5.7 温室节能调节技术在线视频

大家好

我是中国农业大学的李明

欢迎大家进入农业生物环境工程慕课

下面呢由我带领大家学习

温室节能调控技术

我国冬季气候寒冷

即使是保温蓄热性能出众的日光温室

在夜间也可能会出现温度较低的情况

所以呢

必须要进行适当的进行加温

对温室温度环境来进行调节

温室的加温呢会消耗大量的化石能源

增加温室运行的成本

所以

从节能和环保的角度来看

应尽可能的使用可再生能源

或太阳能来调节温室的温度环境

根据能源的不同

可以将温室的节能调节技术

划分为空气能利用技术

和太阳能利用技术两种

本次课程呢

将以日光温室节能调控技术为例

来进行介绍

但是呢这些技术

不仅仅可应用于日光温室

还可应用于塑料大棚

或者呢是连栋温室

大家知道

温室本身是具有温室效应的

它能够能将部分

转化为长波辐射的太阳能阻隔在室内

使室内温度升高

因此呢

日间温室内的高温空气是富含有大量的热能

而这些热能

一般会通过通风的方式白白浪费掉

通过空气能利用技术

可以将这些多余空气的热能收集起来

然后就可以用于温室的夜间加温

今天

我们主要介绍

地中热交换技术

和空气对流循环墙体这两种空气能利用技术

地中热交换技术是以土壤为蓄热介质

可实现主动集热

和主动放热的太阳能利用系统

在白天将温室内的热空气泵入地下

通过空气与管道之间的热交换

来提高土壤温度

将空气中的热能储存到土壤内

然后在夜间的时候

再将室内的冷空气泵入地下

将土壤的热量释放出来

起到加热温室的目的

那么与不加温温室或者是塑料大棚相比

地中热交换系统

可以将室内气温提高3-7℃

同时呢能还能将地温提高4-8℃

那么为了实现上述目标

在工程中

就需要在地下埋设PVC管作为热交换管

同时呢

在地上要设置风扇

和进出气口来驱动空气流动

这项技术的优点

是它运行管理简单

使用寿命长

另外呢

系统运行稳定

在连阴天的时候仍可以发挥一定的作用

第三

是它可以有效提高根区温度

使达到增加产量

改善品质的目的

但就像一枚硬币的正反面一样

地中热交换系统的缺点也非常突出

系统建造需要使用大量的管道

建设费用高

单位平米造价可以达到20～50元

另外

系统的蓄放热效果和加温能力有限

温室的加温负荷不能过高

第二种空气能利用技术

是空气循环对流蓄热墙体

该墙体采用通体中空结构

沿室内一侧墙体的东西方向

在顶部和底部

分别布置一排大小一致的方形通气孔

普通墙体呢

能在夜间向室内放热的部分很少

墙体需要材料的利用效率不高

但是呢

空气循环对流蓄热墙体

可以通过上下排通气孔形成的气流

与内部的墙体进行对流换热

进而调动更多数量

更大深度的墙体材料参与蓄放热过程

改善后墙的蓄放热性能

它的运行模式呢是白天

温室空气在墙体中空层

和室内空气温度差的驱动下

进入中空墙层

与墙体之间产生对流换热

将空气中的热量传递给墙体

并蓄积到墙体中

也可以通过在通气孔安装风扇

强制驱动气流进入墙体进行换热

在夜间的时候

由于墙体内的温度降低缓慢

而温室内的温度降低较快

当室内空气温度低于墙体内空气温度时

就会形成反向循环的气流

将墙体热量带到室内

进而提高室内气温

根据测试

空气自然对流蓄热墙体温室的最低气温

较普通的温室可以提高5.5℃

那么如果在通风孔处加装风扇

进行强制对流换热的话

室内最低气温

可以在原有基础上再提高1-2℃

接下来我们来学习太阳能利用技术

在实践中

我们发现

进入的日光温室的太阳辐射

仅有一部分能够被作物截获

其余呢会被后墙及骨架等截获

这部分太阳能就可收集并储存起来

用于调节日光温室夜间室内气温

今天呢我们将会主要介绍

相变材料蓄放热技术

水幕帘蓄放热技术

和屋架组合管网集热系统

相变材料呢可以在从固态到液态

或者呢从液态到固态的变化如果过程中

吸收或释放大量的潜热

如果将相变材料制备成砂浆

或砌块砌筑在北墙的内侧

或直接封装后安放在北墙内侧

可有效增强日光温室后墙的蓄放热水平

从而提高室内夜间气温

水幕帘蓄放热系统

是近年来新出现的一种节能技术

大家知道

日光温室夜间

土壤和北墙的放热过程是一个被动的过程

可控程度比较差

在前半夜

室内气温较高的时候墙体和土壤

就开始提前放热

这样就会导致后半夜

墙体放热强度较低

不利于室内气温保持在较高的水平

为了解决这个问题

水幕帘蓄放热系统

利用水幕帘截获照射到后墙的太阳能

通过系统内的水循环

收集并储存热量

在夜间利用系统内水循环的方式

通过水幕帘像室内释放热量

从而提高室内气温

实现对室内气温的有效控制

并且呢避免实现室内低温的现象

通过系统放热

水幕帘蓄放热系统

可以将室内夜间的最低温度提高5℃

最重要的是

该系统可以提高热量利用效率

和对温度的控制水平

避免出现低温

屋架组合管网系数

也是吸收日间多余太阳能

然后用于主动调控室内气温的一种技术

但是呢和水幕帘集放热系统不同的是

屋架组合管网集热系统

是通过骨架圆管内

水循环来进行主动集热和放热的设备

该技术呢具有结构简单

成本低

不会增加室内阴影

不影响温室墙体与地面蓄放热

不占用室内空间等特点

那么通过测试

该系统同样可以提高热量的利用效率

而且呢可以将温室的气温

提高3.2~2.4℃

最后我们来小结一下

本次课程

主要学习了温室的空气能利用技术

和太阳能利用技术

这两种技术

对提高温室的环境节能控制水平

降低设施园艺生产能耗

和运行成本具有非常重要的意义

希望大家能够进一步的理解掌握

好

本次课程到此结束

再见