国家自然科学基金(31071833) 作品数:11 被引量:202 H指数:9 相关作者: 杨其长 方慧 张义 孙维拓 梁浩 更多>> 相关机构: 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所 中华人民共和国农业部 中国农业大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家高技术研究发展计划 国家科技支撑计划 更多>> 相关领域: 农业科学 更多>>
主动蓄放热-热泵联合加温系统在日光温室的应用 被引量:35 2013年 为提高主动蓄放热系统集热效率,增强日光温室抵御低温能力,设计了一套主动蓄放热.热泵联合加温系统。白天运行主动蓄放热系统,将北墙获得的太阳辐射能储存到蓄水池中;根据天气情况及蓄水池水温变化适时开启热泵机组,降低主动蓄放热系统循环水温,进而提升其集热效率;夜间室内气温较低时,通过主动蓄放热系统放热。试验结果表明:与对照温室相比,试验温室夜间气温高出5.26~6.64℃;热泵机组制热性能系数COPHPID为4.38~5.17,主动蓄放热系统可为热泵机组热源提供充足的热量,保证理想的热源温度;在日光温室特定的光热环境下,主动蓄放热一热泵联合加温系统的集热效率达到了72.32%-83.62%,总体COPSys值达5.59,节能效果显著。该研究为提高日光温室夜间温度提供了新思路。 孙维拓 杨其长 方慧 张义 管道平 卢威关键词:温室 热泵 蓄热 日光温室 放热 MATLAB和VB在温室环境模型构建中的混合编程研究 被引量:6 2012年 旨在找到一种MATLAB和VB混合编程的方法,实现日光温室热环境模拟模型软件的可视化编写。采用基于组件对象模型COM(component object module)的方法,研究了MATLAB和VB在模型构建中的混合编程。采用MATLAB软件编写M.源函数文件,实现理论模型中的工程计算和图像图形处理功能,M.源函数文件编译成功后,通过COM方法转换为可被独立调用的组件;采用VB软件编写主程序文件,实现良好的人机交互功能。在主程序中完成模型各项参数的赋值后,再调用COM组件进行理论模型的计算与绘图。COM组件方法可以实现MATLAB和VB的混合编程。以此构建的日光温室热环境模拟模型软件,可在主程序输入各项参数:室外气象条件,温室结构、热性能等,模拟室内热环境的变化。 孟力力 杨其长 闻婧 张义 方慧关键词:VB MATLAB 复合墙体不同材料厚度对日光温室温度的影响 被引量:9 2014年 【目的】研究不同材料复合墙体对日光温室内温度环境的影响。【方法】采用计算流体力学(CFD)技术对17种复合墙体日光温室的温度环境进行模拟。17种墙体方案中,墙体总厚度不变,砖墙及绝热材料的厚度发生变化。模拟所采用的模型为经过校核的模型,模拟区域为日光温室及其下面1 m深土壤。【结果】在晴天条件下,靠近室内侧砖墙越薄(0.12 m)时,不论该层后面的绝热层厚度及墙体组成如何,夜间室内空气温度高于室内侧较厚砖墙(0.24、0.36、0.48 m)的其他墙体方案;夜间较薄墙体内表面温度及近室内侧墙体温度也高于其他墙体。【结论】对日光温室复合墙体的选择及建造具有指导意义。 佟国红 David M.Christopher 赵荣飞 王建超 张玉清关键词:日光温室 复合墙 温度 绝热层 基于热泵的日光温室浅层土壤水媒蓄放热装置试验 被引量:38 2012年 由于日光温室的蓄热能力有限,后半夜温度往往比较低,难以满足作物生长需求。针对这一问题,该文提出了基于热泵的日光温室浅层土壤水媒蓄放热方法,其原理是白天开启循环水泵,将后墙获得的太阳辐射储存到温室浅层土壤中;前半夜通过浅层土壤热量的自然释放加热温室;当温室温度较低时,启动热泵系统将浅层土壤中的热量提升后加热温室。试验结果表明,在阴天系统系数(coefficient of performance,COP)能达到3以上,与燃煤热水锅炉相比节能33%;与对照温室相比,盖上保温被后,由于试验温室蓄热量大于对照温室,试验温室空气温度和土壤温度分别比对照温室平均高3.2和3.3℃;开启热泵机组后,试验温室空气温度和土壤温度分别比对照温室平均高5.7和2.9℃。 方慧 杨其长 张义关键词:温室 热泵系统 蓄热 放热 日光温室 日光温室墙体绝热层位置变化对墙体热性能的影响 日光温室墙体的不同组合影响墙体的蓄热和保温性能。本研究以实际温室墙体及600mm厚模拟墙体(480mm厚砖墙、120mm厚苯板)为研究对象,分析绝热层位置变化对墙体热性能的影响,其中模拟墙体将120mm厚苯板分为均等的一... 佟国红 David M.Christopher 于威 赵荣飞关键词:日光温室 墙体 温度 热量 文献传递 日光温室水幕帘蓄放热系统增温效应试验研究 被引量:69 2012年 针对日光温室夜间温度过低,难以满足作物生长需求这一问题。设计了一种水幕帘蓄放热系统,该系统以日光温室墙体结构为依托,以水为介质进行热量的蓄积与释放,白天利用水循环通过水幕帘吸收太阳能,同时将能量储存在水池中,夜晚利用水循环通过水幕帘释放热量,以提高日光温室内温度。试验测试结果表明,应用该水幕帘蓄放热系统可将温室内夜间温度提高5.4℃以上,可将作物根际温度提高1.6℃以上;该系统夜间通过水幕帘的放热量达到4.9~5.6MJ/m2;日光温室蓄放热量的增加,实现了西红柿的安全过冬生产,同时将西红柿的上市时间至少提前20d。该研究成果对日光温室结构的改进、温度调控有较大的科学意义。 张义 杨其长 方慧关键词:温室 日光温室 蓄能 增温 日光温室浅层土壤水媒蓄放热增温效果 被引量:30 2011年 该文以太阳能为热源,以水为蓄热介质,以温室浅层土壤为蓄热体,白天通过水的循环将热量收集并储存到温室浅层土壤中,夜间通过土壤的自然放热将热量释放到温室中,提高温室夜间温度。结果表明:此蓄热方法增加了温室的蓄热量,在盖上保温被以后,试验温室与对照温室温差开始增加,平均气温差为4.0℃。试验温室土壤深度60cm以上区域温度一直高于对照温室,0cm处夜间平均温差为3℃,30cm处夜间平均温差为3℃,60cm处夜间平均温差为5℃。因此,此方法既提高了空气温度,也提高了作物根部土壤温度。 方慧 杨其长 梁浩 王烁关键词:温室 土壤 日光温室土质墙体内热流测试与分析 被引量:20 2014年 对山东省寿光市下沉式日光温室的土质墙体内不同厚度处的温度、室内外气温及墙体表面太阳辐射进行连续观测,以分析土墙内温度和热流的变化,探明日光温室后墙热传导规律。结果表明:日光温室土质后墙内热量传递呈现一定的日变化规律,墙体热流传导主要沿厚度方向,表层蓄、放热过程明显。在试验条件下,晴天时,白天通过墙体累计吸热量为2657kJ·m-2,夜间向温室内累计放热量为1865kJ·m-2;雪天时,通过墙体累计吸热量为18kJ·m-2,累计放热量为859kJ·m-2。在下沉式日光温室土质墙体内存在有效蓄热层和保温层,墙体各层功能不同,因此建议在墙体建造时选用不同功能材料分层处理,以发挥日光温室墙体的最大蓄热保温能力。 彭东玲 杨其长 魏灵玲 张义 方慧关键词:日光温室 土墙 传热 日光温室墙体一维导热的MATLAB模拟与热流分析 被引量:23 2014年 为探明日光温室墙体层间温度变化及热量传递动态规律,采用有限差分法建立墙体一维非稳态导热模型,利用MATLAB编制相应的模拟程序,计算出日光温室墙体各点的温度和热流。结果表明:该模型能够比较准确模拟日光温室土墙的温度。墙体内侧存在有效蓄热层,它对日光温室室内热环境有积极的作用。墙体有效蓄热层的热流白天指向墙体外侧,夜间指向墙体内侧,因此它的厚度直接根据热流的方向确定。有效蓄热层与天气、墙体总厚度以及墙体热特性参数有关。2012-12—2013-01期间有效蓄热层厚度为0.26~0.45m不等,最大值出现在连续雪天。同时从理论上验证了3.0m厚的温室土墙内部存在热流相对稳定的"热稳定层"。 彭东玲 张义 方慧 杨其长 魏灵玲关键词:日光温室 导热 MATLAB模拟 有限差分法 日光温室主动蓄放热系统应用效果研究 被引量:41 2013年 针对日光温室冬季夜晚温度低、作物易发生冷害等问题,设计了以水为蓄热介质的主动蓄放热系统。系统由集/放热装置、储热装置和控制装置等组成。白天进行太阳辐射热的吸收与储存,夜晚释放热量用于温室增温。试验结果表明,晴天条件下,主动蓄放热系统的集热功率为0.3kW/㎡,蓄热量为6.9MJ/m2;夜间放热功率为0.2kW/㎡,放热量为5.7MJ/m2,热利用效率为0.83,试验温室与对照温室的平均气温相差6.3℃;阴天及多云天气条件下,试验温室与对照温室的夜间平均气温相差4.6℃,表明主动蓄放热系统能有效改善日光温室夜间低温状况,进而保障蔬菜安全越冬生产。 李文 杨其长 张义 方慧关键词:日光温室 蓄热 放热 太阳能 新能源