温室保温被范文（精选6篇）

温室保温被 第1篇

日光温室外覆盖保温材料在日光温室生产中有很重要的保温作用。但是,目前广大农民使用的草苫、蒲席等传统保温覆盖材料存在个体制作质量不均、笨重及卷放费工费力、防水性差、严重污染薄膜、降低室内采光性能等缺点。开发新型保温被是广大农民十分关心和期待解决的问题,受到温室科研、生产和企业等各个部门的重视[1,2]。

目前,保温被的研究已经取得了一定进展,如邱仲华等[3]在20世纪90年代研制了由镀铝膜和微孔泡沫塑料组成的保温被,其保温性优于草帘;徐刚毅[4]和任艳芳[5]先后分析了保温被发展状况;徐刚毅和周长吉[6]以PE发泡材料为芯、涤纶布为面,采用双面粘合技术制作保温被,测试结果表明,其保温性和防水性良好,强度高。

目前研发的保温被虽然性能良好,但价格高,只能用于日光温室示范园和企业事业单位的日光温室生产,难以被广大农民接受,因此不易推广。以上研究直接应用于田间试验来测试保温被的性能,试验规模大,若试验失败,容易造成材料浪费。对此,笔者通过调研,选择喷胶棉制作保温被,采用室内试验测试其保温性,以期得到保温性良好、价格低廉的保温被,为开发新型和高效的保温被提供参考。

1 材料与方法

1.1 保温被制作

以喷胶棉为芯材、PA牛津布和单涂防雨布为面料,塑料薄膜(聚乙烯)为防水层,制作保温被,它与草帘的结构特征见表1所示。

1.2 测试方法

保温性用传热系数来衡量。采用热箱静态测试法测量保温被的传热系数,用聚苯乙烯板(实测密度5.6kg/m3,导热系数0.041Wm2K)制作内腔为60cm60cm60cm、5面封闭1面开口的试验热箱。为了减小壁面的传热损失,提高试验结果的精度,将热箱壁厚设计为20cm。所购苯板厚度为10cm,将两块苯板粘结,然后粘构成热箱,其结构如图1所示。用铜-铜镍热电偶测量温度,UJ33α型便携式直流电位差计读数。

在热箱内放置热源,开口覆盖保温被。热箱传热模型如图2所示。

热源发热,热箱的面、棱、角散热。达到热平衡时,热源的发热量等于热箱的散热量。通过保温被的热量可由公式(1)计算。

ϕ=P-4ϕs-ϕs1-4ϕe-4ϕe1-4ϕc (1)

式中 ϕ通过保温被的散热量(W);

P热源功率(W);

ϕs通过热箱1个侧面的散热量(W);

ϕs1热箱底面的散热量(W);

ϕe通过热箱1个侧棱的散热量(W);

ϕe1通过热箱1个底棱的散热量(W);

ϕc通过热箱1个底角的散热量(W)。

传热系数计算公式为

undefined (2)

式中 K传热系数(W/m2K);

A热箱开口面积(m2);

t内、t外保温被内外侧气温(℃)。

传热系数K越小,传热越困难,热量散失越少,保温性越好;反之,保温性越差。

在热箱侧壁和底的内外表面中心处布置温度测量点(以下简称布点);水平距热箱底角1m、竖直距地面1m处布点测量环境温度;覆盖保温被后,在保温被内外侧布点,内外侧测点均距保温被0.5cm。

热箱内腔中心放置一只灯泡作为热源,外连接功率表。为减小热箱内壁面对热源热辐射的吸收,在热箱内侧贴一层铝箔。把不同保温被覆盖在热箱开口处,接通电源,待2～3h后测量保温被内侧温度,隔30min再测一次,若两次读数之差不超过10μV,则认为系统达到热平衡,即可读数,记录功率。将不同测点的热电偶按顺序先后接在直流电位差计上,读数,逆序再读一次,作为一组数据。调节电源电压,改变发热功率,待热平衡后继续测量,以反映不同温度下保温被的保温性。

2 结果与分析

计算传热系数所需的热源发热量、保温被内外侧温度以及热箱内外壁面的温度均由试验测得。以测量点的温度代表对应的面温度或空气温度计算时,热箱尺寸以实测值为准。

从表2可以看出,保温被和草帘的传热系数均随发热功率的增大而增大。在不同热源功率下,保温被传热系数均比草帘的小。根据传热系数越小保温性越好这一理论可知,保温被的保温性比草帘好。保温被所用的喷胶棉结构疏松、质轻、厚度大、含空隙多,故表现出良好的保温性。

生产实践上普遍反映草帘保温性较好。草帘散热是通过热量在固体介质(稻草)及其孔隙中的传导、对流以及辐射来实现的[7],其良好的保温性在于其具有疏松多孔结构:一方面,稻草秆中封闭有空气;另一方面稻草之间的间隙中也充满空气。室内温度与湿度环境较稳定,尤其空气流动较小,保温被外侧表面与外界空气对流传热较小。在此环境下,稻草之间的空气对流作用弱,加上稻草秆中封闭的空气,相当于在草帘中固定了一层“静止”的空气。空气导热系数小,所以草帘热传导小,保温能力得到充分发挥。在实际应用中,室外夜间风大,草帘与稻草之间的空气出现流动,草帘与空气的对流传热作用增强,与室内环境相比,草帘保温性下降。测试的保温被由于有外层牛津布的保护作用,即使在室外环境下,内层喷胶棉的保温性也不会下降。由此可推知, 此保温被的应用效果将好于草帘。

3 结论

1) 静态测试表明,采用喷胶棉作保温芯材制作的保温被,其保温性比草帘好。分析草帘的保温原理可推知,本研究试制的保温被的应用效果将好于草帘。本研究试制的保温被估价约11元/m2,低于目前主流保温被15～20元/m2的价格,有望成为新型保温被。

2) 本研究所得的保温性比较结果仅为室内试验结果,保温被实际应用的效果与草帘相比究竟哪个更好,还有待进一步进行室外试验来测试。

参考文献

[1]张福墁,陈端生.面向21世纪的中国设施园艺工程[J].农业工程学报,1995,11(增):109-114.

[2]戴梅,沈善铜.日光温室考察报告[J].农业工程学报,1995,11(增):132-135.

[3]邱仲华,宋明军,康永捷,等.一种复合保温覆盖材料研制和应用试验初报[J].农业工程学报,1995,11(4):117-120.

[4]徐刚毅,董天峰.日光温室保温被发展近况[J].蔬菜,1998(5):14.

[5]任艳芳,何俊瑜,温祥珍.温室保温覆盖材料研究现状及进展[J].山西农业大学学报,2005,25(2):183-185.

[6]徐刚毅,周长吉.日光温室PE发泡自防水保温被的研制与性能测试[J].农业工程学报,2005,21(1):128-131.

冬季温室蔬菜如何保温防冻 第2篇

黑色塑料营养钵具有白天吸热、夜晚保温护根的作用, 在阳畦内摆上黑色塑料营养钵育苗, 外界气温在-10℃左右时, 畦内温度在6～7℃, 营养钵内温度在10℃左右, 幼苗能缓慢生长, 不受冻害。

2、配制热性营养土

鸡粪是热性粪肥, 牛粪是黏液丰富的透气性粪肥, 二者腐熟后各取20%, 拌菜园土60%, 这样的营养土吸热生热性能好, 秧苗生态环境佳, 根系多而长, 吸收能力强, 植株自然耐冻健壮。

3、分苗时用生根素灌根

生根素是用钙、磷、锌等与根系生长有关的几种营养元素合理配制而成的。钙决定根系的粗度, 磷决定根系数目, 锌决定根系的生长速度和长度, 用后根系发达, 吸收能力强, 就不会因缺水缺素造成抗寒性差而冻伤秧蔓了。

4、足水保温防冻害

水比空气的比热高, 散热慢, 冬季室内土壤含水量适中, 耕作层孔隙裂缝细密, 根系不悬空, 土壤保温, 根系不受冻害。所以秧苗冻害多系缺水所致, 为此冬前浇足水或选好天气 (20℃以上可浇水) 灌足水可防冻害。

5、中耕保温防寒

若地面板结, 白天热气进入耕作层受到限制, 加之板结土壤裂缝大而深, 土壤团粒结构差, 前半夜易失热, 后半夜室温低, 易造成冻害。进行浅中耕可破除地面裂缝, 既可控制地下水蒸发带走热能, 又可保墒保温防寒保苗。

6、叶面喷肥抗寒

冬季气温低光照弱, 根系吸收能力弱, 往叶面上喷光合微肥, 可补充根系因吸收营养不足而造成的缺素症;叶面喷米醋、白糖和过磷酸钙混合液, 可增加叶肉含糖度及硬度, 提高抗寒力;冻害后叶面呈碱性萎缩, 喷醋可缓解危害程度, 宜用100～300倍液。少用或不用生长调节剂, 以防降低抗寒性。

7、晴天反复放风炼苗

性能好的标准温室外界气温在-10℃左右, 冬季晴天上午室内最高温度可达32℃, 很多菜农认为这是久冻逢温促长的最佳时期, 不宜放风。其实这时应该反复放风, 使室内外温差拉小, 与前几天室温接近, 使植株缓慢适应环境, 健壮生长, 谨防一日猛长, 十日受寒, 造成闪苗和冻害。

8、补充二氧化碳

冬季温室蔬菜易徒长黄化, 太阳出来后1h可将晚上作物呼吸和土壤微生物分解产生的二氧化碳吸收, 12点左右便处于碳饥饿状态, 气温高时可将棚膜开开合合, 放进外界二氧化碳, 提高抗性和产量。气温低时闭棚, 人为地补充二氧化碳, 可增强作物抗寒力。

9、及时盖苫保温

根据冬季和当天气温, 盖苫后1h室温就可能保持在18℃左右, 高于18℃可迟些盖苫, 低于18℃则要早些盖苫。

1 0、后墙挂反光膜增温

温室蔬菜冬季生产, 不怕寒冷, 怕光、怕连阴天。所以冬至前后, 在后墙上挂一道地膜反光, 可提高栽培床光照强度, 晚上使墙体所贮热能缓慢释放于室内, 可保持后半夜较高温度, 防止株苗冻害。

1 1、盖多层膜保温

标准温室内育苗, 床畦上覆盖薄膜, 再于1m高处支撑一小拱棚, 晚上距小拱棚外或室, 棚内20cm处, 再覆盖1层薄膜, 不加温可育成各类秧苗。定植后, 地面垄上覆地膜保墒控湿提温, 但不要封严地面, 留15～20cm宽的缝隙, 使白天土壤所贮热能, 晚上通过没覆严地面向空间慢慢辐射, 使早上5～7点最低温度可提高1～2℃, 在草苫外覆盖1层膜, 或在膜20cm处支撑1层膜, 形成保温隔寒层, 可增室温1～3℃。

1 2、选用稻草苫

稻草苫质地软密, 可减少传导散热, 室内夜间最低温度可提高2～3℃。

1 3、选用紫色膜

浅谈日光温室保温增温措施 第3篇

一、加强设施维护, 提高设施采光蓄热保温能力

1.要注意严密封闭, 减少孔隙散热损失。 在棚门外 (或内) 设置缓冲间、安装双道棚门、张挂门帘等, 防止冷空气直接吹入棚内;墙体的缝隙、棚膜上的孔洞要及时封严;压膜线固定紧实, 确保放风口闭合紧密。

2.棚室前底角设防寒沟, 埋入厚8 厘米高50 厘米的苯板或填充秸秆, 防止棚内外土壤热量交换。

3. 要注意选择应用质量好的棉被或草苫等覆盖物。 种植喜温性蔬菜, 为加强保温效果, 最好棉被+草苫、草苫+草苫双层覆盖。 覆盖物外面加盖一层塑料薄膜, 有条件的可以上面盖一层中间夹一层下面铺一层, 既保温又防雨雪。 棚外前沿覆盖一层戳帘。

4.前底角上1~1.2 米宽塑料围裙, 上端固定在棚骨架上, 下端固定有前底角前沿。

5.安装净膜带, 清洁棚膜, 增加透光率, 使更多光能转化为热能。

6.后墙张挂反光幕, 可以改善温室中后部温光条件。

二、注重品种选择和栽培管理, 提高作物自身的抗逆能力

1. 要选择耐低温弱光, 适合冬季栽培的作物品种。

2.要起垄 (台) 栽培, 有利于提高地温。

3.要覆膜 (提倡用白色地膜) 栽培。 低温季节作业道也要覆膜。

4.要注意日常高温管棚, 白天上午可在作物适宜温度上限的基础上, 适当提高2~4℃管理, 增加棚室热量蓄积。

5.减少通风换气量。 放风原则上要达到高温管棚的指标温度指标进行放风, 但要避免高温情况下突然放大风。如果外温特别低, 特别是连阴天, 温度达不到要求, 也要通风, 可放小风和短时间放风, 切忌好几天都不进行放风。

6.注意收听天气预报, 阴天要来临前不可浇水, 要确保浇水后有连续几天的晴好天气。

三、连续低温天气, 要采取临时加温措施, 预防冷害、冻害的发生

1.燃烧法增温。 可以通过管道、炉具, 燃烧沼气或液化气, 直接点火加温; 或用已经燃烧过玉米轴、煤炭、木炭等的炭火加温;或燃烧专用增温块, 或前底角附近每1.5 米点燃一个蜡烛或酒精块等进行加温;应急可用带有炉篦子的炉子直接燃烧细碎干木柴加温, 但要控制加温时间, 一般20 多分钟为宜, 以防止二氧化硫、一氧化碳等有害气体危害。 燃烧法增温要注意防止火灾。

日光温室内保温幕技术研究进展 第4篇

国内外在大型连栋温室上使用铝箔天幕反射温室辐射,增强温室保温性能,节能率20-70%。国内在日光温室上普遍采取采光膜上覆盖保温材料,如草苫、纸被、保温被等,减少前屋面热量损失,称之为外保温。近年来,国内也借鉴大型温室保温天幕原理,在日光温室内设置内保温幕作为日光温室的辅助保温设备,用以减少前屋面热量损失。试验表明,日光温室在外保温的基础上设内保温幕结构能够提高保温性能。

曲梅等(2004)在日光温室内设置了内保温幕,以结构尺寸完全相同的常规日光温室作对照,研究了日光温室内保温幕的保温效果。结果表明,在晴天条件下,试验温室内夜间气温略高于对照温室0.7～1.0℃;保温幕上下温差保持在1.0～1.7℃,平均温差为1.2℃;保温幕的节能率平均约为4%.在阴天条件下,试验温室夜间气温略高于对照温室0.5～0.8℃;保温幕上下温差保持在1.2～1.5℃,平均温差为1.3℃;保温幕的节能率平均约为4%.保温节能效果不如大型连栋温室明显。

张亚红等(2006)同一温室中设置了无纺布保温幕和无保温幕2个处理的试验,结果表明:①保温幕的保温效果晴天优于阴天,其保温性表现在对气温的提高上,对土壤温度的提高效果不明显.晴天夜间室温平均提高1.5℃,幕上温度降低1.6℃,地表温度提高0.4℃;阴天夜间室温平均提高0.9℃,幕上温度降低0.9℃,地温提高不显著.②保温幕的降湿效果晴天优于阴天.晴天夜间相对湿度平均降低3.7%,绝对湿度降低1.48hPa,统计结果显著;阴天相对湿度平均降低2.9%,绝对湿度降低不显著.③日光温室保温幕能起到一定节能效果,晴天节能6%,阴天节能4%.

以上日光温室内保温幕试验节能效果不如连动温室的原因可能是试验幕不够密闭,幕上下空气对流,降低了幕的保温效果。

内保温幕材料一般有铝箔膜、无纺布和塑料棚膜。张义等(2008)在两栋日光温室内采用3种材料开展了内保温效果试验。每栋温室被分隔为两个空间,分别覆盖缀铝膜、无纺布、塑料薄膜,另一个空间无内保温幕。试验测定比较了各种情况下温室内的气温,结果表明:日光温室在夜间不加温条件下,覆盖缀铝膜、无纺布、塑料薄膜内保温幕时,随着放幕时间的延长,覆盖内保温幕的温室内外温差提高的幅度逐渐减少,膜上下的温差在前半夜没有明显的变化,凌晨至揭幕前膜上下的温差逐渐增大。覆盖缀铝膜在不加温条件下可将温室内温度提高0.6～1.4℃,无纺布作为保温幕可比塑料薄膜将温室内温度提高1.9～2.4℃。从保温性、保湿性、价格等方面考虑,认为无纺布是日光温室内保温的理想材料。但从目前市场供应看,无纺布最大幅宽4.5米,不能像棚膜那样随意按照需要的尺寸定制,制作幕时需要拼接,费料费时费工,增加制作成本因此,目前采用塑料棚膜作为日光温室内保温材料容易在农户中推广。

大型连栋温室天幕一般采用滑动式或者悬挂式安装。日光温室采光屋面为拱形,给内保温幕的安装收放都带来了一定难度。多人进行了日光温室内保温系统的研制,形成了各具优缺点的支撑结构和收放结构。

吴坡等(2004)研制了一种日光温室天幕。天幕材料为聚酯镀铝膜,收放系统采用与外骨架相似的曲线爽轨道,用细钢索联双滑车支撑幕,采用90-180V减速电机同向同步牵引,实现天幕电动折叠收放.该滑动折叠收放系统无法承载作物吊重,适用于种植果树和低矮作物。

高原等(2007)研制报道了在辽沈Ⅳ型大跨度日光温室上设计的二种可开闭式内保温系统桁架系统。保温幕材料采用无纺布。支撑骨架结构有两种:一种为日光温室内保温承重立体桁架。该设计南北跨度12m,东西跨度可达7m,在强度和稳定性等各方面均符合设计的要求。其特点为:在对幕的收放起支撑作用的同时解决了植株吊重的问题,且跨度大、无支撑立柱,基本不影响温室的进光及温室空间的利用。但骨架的结构复杂,造价较高。另一种为日光温室内保温承重门式钢管桁架。骨架为二寸厚壁钢管焊接而成,骨架支柱间的跨度为3m,配合镀膜钢丝起到对保温幕在空间上的支撑及承担植株吊重的作用。内保温幕通过西侧的电动减速机带动转动轴,使幕布随转动轴卷放,实现保温幕的开闭。在密闭性方面对前底脚、东西墙、后坡都做了密闭处理,保证系统的密封性。该系统具有结构简单,安装容易,幕布整体性、密闭性好,幕布在收放过程中不易磨损,同时解决了植株吊重的问题,且成本低。测试表明,内保温幕的使用对温室内的温、湿度具有一定的改善作用。保温幕的使用使得温室内东西方向上及垂直方向上的温差减小,温度分布更均匀、平稳,但前底脚与中、后部的温差增大了。有幕加温可使温室内的温度最高上升到25℃左右,而无幕只有21℃左右。在加温条件下,有内保温幕时幕上、下的湿度差增大,幕下比幕上的湿度要低12%左右。有幕时幕内湿度为63.3%～73.6%,平均湿度为70.5%。无幕时温室内的湿度为69%～79.7%,平均湿度为77.1%。可见在有内保温幕的条件下加温对温室内温、湿度的影响更加显著。

综上所述,日光温室内保温系统对减少日光温室前屋面的热量散失具有积极作用;塑料棚膜作为保温幕材料容易在农户中推广;保温幕的支撑结构和开闭结构仍然有待研究提高。

摘要：本文概述了日光温室内保温幕技术在国内研究进展和在当地推广情况,以期对当地设施农业专业技术推广提供帮助。

关键词：日光温室,内保温幕,研究进展

参考文献

[1]吴坡,丛祥安,杨晓波.日光温室天幕的研制[J].辽宁农业职业技术学院学报,2004,6(3).

[2]曲梅,陈青云,宋生印.日光温室内保温幕保温性能测试分析[J].华中农业大学学报,2004(z2).

[3]张亚红,杜建民,李建设.日光温室内设保温幕的小气候效应及节能效果分析[J].农业现代化研究,2006,27(4).

[4]高原,须晖,马健,李天来,杨晓娟.日光温室内保温承力桁架设计[J].农业工程技术·温室园艺,2007(4).

温室保温被 第5篇

太阳辐射是日光温室获取能量的最主要来源, 保温设计是日光温室在冬季正常生产的关键环节。我国北方地区的日光温室要最大限度地保持温室的温度, 减少散热损失。日光温室的前屋面即是采光面, 又是主要的散热面, 因此夜间要加强前屋面的保温。人们常采用草帘或棉被等作为夜间前屋面的外保温材料, 但为了便于卷放, 外保温材料的厚度受到了限制, 保温性能也相应地受到了影响。有些日光温室采用双层充气膜来提高温室的保温性能, 但它却影响温室白天的采光。于是, 人们开始尝试在日光温室内设置保温幕的措施来增强保温。大量的测试结果表明[1,2], 覆盖内保温幕后可使室内气温提高1～3℃, 节能率4%～10%。为此, 笔者设计了一种节能日光温室内保温幕铺卷机构, 以满足日光温室保温需求和提高内保温幕的铺卷效率。

1 总体结构特点与工作原理

1.1 结构组成

温室内保温幕铺卷机构主要由保温幕卷轴、卷轴导轨、牵引钢丝、变向定滑轮、钢丝卷筒、减速器和电机等组成, 如图1所示。

1.2 工作过程

铺幕时, 电机反转, 带动卷筒旋转, 卷筒通过钢丝对称地拉动卷轴在导轨上由温室后屋面向前角处滚动, 保温幕被展开。

卷幕时, 电机正转, 带动卷筒旋转, 卷筒通过钢丝对称的拉动卷轴在导轨上由温室前角处向后屋面滚动, 保温幕被卷起。

1.钢丝卷筒 2.变向定滑轮 3, 5.牵引钢丝 4.卷轴滚轮 (滚动轴承) 6.卷轴导轨 7.保温幕卷轴 8.电动机 9.减速器 10.承幕筋

1.3 主要技术参数

铺卷幕速度/ms-1: 0.2

钢丝卷筒转速/rmin-1: 15～25

铺卷幕幅宽/m: 50

配套动力/N: 150

生产率/hm2h-1: 2.5～3

2 功能部件的设计

2.1 卷轴导轨的设计

2.1.1 导轨的设计原则

卷轴导轨的结构既决定着保温幕展开后在温室中的位置和作物生长空间的大小, 又决定着保温效果的发挥, 同时也影响着卷轴的运动和定位。因此, 在卷轴设计中应遵循的原则:一是有利于承载和保温幕卷轴的运动;二是有利于保温效果的充分发挥;三是有利于高秆作物的生长。

2.1.2 导轨曲线参数

为最大限度地加大保温幕的覆盖面积, 增大作物生长空间, 保证保温幕与采光面间有足够的隔热空间。导轨曲线仿日光温室采光面曲线设计, 其曲线按式 (1) 和式 (2) 的圆方程确定[5], 导轨曲线坐标取法如图2所示。

x2+ (y+R-h) 2=R2 (1)

undefined (2)

式中 h导轨的脊高, 取h=2m;

L导轨在水平面的投影长度, 取L=6m。

经计算机优化, 导轨曲线的参数如表1所示。

2.1.3 导轨的结构

温室东侧导轨的结构如图3所示。西侧导轨与东侧导轨结构对称。导轨选用冷轧带钢制作而成, 侧板上均匀地设有与山墙固定用的小孔, 滚动板边缘设有限位板。侧板、滚动板和限位板构成了卷轴的滚动槽。为增强导轨的承载能力, 在滚动板的下面设有加强板。

1.导轨侧板 2.固定孔 3.限位板 4.滚动板 5.加强板

2.2 卷轴的设计

卷轴 (如图4所示) 是该机构的核心工作部件, 设计中主要考虑了卷轴的运动形式和在导轨上运动的平稳性。卷轴的两端设有滚轮 (滚动轴承) , 其宽度略小于导轨的滚动槽宽度, 滚轮在导轨滚动板上滚动。为确保钢丝的传动与保温幕的卷放互不干涉, 在卷轴两端设有专门的钢丝卷槽。在钢丝卷槽根部和保温幕卷轴上设有孔或螺孔, 用于钢丝头和保温幕底边的固定。卷轴的长度根据温室的长度来选择, 一般要小于50m。

由于保温幕均匀地卷在卷轴上, 卷轴的载荷分布均匀, 再加上温室中均匀分布的承幕筋的辅助支撑, 对卷轴的强度要求不是很高, 一般选用ϕ30～ϕ40mm的无缝钢管即可满足要求。

1.钢丝卷槽 2.保温幕卷轴 3.保温幕固定螺孔 4.钢丝固定孔

2.3 卷筒的设计

2.3.1 卷筒所受的拉力

卷筒工作时, 通过钢丝对保温幕卷轴施以拉力T, 正是此力的作用, 使保温幕卷轴沿轨道上下滚动, 如图5所示。

拉力T估算[4]公式为

T=Gsinα/2 (3)

式中 G导轨上任意位置处的保温幕及卷轴的重力 (N) ;

α卷轴所处位置的倾角 (°) 。

在实际的铺卷幕过程中, G和α都是变值, Tmax可通过实验由计算机优化获得, 如表2所示。从表2可知, 在导轨前角处拉力T最大, Tmax=1 600N。

保温幕选取镀铝箔复合无纺布, 潮湿状态, 400g/m2;卷轴选ϕ40mm无缝钢管, 长50m。

2.3.2 卷筒所需功率Pw卷筒所需功率计算公式为

PW=Tυ/1 000 (4)

式中 T卷筒所受的拉力 (N) ;

v卷筒线速度, 设计中取v=0.2 m/s。

经计算, 卷筒所需功率为0.32kW。

2.3.3 卷筒直径D

卷筒直径D的计算公式为

undefined (5)

式中 n卷筒的转速, 取n=20 r/min。

经计算优化, 取D=300～310mm比较合适。

3 传动方案的确定

该机构采取的传动方案如图1所示。4根牵引钢丝的首端固定于卷槽中;靠外侧卷槽中的钢丝顺时针缠绕, 末端绕过温室前角处的一对变向定滑轮, 最终缠绕在钢丝卷筒上, 缠绕方向与在对应的卷轴卷槽中的绕向一致;内侧卷槽中的钢丝逆时针缠绕, 末端绕过温室后屋面处的一对变向定滑轮, 最终缠绕在钢丝卷筒上, 缠绕方向与在对应的卷轴卷槽中的卷向一致;钢丝卷筒由电动机通过减速器驱动;电机设置倒正开关, 可实现正反转。安装好的机构, 钢丝张紧度良好, 卷轴滚动到两极限位置时, 卷筒和卷槽内留有足够的钢丝卷量。

当卷筒按n1方向旋转时, 4条钢丝按图示v方向运动, 拉动卷轴按n2方向旋转, 实现保温幕的卷收;相反实现保温幕的铺放。

4 轨和卷轴的装配

导轨与卷轴的装配如图6所示。导轨安装固定在温室东西山墙的内侧, 卷轴横架在导轨上, 沿导轨滚动槽上下滚动。装配要求如下:

1) 东西导轨高差不超过50mm;

2) 卷轴在导轨上任意位置处与东西山墙垂直, 且与水平面平行, 误差不超过1‰～2‰;

3) 卷轴与导轨接触区预留有一定的间隙 (如图6所示) , 要求△1=5～8mm, △2=2～3mm, △3=5～8mm, △4=5～10mm。

5 结语

1) 该机构适合于无立柱节能日光温室;

2) 机构设计简单, 造价低, 生产率高, 符合覆盖内保温幕的技术要求;

3) 铺卷幕速度低, 实现了一次性整体铺卷, 适合节能日光温室结构特点, 密封性较好, 保温幕使用寿命长;

4) 除可用于铺卷保温幕外, 在夏天还可用于铺卷遮阳网, 机构利用率高;

5) 当日光温室东西长在30～50m时, 机构工作效果较为理想;当长度大于50m时, 铺卷机构可分组安装。

参考文献

[1]曲梅, 陈青云, 宋生印.日光温室内保温幕保温性能测试分析[J].华中农业大学学报, 2004 (35) :48-52.

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温室保温被 第6篇

日光温室主要由围护墙体、后屋面和前屋面三部分组成, 简称日光温室的“三要素”。其中前屋面是温室的全部采光面, 白天采光时段前屋面主要覆盖塑料膜采光, 当室外光照减弱时, 及时用活动保温被覆盖塑料膜, 以加强温室的保温。后屋面始终覆盖保温材料以达到保温效果, 还起到支撑前屋面的作用。墙体则由蓄热层、隔热层、保温层三部分来调整温室内部温度。

日光温室的墙体结构不仅是结构承力部件, 而且作为日光温室的白天蓄热体和夜间放热体, 对保证室内夜间温度起着关键性作用。日光温室的墙体结构包括:单一纯墙体结构、瓶胆式墙体结构和复合异质墙体等。近年来复合异质墙体因其良好的蓄热能力和保温特性, 受到大家的重视。周长吉[1]提出日光温室较理想的墙体内侧应由蓄热能力较强的材料组成蓄热层, 外层由导热、放热能力较差的材料组成保温层, 中间为隔热层。

蓄热层主要功能是将白天多余的热量吸收储存起来, 在夜晚相对较低的温度下释放出来, 以弥补夜晚的温差。蓄热层主要构成由传统的砖体、素土以及新型的相变蓄热材料和水体材料组成。这些材料都应具备较大的比热容以及良好的导热性。但是成本低廉也是选择蓄热层一个不可缺少的因素。

隔热层主要功能是阻碍蓄热层的热量传导到外层。隔热层的主要应用结构来进行隔热的有瓶胆式隔热墙体, 同时应用材料来进行隔热的有真空隔热板以及聚苯板。应用隔热层可以更好地帮助墙体蓄热, 减少散失, 让热量进行更高效率的应用。

保温层为室内提供保温隔热的作用, 利用自身热阻大的特点, 减小内侧热量向外过度传递, 起到阻热、隔热的特点。使温室达到最好的保温效果。同时也可以缓解或防止内部出现冷凝, 减小由温度变化引起的墙体结构变形。保温层的主要保温材料有聚苯板。

结构层的作用是支撑墙体的左右组成部分, 支撑墙体可采用砖体墙结构, 钢椼架或混凝土结构。

然而日光温室墙体的研究目前以导热性能为主, 而且对其研究已经比较充分, 但在新型水体材料方面研究较少。如何确定墙体的合理厚度、采用适当材料和发展新型水体材料, 对今后日光温室建设和发展将有非常积极的指导作用。

2 日光温室保温性能的理论研究

关于建筑围护结构热特性的3个主要评价指标有热阻、蓄热系数、热惰性指标, 对于多层墙材料层 (假设有层) 其计算关系由下式表达[2]。

式中, 各变量说明见表2.1。

由式2.1可见, 墙体材料层的厚度δ越厚, 导热系数λ越小, 其热阻R越大;式2.2是墙体材料层周期为1d (24h) 的蓄热系数S, 其值的大小取决于材料的导热系数λ及材料的体积热容量 (即比热与密度的乘积) , 同时也是因热流波动周期而异。对于多层墙体材料层, 墙体的蓄热系数S由各层材料的蓄热系数相加求得。同理, 热惰性指标D也为各层材料的热惰性指标之积如式2.3。

表2.2为同等厚度0.02m红砖+0.02m聚苯板+不同蓄热层墙体材料及热工性能比较结果。由表2.2可知, 对于厚度δ同为0.04m的3种墙体蓄热层材料, 作为保温性能的比较, 水体材料最佳、粘土次之、红砖最差。由表2.1可知水的导热系数比粘土的小0.17W/m·K, 比红砖的小0.23 W/m·K;水体作为蓄热层材料的墙体的总热阻比粘土的大0.016m2·K/W, 比红砖的大0.02 m2·K/W;蓄热系数也是200g水>0.04m粘土>0.04m红砖;关于热惰性指标, 水体作为蓄热层材料墙体的最高, 粘土次之, 红砖最后。综上所述, 水体材料作为日光温室墙体蓄热层的保温性能最佳, 粘土次之, 红砖最后。说明水体材料将成为以后日光温室墙体材料主要发展的蓄热材料之一。

3 实验测试结果分析

提供测试等比缩小日光温室模型位于纬度34.27° (西安文理学院) , 模型坐北朝南, 跨度20cm, 长度50cm, 脊高15cm, 后屋面投影5cm。墙体组合为2cm红砖+2cm聚苯泡沫板+4cm红砖等。后屋面为0.25cm粘土, 前屋面覆盖材料为聚氯乙烯塑料膜。

本研究以2013年4月17日 (晴天) 早晨10点到次日早晨10点, 24小时内通过白天与夜间最高气温、最低气温、平均气温作为衡量墙体保温性能的指标。日光温室的室内气温数据观测结果表明:室内白天 (2013年4月17日早晨6时到下午18时) 与夜间 (2013年4月17日下午18时到次日凌晨6时) 最高气温、最低气温、平均温度与温室结构呈显著相关。室内夜间气温越高, 说明墙体的保温性能越好。表3.1不同厚度红砖蓄热层与保温性能指标的关系

3.1 蓄热层不同厚度红砖的保温性能分析

红砖由于其保温性能良好, 是目前日光温室墙体的主要蓄热保温材料, 由表3.1可知, 在有0.02m的聚苯板为隔热层, 0.02m的红砖为保温层时, 白天平均气温和夜间平均气温都比同一时间的环境温度高出了3℃以上, 夜间最低气温也同时提高了至少3℃以上, 均可以到达日光温室夜间保温的效果;表3.1表明随着蓄热层的红砖的厚度增加, 模型内部的白天平均气温降低2.9℃, 与夜间平均气温降低了2℃。

实际砖墙厚度大于0.60m砖墙的最低气温相差甚微, 因此通过增加砖墙的厚度提高室内最低气温效果并不明显[3]。实际墙体厚度小于0.36m时, 墙体均温大于平均气温, 说明墙体从空气中吸收热量。所以在建造砖墙时, 厚度至少应为0.36m, 以减少墙体通过热对流从室内空气吸收的热量, 利于室内气温稳定。综上所述, 实际蓄热墙体在0.36m以上, 墙体越薄, 相同厚度隔热材料的保温性能越好。

系列1:0.02m红砖墙体蓄热层对应日光温室模型室内温度随时间的变化情况;系列2:0.04m红砖墙体蓄热层对应日光温室模型室内温度随时间的变化情况;系列3:0.06m红砖墙体蓄热层对应日光温室模型室内温度随时间的变化情况;系列4:环境温度随时间的变化情况。

图3.1为0.02m红砖保温层、0.02m聚苯板隔热层和不同厚度红砖蓄热层温度与时间的关系图。其中由图表3.1可知, 夜间19时以后到次日白天的温度分布明显, 层次鲜明。0.02m (系列1) 的温室高于0.04m (系列2) 和0.06m (系列3) 的日光温室内部温度。充分说明相同厚度隔热材料, 0.36m实际蓄热层墙体越薄保温性能越好。

3.2 相同结构不同材料的保温性能分析

注:系列1:0.04m红砖墙体蓄热层对应日光温室模型室内温度随时间的变化情况;系列2:0.04m粘土墙体蓄热层对应日光温室模型室内温度随时间的变化情况;系列3:200g水墙体蓄热层对应日光温室模型室内温度随时间的变化情况;系列4:环境温度随时间的变化情况。

许多研究人员一直在寻找新型的日光温室的蓄热材料, 如:红砖砌体、钢混凝土、陶粒混凝土、加气混凝土以及聚苯板。由表3.2可知, 在以0.02m的聚苯板为隔热层, 0.02m的红砖为保温层时, 200g (系列3) 水的白天与夜间平均气温最高, 0.04m (系列2) 的粘土次之, 0.04m (系列1) 的红砖最低。表3.2表明水的保温性能要优于粘土和红砖。结合图3.1可以看出水体材料的温度变化比粘土和红砖更为稳定, 所以水体材料将成为未来日光温室墙体材料的重要的研究对象之一。

综上所述, 实验结构和理论结果完全一致。0.36m实际蓄热层墙体厚度以上越薄保温性能越好;水体材料作为墙体蓄热层的日光温室的温度变化比粘土和红砖更为稳定。

4 我国日光温室发展前景

本文通过等比缩小模型研究墙体材料及其组合方式对日光温室保温性能的影响。通过夜间和白天的平均气温和图像分析得出实验结构。为了减少墙体通过热对流从室内空气吸热和保证室内气温稳定, 蓄热层的红砖墙的厚度至少应保证在0.36m。砖墙加隔热材料能大大提高墙体的保温性能, 而且加同等厚度的聚苯板的保温效果远远优于砖墙的保温效果, 建议在日光温室墙体建造时应加隔热材料。在加入隔热板后, 相同隔热板的墙体, 0.02~0.06m红砖墙体蓄热层的日光温室夜间室内温度逐渐降低。说明墙体越薄, 相同厚度隔热材料的保温性能越好。在同种结构下的水体材料对室内夜间平均气温、最高温度影响最大, 并且稳定性好。而现在水体材料方面研究和应用还不成熟, 所以对粘土和红砖应用非常广泛。此项研究将对以后水作为

参考文献

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