滑动覆盖装配式节能日光温室-说明ppt课件

孙周平沈阳农业大学园艺学院设施园艺教育部重点实验室2013.8,滑动覆盖装配式节能日光温室,2013.11,.,前言新型日光温室的结构特点新型日光温室的节能特性新型日光温室的光温特性新型日光温室的应用总结,目录,.,日光温室是中国独具知识产权的温室类型。辽宁是日光温室的发源地。20世纪80年代日光温室从辽宁省的海城和瓦房店兴起以来，迅速推广至中国北方地区。,一、前言,Anshan,Shenyang,原始日光温室,辽沈型节能日光温室,.,2012年中国日光温室面积92.8万ha，年产蔬菜总量2.5亿吨，产生巨大的经济、社会和生态效益。成功解决了我国北方地区冬春淡季蔬菜供应问题。成为解决我国北方地区“三农”问题的支柱产业。,一、前言,L,.,30年来，日光温室外形结构没有根本改变“三面墙一面坡(采光)，保温被+卷帘机”传统结构存在许多难以克服的问题。,一、前言,前屋面,北墙,西山墙,后坡,前屋面,卷帘机,保温被,.,保温被外置，防雨、防雪、防风、防火能力差温室骨架为异形曲面，难于实现自动化控制保温被卷放过程中与棚膜、骨架摩擦，棚膜易损坏东西山墙挡光（8%）土地利用效率较低（45%）土墙和砖墙，破坏大量土地和农业生态环境,结构问题,一、前言,保温被,草帘,.,光照与温度分别不均匀作物长势不一致温室前部栽培空间狭小,性能问题,一、前言,South,Middle,North,.,二、新型日光温室的结构特点,.,新一代滑动覆盖装配式节能日光温室,二、温室结构特点,.,二、温室结构特点,闭合中,完全闭合,.,新型结构日光温室动画演示,外保温覆盖件、西山墙、顶部和底部通风窗可实现自动打开与关闭,二、温室结构特点,.,二、温室结构特点,温室骨架半圆弧形结构岩棉彩钢板覆盖件可滑动打开、关闭东西移动山墙可分别在上、下午打开、关闭,.,改变了日光温室“三面墙一面坡，保温被+卷帘机”的传统结构温室构件工厂化生产，温室建设装配式安装解决土墙和砖墙对土地资源的破坏实现日光温室的自动化控制,二、温室结构特点,.,主要参数,跨度:12-14m,脊高:5.5-6.0m,长度:65m,采光角:41.5,有效栽培栽培空间：3.5-4.5m,二、温室结构特点,4.5m,.,二、温室结构特点,脊高前移，新型温室土地利用率68%，提高20%以上；单体温室生产面积利用率94%（砖墙86.6%，土墙60%）,.,二、温室结构特点,单骨架挂载试验承重量：2300kg/4个挂点100kg/平方米,使用寿命：20年以上,.,三、新型日光温室的节能特性,.,日光温室节能设计理论,三、节能特性,三大基本要素：采光蓄热保温,.,3.1采光特性,对照:(辽沈型土墙日光温室)跨度:7m脊高:3.3m,北墙底度:3m顶宽:1m凌源市30多万亩，80%栽培黄瓜,新型日光温室:跨度:12m,脊高:5.5m,表1新型日光温室的采光特性,陈端生等(1992):冬季圆形屋面采光优于椭圆形。,.,传统日光温室的蓄热体：地面+墙体(后墙、后坡、山墙),3.2蓄热特性,研制水循环蓄热系统改进空气-地中热交换蓄热系统可取代土质墙体的蓄热功能。,地面,北墙,山墙,水循环蓄热系统,空气-地中热交换蓄热系统,后坡,新型温室没有墙体的蓄放热功能,解决蓄热问题是新型温室成功的关键环节,.,水循环蓄热系统组成：水池(32m3)、采光板(360m2)、水泵、水管和控制器等，白天9:30-15:00运行，水温16-17升高到24(7-8)，蓄热936MJ；晚上0:30-6:30运行，水温降低7-8，散热936MJ单位温室面积散热量1200kJ/m2。土墙晚上散热761kJ/m2（李建设等,2010）,3.2蓄热特性,水池,采光板,水管,水泵,图1日光温室气温与水循环系统水温的变化(2013.1.25-27),.,3.2蓄热特性,空气-地中热交换蓄热系统组成：10台风机、10个送风管、地中热交换管、出风口两方面改进：地下散热管南北走向风机位于顶部（顶部温度40）白天10:00-15:00运行，0.5m土壤中的蓄热量约200MJ；晚上没有运行,.,对照温室：下雨或下雪后，防寒被和草帘等热阻降低30%-50%左右。,3.3保温特性,表2日光温室保温特性分析,.,3.4新型温室总体节能特性,室外气温：-25.8，土墙温室：910新型温室：13.3新型温室温差:39.1,图2晴天时日光温室昼夜温度变化（2013.1.25,26）,(Sunetal,TransactionsoftheCSAE,2013),对照土墙温室:顶放风1月25日打开顶放风1月26日关闭,晚上最低温度,白天温度,新型温室:顶放风关闭12月到2月中,新型温室气温比对照低3-5，新型温室可以有效蓄积利用太阳能,.,四、新型日光温室的光温性能,.,图3日光温室日光照强度变化(A)和南北方向光照分布(B),4.1光环境特性,光照强度提高5%左右每天2万Lux光照时间长1小时左右南北方向光照分布比较均匀,(Sunetal,TransactionsoftheCSAE,2013),A,B,.,图4日光温室1m(A)和2.5m(B)高度南北方向的气温变化（2013.1.25-27）,4.2温度环境特性,4.2.1南北方向温度变化,A,B,(Sunetal,TransactionsoftheCSAE,2013),晚上南中北间温差小于0.3.白天南中北温差3-5,有时南侧稍微高一点,.,图5新型日光温室中部的垂直气温变化（2013.3.24-26）,4.2温度环境,4.2.2垂直方向温度变化,(Sunetal,TransactionsoftheCSAE,2013),顶部放风从2月中旬打开,白天5m处温度最低、4m温度最高（顶放风打开）.晚上垂直温度差小于0.5,.,五、新型日光温室的应用,新型温室运行情况冬季每天消耗电量16.2KW保温覆盖件开闭1.5KW水循环系统8.625KW空气-地中热交换系统6KW农用电0.46元/KW，每天电费7.4元,.,六、总结,新型节能日光温室的主要特点：太阳能利用效率高温室防雨、防雪、防风、防火实现自动化控制温室栽培空间大光温分布比较均匀作物生长整齐土地利用率提高构建工厂化、标准化生产装配式安装，减少土地