北方地区日光温室燃池耦合土壤供暖系统地研究

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1、大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：当匕友地区旦迸遏窒憋池揭佥±蘧垡热丕统盟究作者签名：塑．塑拯日期：丝』笙年j月』日大连理工大学专业学位硕士学位论文摘要本论文的研究对象为北方地区葡萄栽培日光温室技术。葡

2、萄栽培日光温室技术主要是为作物创造适宜生长的光照、温度、水分、土壤等环境因素。对于温室生产来说，温室的光照、温度是制约温室发展的主要环境因素。往往通过补温来调控室内环境，目前在东北、西北高寒地区，日光温室补温费用占运行总费用的500／旷60％。对于温室生产节约能源，提高能源利用效率，降低能耗，是提高温室生产效益的重要途径。考虑到日光温室地域分布广泛，应用数量大，使用时间长等特点，对日光温室的补温措施进行改进和创新是我国北方地区葡萄栽培日光温室技术转变和更新的关键。如何针对不同地域合理的设计、营造适宜的温室环境需要深入的研究和探讨，从而为日光

3、温室进行环境调控提供科学依据，本文对此进行实验和理论研究，重点探讨了以下问题：首先，分析了日光温室采光性能的主要影响因素。科学地认识了温室内光照强度的分布特点，系统地分析了日光温室各表面光照强度与温室结构之间的关系。研究发现影响日光温室整体采光性能的主要影响因素是倾斜面与水平面夹角、后坡长度、日光温室朝向。其次，设计和搭建日光温室燃池耦合土壤供暖系统，对其进行实验研究。通过对日光温室燃池耦合土壤供暖系统、电加热系统、无采取任何加热设施系统在不同运行情况下的土壤温度和空气温度测试得出日光温室燃池耦合土壤供暖系统(土壤加水)与无采取任何加热设施

4、系统(土壤不加水)相比，白天提高了土壤平均温度5～6℃，夜晚提高土壤平均温度3~4℃，且日光温室燃池耦合土壤供暖系统在运行过程中土壤温度较稳定，并且白天日光温室燃池耦合土壤供暖系统能提高平均气温4℃左右；再次，定性地评价了在日光温室燃池耦合土壤供暖系统条件下植物关于空气温湿度、土壤温湿度、C02浓度、光照等方面的热舒适性。在此基础上，建立日光温室室内空气的质能平衡、室内水汽平衡方程、作物冠层平衡方程、通风模型，得出植物的热舒适性平衡方程。该方程反映了植物处于平衡状态时，十个影响植物热舒适变量从删，、C02浓度、室外风速‰Q、△％、to、岛、

5、围护结构表面温度f、易之间的定量关系。最后，针对日光温室燃池耦合土壤供热系统，利用节能率、费用现值、费用年值、投资回收期定性评价了该系统的经济性。研究得出该系统的节能率为46．14％，费用现值和费用年值分别比日光温室燃池一地中热交换系统低23．95％和23．98％，比热风加热系统低56．99％幂I57％，比热水加热系统低38．2％和38．26％，比电加热系统低71％和7】．05％。北方地区Et光温室燃池耦合土壤供暖系统研究综上所述，日光温室燃池耦合土壤供热系统能够提高温室植物的舒适性。本文工作对目光温室采光性能研究和燃池土壤供热技术提供了科

6、学依据和理论基础。关键词：日光温室；燃池；土壤供暖系统；热舒适大连理工大学专业学位硕士学位论文1绪论1．1日光温室研究背景与研究现状日光温室具有一定的环境调控能力，将其利用到恶劣天气条件下为植物的生长发育营造一个适宜的温室环境利于植物的生长。日光温室的环境、经济效益显著，近几十年日光温室在全世界取得了迅速的发展，设施农业的贡献巨大【lJ。但是日光温室也是一种高能耗产业，往往需要补温设备来维持冬季温室的室内环境，其经济性较差，推广的潜力很小。在东北、西北等高寒、寒冷地区往往运行费用占到总费用的50～60％左右，为了提高日光温室的环境适宜性，农

7、村普遍出现燃池加热、炕加热等多种方式加热温室。这样即使减少了建筑能耗，但是过程中易间断，不易控制、释放CO等对温室大范围推广使用有一定的局限性。因此为提高农村生活水平，增加经济收益，构建和谐社会需要大力发展日光温室来安置农村多余劳动力【l】。1．1．1日光温室研究意义与发达国家及其他发展中过国家相比，我国日光温室产业相对起步较晚。我国日光温室发展阶段主要经历了以下几个阶段(1)引进与初创时期：20世纪50年代末，日光温室开始在全球大范围发展。我国东北地区(主要是辽宁瓦房店、辽宁鞍山等)的逐渐出现日光温室的锥形，但是日光温室整体构件笨重、透光

8、面较小、经济效益差，限制了日光温室大范围发展【2】。此时期的日光温室主要以木结构温室和大型玻璃温室为主，后墙采用砖混结构。由于这样的温室结构能耗巨大、设施不够完善，使其推广使用受