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温室太阳能辅助加温系统的设计与试验

作者: 于威 刘艳华 刘文合 赵荣飞 张玉清

关键词: 日光温室 太阳能 墙挂式加温系统 热效率 效益分析 模拟验证

摘要:寒冷地区,日光温室越冬生产需要补充热能来满足作物生长需求的温度环境,传统加温方式不但增加农业生产的运营成本,也污染环境.为了改善这一问题,研究设计温室太阳能辅助加温系统,利用太阳能集热器收集太阳能,用水做媒介存储热能,在温室后墙布设散热水管,根据室内外环境条件控制运行,对温室内小气候主动调节,创造温室作物生长的适宜环境条件.该研究对系统墙挂水管散热方式的加温效果、热效率、节能减排效率进行试验分析.结果表明:该加温系统,在晴天条件下,可使温室内平均气温提高5.7℃,最低气温提高3.7℃;在阴天条件下,应用加温系统使温室内平均气温提高3.5℃.最低气温提高7.1℃.但墙挂式加温系统对土壤温度的影响较小.选择沈阳地区冬季最寒冷的4个月为加温系统的运行测试和试验数据采集时段,计算得到墙挂式太阳能辅助加温系统的工作热效率为41.1%,对比传统燃煤锅加温方式,系统可节约传统能源量折合成标煤5.13t,同时可减少CO2排放量12.8 t,减少SO2排放量0.38 t.同时,根据该试验结果对前期系统优化的模拟结果进行了验证,二者满足吻合度要求.该设计为生态温室墙挂式太阳能辅助加温系统的应用推广提供科学依据.


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