了丰县日光温室小气候模拟程序。该程序采用MatLab6.1编写,主要面向温室生产管理者和技术人员,既可以用来向参观者展示温室的性能,也可以指导管理者进行实际生产。程序主要演示日光温室的保温性、透光性及保温被揭盖时间的计算,采用图形显示,简洁直观,可以根据用户需要输入输出,交互性强。


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