李以翠[1]2000年在《温室双层充气膜覆盖的研究》文中认为在整个农业生产体系中，设施园艺是一项耗能产业。解决温室生产中能源问题一定要提高温室自身的保温性能。双层充气覆盖是温室中一种简单的保温节能形式，它具有保温性能良好、操作简便等优点，是以后温室节能保温技术的一个发展应用方向。 采用实验热箱法，作者自行制作了两个实验热箱，用来测量材料的传热系数。通过实验，确定出箱内外温差、材料性质、充气厚度、室外风速和天空辐射情况对材料传热系数的影响，同时比较了双层充气膜和单层膜的保温性能。 为了比较各种材料的保温性能，提出了确定材料传热系数的标准气象条件。计算在这一条件下双层充气膜与单层膜的传热系数，得到双层充气膜的保温节能率，并用理论计算法验证了热箱实验的准确性。另外，通过在实际生产温室中做现场试验，比较两种覆盖下温室的保温性能。 应用两个模型温室测量，比较双层充气膜与单层膜的透光率。并在实际温室中，测量冷凝与积灰对温室透光性能的影响。 最后，分析比较双层充气膜与单层膜温室的累计总投资，提出双层充气膜温室的使用局限性。
潘强[2]2000年在《华北型（双层充气）连栋塑料温室光环境数值模型研究》文中指出华北型连栋塑料温室具有良好的节能特性，是国内自行设计、开发的第一种双层充气膜温室。本文首次系统地研究了双层充气连栋塑料温室光环境，根据塑料薄膜对光辐射的漫射特性和规则透射特性，从光度学中光能传递的基本理论出发，引入蒙特卡罗方法、光线跟踪方法和辐射度方法，建立双层充气连栋塑料温室光环境模型，实现了双层充气膜和中空PC板透光过程的精确描述。1、华北型连栋塑料温室采用双层充气薄膜覆盖后，在北京地区冬季透光率降低 15％左右，其中直射光透光率比单层覆盖降低14.1％，散射光透光率降低 15.1％。室内太阳辐射的漫射成分较高，室内光能分布均匀，无明显阴影，对 于提高床面光照分布的均匀性以及提高作物群体的光能利用率有利。研究表 明，冬季华北型温室室内平均光照强度全天低于2000Lux，喜光作物的栽培需 进行人工补光。2、试验和模型模拟结果表明，温室平均透光率随时间变化不大。光辐射分布规律 为：跨中高，两侧低，跨中与天沟下方透光率相差5％左右。温室纵向光照分 布呈现“南面高、中间平、北墙附近出现峰值”的特点，南面山墙处透光率最 高，山墙顶部投影以北逐渐减低15～30％。北部透光率峰值位于北山墙1跨远 处，由北山墙反射引起，透光率高出温室中部1％左右。本研究提出温室重点 补光区域应在各栋中部以北天沟位置，自控系统光照（量子流密度）传感器应 布置在温室中部天沟与跨中之间，以反映温室平均太阳辐射获得情况。3、对中空PC板的透光研究表明，验证了前人（董仁杰，1997）提出的M-C方法 可以实现复杂盖层透光特性描述的结论。4、本文提出，双层充气连栋塑料温室盖层对光辐射具有明显的漫射作用，传统光 环境模型无法进行精确描述。作者提出基于光度学原理的“二步法”光能传递 理论，用于双层充气连栋塑料温室光环境模拟。将光线跟踪技术用于直射光传 递和分布描述，首次引入温室光环境研究的辐射度方法实现了漫射光在各表面 间的传递和分布的精确模拟，改进的光线跟踪和辐射度方法对双层充气塑料连 栋温室光环境的模拟精度满足科研和生产控制要求。5、提出假设：连栋塑料温室内任意点的透光率增益等于各单栋塑料温室增益值之 和。验证了推论：无限跨温室平均透光率增益=单跨增益在跨度方向上的积分/ 跨度。散射光条件下连栋塑料温室的光环境状况可由单栋温室测量值通过叠加 模型进行推测，结合直射光条件下的垂直立柱投影法，本文提出了双层充气连 栋塑料温室光环境简化模型，并得到实验验证。6、发现冷凝和积尘对温室透光影响重大。北京地区冬季无滴情况下双层充气膜的 博士学位论文 论文摘要’ 透过率要比有滴状态透光率高约 14％，积尘降低透光率约 10％。 7、对室内太阳辐射的分布进行了研究，地面获得60％以上太阳辐射，北山墙获得 15％左右的太阳辐射，并通过反射对山墙前的地面作出重要贡献。 8、对温室透光率影响因素进行了模拟分析，提出： 门）双层充气膜充气厚度对室内光环境的影响（小于1％）可以忽略。 （2）南山墙对室内光环境造成重大影响，随着温室长度的减小，影响程度加 大。采用透光率高的材料作为南山墙，可以大大缓解短温室的冬季弱光 环境。 7 （3）温室方位、长度和结构尺寸对透光率分布均产生影响。温室方位改为东 西向冬季可以提高透光率 10％左右。 （4）较短的温室平均透光率高，但光辐射分布的均匀性差。在散射光条件 下，低墙高将导致连栋温室内光环境不均匀。 （5）屋顶高度小导致全天辐射波动大，而大屋顶高度又使得中午时分透光率 降低，断面光辐射分布均匀性变差。作者推荐使用大屋顶高度，以提高 上午透光能力。 作者对双层充气膜温室的进一步研究提出了建议。
周长吉[3]1999年在《双层充气塑膜温室经济技术评价》文中研究表明在介绍双层充气温室构造特点的基础上，通过对比和分析单层塑料温室和双层充气塑料温室的基本投资和长期运行费用，评价了双层充气温室的节能效果，提出了双层充气温室在我国的适宜发展地域，并对双层充气技术在玻璃温室上的应用及节能前景进行了分析和探讨
乔正卫[4]2008年在《新型保温被的研制与应用效果研究》文中研究说明日光温室热量总损失的70%以上是通过前屋面散失的。目前,日光温室外覆盖保温材料有草苫等传统材料和保温被,但存在质量不均、防水性差、污染薄膜或价格过高不易推广等问题。所以开发性能良好,价格低廉的新型保温被仍有必要。选择多种材料,制作保温被,通过室内试验测试其性能,根据其结果再制作保温被,采用室外试验检验其保温性。在室内试验中,首先选择毛毡、喷胶棉、粗羊毛和PE发泡材料作保温芯材,牛津布和单面涂层防雨布作面料,还准备了铝箔反射材料,制作了6种保温被。采用静态热箱法,以草帘和2 kg/m2的毛毡保温被作为对照,测试了6种保温被的保温性;采用重量法,土工布综合强力机和人工热风老化法测试了前3种保温被的防水性,机械强度和耐老化性。结果表明:(1)采用“外层材料+塑料薄膜+芯材+内层材料”结构的1号和3号保温被吸水率为3.88%和6.75%,较2号保温被吸水率17.66%小,此结构具有良好的防水性。(2)1号、2号和3号保温被的机械强度分别为324.8、216.4和172.7 N/cm,保温被的强度取决于内外层(防护层)材料的强度特性,牛津布和单面涂层防雨布具有较高的强度。(3)人工老化后3种保温被的强度依次降低10.2%、7.0%和11.3%,牛津布和单面涂层防雨布具有良好的耐老化性。(4)在21和37W热源功率下,两层喷胶棉制作的保温被的传热系数为3.10和3.26 W/(m2·K),较草帘(3.52和3.61 W/(m2·K))和对照保温被(3.22和3.28 W/(m2·K))小,600 g/m2羊毛制作的保温被为3.42和3.49 W/(m2·K),也小于草帘(3.69和3.60 W/(m2·K))和对照保温被(3.64和3.53 W/(m2·K)),采用400 g/m2喷胶棉或600 g/m2以上羊毛制作保温被,其保温性超过草帘和对照保温被。选用牛津布作内外层材料,采用“外层材料+塑料薄膜+芯材+内层材料”结构制作了含600 g/m2羊毛的羊毛保温被和含400 g/m2羊毛夹层的毛毡羊毛保温被,通过室外小拱棚试验,以1 kg/m2和2 kg/m2的毛毡保温被作为对照,测试了其保温性。结果表明:(1)羊毛保温被覆盖的小拱棚的平均棚内气温为23.1℃、平均土温为27.7℃,通过羊毛保温被的平均热流为-11.53 W/m2,其平均传热系数为1.45 W/(m2·K),1 kg/m2毛毡保温被覆盖的平均棚内气温为22.4℃、平均土温为27.6℃,通过此保温被的平均热流为-15.91 W/m2,其平均传热系数为2.43 W/(m2·K),羊毛保温被的保温性优于1 kg/m2的毛毡保温被。(2)毛毡羊毛保温被覆盖的小拱棚的平均棚内气温为24.3℃、平均土温为27.6℃,其平均传热系数为1.35 W/(m2·K);2 kg/m2毛毡保温被覆盖的平均棚内气温为23.9℃、平均土温为27.5℃,其平均传热系数为1.39 W/(m2·K),毛毡羊毛保温被的保温性超过2 kg/m2的毛毡保温被。成本分析表明,羊毛保温被为11.7元/m2,毛毡羊毛保温被为14.3元/m2,分别比1 kg/m2毛毡保温被12.2元/m2和2 kg/m2毛毡保温被16元/m2低,羊毛芯保温被可替代现有的毛毡保温被。
宋明军[5]2004年在《日光温室新型外覆盖保温材料的研制及性能研究》文中指出我国农业的设施化进程已经历了近50年,八十年代后期随着高效节能日光温室生产技术的成功和示范,因其显著的经济效益和社会效益,发展速度十分迅速,长期以来,日光温室前屋面夜间的保温主要依靠覆盖草苫和纸被来实现。尽管草苫、蒲席和纸被等传统保温覆盖材料在日光温室的发展过程中起到过举足轻重的作用,但随着日光温室向集约化、规模化和高效化方向发展,草苫的笨重、不防水、质量不均、使用寿命短、机械化作业困难、对薄膜的磨损破坏严重等缺点日益突出,开发轻质、防水、价格适中、适于工厂化生产的新型保温覆盖材料替代传统的草苫、蒲席已成为时代的潮流,受到温室科研、生产和企业等各个部门的重视。通过对可用于温室外覆盖材料的工业原材料的筛选,组合出数种厚度不同、结构不同、导热系数不同的温室保温被,进行保温性能试验,经过对组合出的外覆盖保温材料多次试验,研制出几种不同保温性能的温室复合保温被。其保温能力好、抗风能力强、综合性能佳,完全可替代草帘应用于生产实践。根据试验结果分析,保温被Ⅷ(结构为高发泡聚乙烯+塑料薄膜+纸屑+塑料薄膜+真空镀铝膜)和保温被Ⅹ(结构为防雨布+高发泡聚乙烯+太空棉+高发泡聚乙烯+防雨布)在全省各地都能适用,而重量较轻的保温被Ⅸ(结构为防雨布+太空棉+防雨布)在甘肃中部、东部和南部地区也能超过草帘的保温能力。新型外覆盖保温材料在各种天气情况下的保温性能试验上,由于其致密的结构,各种材料合理的搭配,在雨雪天和风天,表现出比晴天、阴天更好的保温能力。而表面的防水性,减少了材料整体的热传导,也是保证其保温性能的主要原因。在对草帘及其保温性能改良的研究上,在生产中应选用结构密、厚度大的草帘,可明显增加温室的保温性能,尤其在气候寒冷的地区更应该注意温室晚间的防寒保暖,否则造成不必要的损失,影响农民的经济效益。单层草帘由于保温能力有限,且保温性能不稳定,所以试验在草帘上覆盖彩条布或其它塑料膜,可提高保温能力1.54℃,在降雨量大的地区使用,雨雪天还可防止草帘浸湿,使草帘保持保温性能。而在草帘下加盖高发泡聚乙烯后,可提高草帘保温能力2.03℃,高发泡聚乙烯本身具有很好的保温隔热性,减少了对流和传导散热,增加了保温效果,但是对草帘的防雨作用不大,在降雨量少、外界气温低的地区使用保温效果明显。
王吉庆[6]2003年在《水源热泵调温温室研制及试验研究》文中研究表明水源热泵是以常年温度相对稳定的地下水为换热介质、制热、制冷系数高达3.5～4.5的一种新型节能调温设备,在欧美许多国家作为重要的节能设备被用于工业及民用建筑的供热和制冷,其推广速度以每年15%的速度递增。把水源热泵应用于现代温室,冬季利用其制热功能对温室加温,夏季利用其制冷功能对温室降温,对解决我国大型温室采用燃煤锅炉加温存在热效率低、能耗高,污染环境及夏季降温难的问题,是一项有益的尝试和探索。 本试验以满足作物生长及农艺管理对温室空间的要求为原则,进行温室空间设计,通过减少缝隙放热、增大维护结构热阻、减小直接加温空间的保温设计措施,设计建造了试验温室;选用水—空气型水源热泵,采用热风加温系统,在温室冬春季栽培番茄、夏季栽培黄瓜的条件下,进行了冬季加温和夏季降温试验,对水源热泵冬季加温和夏季降温的效果进行了分析评价;对水源热泵调温温室从事蔬菜工厂化育苗进行了技术经济评价。结果表明: (1) 试验设计建造的水源热泵调温温室,结构单元跨度6.0m,开间4.0m,屋檐高2.9m,屋脊高4.0m,外遮阳高4.5m,小屋项屋面单元跨度3.0m,拱高1.1m,冬季作物生长空间2.2m。温室上屋面采用单层乙烯-醋酸乙烯薄膜(EVA)覆盖,四周侧墙采用双层(相距10cm)EVA膜覆盖,地面上2.2m、2.4m处,各设一层水平EVA膜活动保温幕,侧墙内2.2m以下悬挂厚5.0mm的针织毡活动保温被。试验温室单屋面总风荷载风较大屋顶温室降低56.29%,抗风性能明显提高,与黄淮区引进的荷兰玻璃温室相比,屋檐高、温室总高、直接加温空间分别减小27.50%、16.67%、50.00%,较燃煤锅炉加温的荷兰玻璃温室节能46.5%。计算表明,当两类型温室面积相等时,水源热泵调温温室可相对节能69.1%,直接加温成本仅相对偏高5.8%。 (2) 冬季温室东西方向光照相对均匀,自南向北光强有减弱趋势,在12、1月份,温室单膜覆盖透光率分别为39.17%、30.48%,1月份透光率较同期双膜覆盖高23.4%,白天采用单膜覆盖采光,夜间采用3膜覆盖保温,是解决温室冬季采光与保温矛盾的一种有效方法。 (3) 增加温室内保温覆盖是有效的节能措施,温室内增加第1层、第2层水平保温覆盖、四周侧墙内挂针织毡保温被,较初始保温条件分别可相对节能20.34%、31.78%、40.53%。水源热泵调温温室容积供热系数为4.37w/m~3·℃,在34-35°N的黄淮地区,冬季保持温室内外温差15℃,温室供热负荷设计的容积供热指标为65.55w/m~3。夜间在水源热泵加温条件下,温室东西方向温度分布均匀,垂直温度变化不明显,在南北12.0m的距离上平均存在0.9℃的温差,温度相对均匀;采用水源热泵加温可有效降低温室夜间的空气相对湿度,在23:00
李伟[7]2016年在《温室节能技术研究》文中研究表明文中分析温室的热工过程,从硬件节能和软件节能这2个方面提出温室的节能策略,如选择合适的透光覆盖材料、采用双层充气膜技术、变温管理和精准加温等,并介绍可再生能源(太阳能、地热能和生物质能)在温室中的应用技术。
刘建明[8]2008年在《ETFE薄膜双层气枕结构计算分析及试验研究》文中研究说明本文以ETFE薄膜双层气枕结构的分析方法和结构特性以及ETFE薄膜的力学性能为研究内容,利用非线性有限单元法编制计算程序,以数值计算分析、膜材单向拉伸试验及气枕模型试验为主要研究方法,对充气膜结构的找形分析方法、气枕结构的应力分析方法、气枕结构形式的对比分析、ETFE膜材的基本力学性能以及ETFE薄膜双层气枕模型结构特性等方面进行了较为系统的研究。本文研究了已知内压以及膨胀体积条件下的充气膜结构找形分析方法。以膨胀体积作为约束条件,根据多元函数泰勒展开公式推导了约束条件的线性化方程,并由基于U.L.格式的非线性有限单元法,建立了以节点位移和膜面初始张力为未知量的平衡方程,利用迭代收敛计算编制了在给定内部气压及膨胀体积情况下的找形分析程序。作为数值算例,对球面及圆柱面充气膜结构进行了找形计算,得到的数值结果与由球面及圆柱面的矢高、内压、初始张力相互关系得到的理论解进行比较。结果表明,数值计算结果与理论解一致,本文提出的分析方法可有效的用于充气膜结构的找形分析。基于U.L.格式的非线性有限单元法,编制了ETFE薄膜双层气枕找形分析、受荷分析的计算程序,并选取圆形、正六边形、菱形及正方形共五种工程中常用的气枕作为计算模型进行对比分析。在找形分析时,将矢高、内压和初始张力作为控制参数进行计算并依次给出了三者之间的相互关系。在受荷分析时,考虑六种给定的荷载工况,计算了ETFE薄膜气枕体积、内压的变动以及膜面的主应力。数值计算结果表明,形状与圆形相差较大的双层气枕其力学性能变化明显。在气枕的体积和内压变化不大时,可直接根据气枕上层膜面的主应力判定气枕的工作状态。本文对三种厚度的ETFE薄膜沿MD及TD方向裁取的试样进行了单向拉伸试验,得到了相应的应力-应变拉伸曲线以及抗拉强度和断裂延伸率。通过分析试验中得到的拉伸曲线,文中给出了确定曲线上两个刚性转折点的方法,由此得到对应于转折点的屈服应力和应变。本文给出了ETFE薄膜弹性模量的计算方法,并由拉伸曲线计算得到切线弹性模量、割线弹性模量、第二和第三弹性模量。借助高精度数字照相方法测定了ETFE薄膜的泊松比。试验结果表明,试验中采用的ETFE薄膜材料沿两个方向的单向拉伸特性基本相同。为了研究ETFE薄膜气枕的结构特性,本文设计制作了两个不同矢跨比的ETFE薄膜气枕模型,进行了气枕形状测试试验、加压以及铺砂加压试验,得到了气枕形状坐标以及膜面随气压的变形量。论文测试了模型中使用的ETFE材料的切线弹性模量和割线弹性模量,利用非线性有限元法对试验模型进行了数值分析,并将找形分析和应力分析结果与试验值进行了比较分析。结果表明,采用割线弹性模量进行数值分析得到的膜面位移与试验值比较吻合。
李媛[9]2008年在《大跨建筑中充气膜结构应用的“去结构化”倾向研究》文中进行了进一步梳理充气膜结构应用于建筑只有六十余年的历史,以其自重轻、施工快等优势一度扬威于大跨建筑中,而又因其安全性、维护要求高等方面问题使其单独作为大跨屋盖结构的使命逐渐被张拉膜取代。但这并没有彻底使充气膜结构退出舞台,除在小型建筑和临时建筑中继续得到应用之外,在大跨建筑中也以与其它结构形式相结合的应用方式再现。在这个发展过程中,充气膜结构的结构作用逐渐被削弱,同时其表皮功能逐渐被强化。本文通过归纳演绎的方法,总结了建筑历史上结构材料的“去结构化”过程并分析了这一现象背后的原因,从而为充气膜结构的“去结构化”倾向提供了理论依据。然而,充气膜结构的“去结构化”过程还有其特殊性。本文通过大量实例,详细阐述了充气膜结构“去结构化”的每一个历史发展阶段以及发展转折处的促成因素。了解充气膜结构“去结构化”的过程只是将其更好地应用在建筑设计中的第一步,其他方面的技术支持是实现这一目标的基础。本文通过实例阐释了建筑支承结构与充气膜表皮相结合的创新应用,充气膜表皮适用的建筑功能类型,结构空间形态与建筑功能的契合度,建筑安全性与经济性以及关系到建筑节能与建筑室内环境舒适度的相应技术,这些问题的解决是充气膜表皮应用于建筑设计和创新的保障。除了追求完善的功能,建筑的外在表现形态也是建筑师倍加关注的,尤其是在大跨建筑的设计方面,技术应用和艺术表现有着密不可分的关系。本文应用当代的建筑审美标准评价充气膜结构“去结构化”过程和“去结构化”后的产物——充气膜表皮,并以充气膜表皮实体建构的具体表现方式与这种审美标准相互印证,总结了充气膜表皮在艺术表现方面的特点和规律。同时充气膜表皮作为一种新的建筑材料也丰富了建筑表意的方式,这为建筑设计增添了新的养料。
刘杰[10]2001年在《NJ-6型节能连栋温室光温环境研究》文中研究表明利用大型连栋温室进行工厂化生产正在极大的推进中国设施农业的发展，而大型连栋温室所能为作物提供的环境一直是制约温室生产的的重要因素。在影响温室生产的各种环境因子当中，温室内的光照和温度条件又是这当中最主要的两个环境因子，它们将直接决定温室内作物的生产。因此，能否为作物的生长发育提供一个良好的光照和温度环境一直是温室设计中所关注的主要问题。 当前国内在应用连栋温室进行生产过程中普遍存在着冬季加温耗能大、夏季通风降温困难以及透光率相对较低等问题，以致造成不仅造价高，而且运行费用高，经济效益差等缺点。为了更好的解决这些方面的问题，1998年，中国农业大学设施农业工程技术研究中心研制开发了一种新型连栋塑料温室（以下称NJ-6型），并在河南、山东等地进行了推广引用。本文以于1999年12月份在烟台农科院建成运行的NJ-6型连栋温室为研究对象，对这种连栋温室的光温环境进行系统的实验分析研究，为这种新型连栋温室在国内的推广应用提供理论依据。 本文在国内首次对NJ-6型连栋温室的光、温环境进行了为期一年多的现场实验分析研究。从投入运行生产的一年多来的生产实践和实验研究证明：NJ-6新型节能连栋温室在透光性能、冬季室内保温性能等方面与其他同类国内外温室相比具有不可比拟的优越性，适宜于在华北大部分地区推广应用。 通过在1999年底至2000年初的冬季进行为期一个多月的温室保温和透光效果测试，发现该种温室在烟台地区冬季具有良好的保温性能，在冬季不加温且室外无保温被覆盖的夜间情况下，温室内外温差可以保持在8-10℃之间；同样不加温情况下，有保温被覆盖的温室与室外温差可达11-14℃；温室总体透光率在使用一年后仍可达到60％，普遍高于国内同类其他大型连栋温室（一般双层膜温室只有40～50％），适合于周年育苗和种植大部分花卉类作物。2000年春秋季节对温室的通风降温效果进行了测试，证明NJ-6型温室具有很好的自然通风降温性能。2000年夏季对温室强制通风降温性能进行了测试，证明NJ-6型温室具有良好的强制通风降温效果。论文对国内首次将保温被应用于大型连栋温室这一思想的成功实现提供了有力的证明；论文也对将日光温室的采光特点应用于大型连栋温室采光屋面的设计上进行了理论分析。通过实验分析研究，针对NJ-6型连栋温室屋面结构型式对室内采光的影响，对NJ-6型温室屋面结构进行了进一步的优化设计，为工程上设计更加符合生产需要的这种新型连栋温室提供了有益的参考。
参考文献：
[1]. 温室双层充气膜覆盖的研究[D]. 李以翠. 中国农业大学. 2000
[2]. 华北型（双层充气）连栋塑料温室光环境数值模型研究[D]. 潘强. 中国农业大学. 2000
[3]. 双层充气塑膜温室经济技术评价[J]. 周长吉. 农业工程学报. 1999
[4]. 新型保温被的研制与应用效果研究[D]. 乔正卫. 西北农林科技大学. 2008
[5]. 日光温室新型外覆盖保温材料的研制及性能研究[D]. 宋明军. 甘肃农业大学. 2004
[6]. 水源热泵调温温室研制及试验研究[D]. 王吉庆. 河南农业大学. 2003
[7]. 温室节能技术研究[J]. 李伟. 节能. 2016
[8]. ETFE薄膜双层气枕结构计算分析及试验研究[D]. 刘建明. 同济大学. 2008
[9]. 大跨建筑中充气膜结构应用的“去结构化”倾向研究[D]. 李媛. 哈尔滨工业大学. 2008
[10]. NJ-6型节能连栋温室光温环境研究[D]. 刘杰. 中国农业大学. 2001