青海地区日光温室节能型主动蓄热式后墙的性能测试*

吴照学，王 强，张 勇，邹志荣，严露露

青海地区日光温室节能型主动蓄热式后墙的性能测试*

吴照学1，王 强1，张 勇2**，邹志荣2，严露露2

（1. 安徽农业大学工学院，合肥 230036；2. 西北农林科技大学园艺学院，杨凌 712100）

利用西北非耕地地区沙土资源丰富的特点，在青海省海东市建造主动蓄热固化沙后墙日光温室（SW），并以被动蓄热固化沙后墙日光温室（CK）为对照，通过试验对比分析二者的热工性能。结果表明，与CK相比，晴天白天，SW内最高气温和平均气温分别降低2.3℃、1.5℃。而晴天夜间，SW内最低气温和平均气温分别比CK高2.3℃、1.8℃。阴天白天和夜间，SW内平均气温分别比CK高1.8℃、2.7℃。晴天，SW的蓄热层厚度为520～720mm，大于CK的320～520mm，且保温被揭开与闭合时刻的温差沿后墙厚度方向逐渐减小。阴天，SW墙体蓄热层厚度在320～520mm，CK墙体蓄热层厚度在120～320mm，与晴天相比，阴天蓄热层厚度减小。说明主动蓄热固化沙后墙日光温室（SW）可有效增加墙体蓄放热量，提升夜间气温。

主动蓄热；墙体；主动蓄热固化沙后墙日光温室（SW）

中国日光温室发展迅速，不仅解决了中国北方地区冬季的蔬菜供应问题，而且为农民增收、农村发展和农业增效等做出了积极贡献[1−2]。墙体作为日光温室最重要的围护结构之一，承担着保温蓄热功能，对温室内热环境有重要影响。日光温室白天通过墙体、土壤等蓄热体蓄积热量，夜晚通过热量的自然转移，提高夜间气温。但由于受墙体材料、结构等的影响，墙体蓄热能力有限，在夜间放热不足，导致日光温室冷害现象时常发生，影响作物产量[3−5]。针对这一问题，许多专家学者进行了研究。张武锁等研究了不同墙体填充材料对室内气温的影响，发现填充生石灰的提温效果较好[6]。张洁等设计了一种新型砾石蓄热墙体日光温室，与普通砖墙日光温室相比可以提高温室内温度，因为砾石之间的缝隙可以储存热空气，从而增强墙体蓄热性能，保温效果良好[7]。佟国红等发现异质复合墙体温室内的夜间温度比单一材料墙体温室夜间温度更高[8]。白义奎等研究发现以聚苯板为保温夹层的复合墙体具有很好的保温性能，热工性能更好[9]。柴立龙等对8种墙体的传热系数、总热阻、热惰性指标等热性能参数以及经济性进行了计算与评价，为日光材料和结构的选择提供借鉴[10]。也有研究将相变蓄热材料运用到后墙，测试了不同种类的相变材料（如硬脂酸正丁酯、聚苯乙烯、磷酸氢二钠等）和不同墙体形式（空心砌块式、板式等），以提高后墙蓄热保温能力[11−15]。许多专家学者在日光温室墙体的传热特性、模型构建等方面也进行了很多探索[16−18]。

前人的相关研究为提高日光温室后墙蓄放热性能提供了基础，但相变材料等新材料的应用也存在造价高，制砖或制板的劳动力成本较大等问题，而且墙体表现为被动式放热。本研究结合青海非耕地地区光伏资源和沙土资源丰富的特点，因地制宜对日光温室墙体结构进行优化，建造了以一种光伏板为动力来源，后墙安装主动蓄热循环系统的固化沙主动蓄热日光温室，对其性能进行测试验证，以期为该系统的推广应用提供技术指导。

1 材料与方法

1.1 供试温室结构

试验在2018年1月进行。两座供试温室均位于青海省海东市乐都区乐都农业试验示范站（36°28' N，102°24' E）。对照日光温室（CK）跨度9.0m，长85.0m，脊高4.2m，后墙高3.7m，坐北朝南，后墙由内到外依次为120mm砖墙、1000mm厚固化沙[19]、120mm砖墙、120mm聚苯乙烯保温板。试验温室（SW）除后墙外其它结构均与对照温室相同。相比对照温室，试验温室在后墙固化沙层分别距地面1.2m、2.7m处，沿东西走向平铺孔径80mm的蓄热预制通风管道（混凝土预制空心板），厚度为120mm，宽度500mm，并列铺设2排。在张勇等[20−21]研究的基础上，为提高蓄热层的蓄热效果和蓄热量，改进了原有的主动蓄热风机系统，确定蓄热风道进风口和出风口之间的合理距离为20m。图1显示了SW后墙的风机循环蓄热系统的布置情况。分别在距东、西山墙1.0m处及后墙长度1/2处设置1个300mm×500mm的进风口，风机在相邻两个进风口的中部。风机的电能由安置于温室顶层的光伏板提供。风机的设计参数为额定功率0.37kW，全压230Pa，静压160Pa，额定转速2800r×min−1，风量为3000m³×h−1。系统的两组风机（每组2个）启动时（9：00−15：00），使墙内形成负压，温室内部的热空气携带热量从进风口进入后墙通风管道，经过空气循环，热量进入固化沙蓄热层中。

图1 试验温室后墙风机循环蓄热系统

Note: The fan (labeled 3 in the fig.1) is activated to create a negative pressure in the wall. The hot air in the greenhouse enters the embedded ventilation ducts (labeled 2 in the fig.1) from the air inlet, which transfers heat into the solidified sand thermal storage layer (filled with 1m thick solidified sand wall between two stacks of brick walls).

1.2 测点布置

（1）室内外空气环境测点：在温室东西长度的1/2处，距地面1.5m，距后墙分别3m和6m处各布置1套温光湿传感器；室外距前屋面底脚25m，高度1.5m处布置1套温光湿传感器。

（2）进、出风口温度测点：在温室后墙各进出风口中心布置温度测点。

（3）温室后墙温度测点：2座供试温室后墙温度测点均为2组，2组测点均位于距离室内地面以上1.2m高度处，分别布置在温室东西长度方向3等分截面处。其中CK后墙温度测点布置如图2a，2组共16个测点。设置在沿厚度方向分别距后墙内表面0、120（砖层与固化沙层交界处）、320、520、720、920、1120（砖层与聚苯乙烯保温板层交界处）、1240mm处。SW后墙温度测点布置如图2b，分布位置与CK相同，2组共16个测点（图2b）。

1.3 测试仪器

室内外空气环境由PDR-KI长期数据记录仪（哈尔滨产）采集。温度测量范围−30～70℃，精度±0.5℃，分辨率0.1℃；空气相对湿度范围0～99%，精度±3个百分点，分辨率1个百分点。

进、出风口温度和后墙不同位置的温度由PDE-R4长期数据记录仪（哈尔滨产）采集。温度测量范围−30～70℃，精度±0.5℃，分辨率0.1℃。

数据记录时间间隔均为10min。

1.4 温室内种植情况

2栋温室均种植金棚M6088番茄。番茄栽培方式采用基质袋培，滴灌水肥综合管理方式灌溉，株距280mm，窄行距480mm，宽行距1000mm。

2 结果与分析

2.1 供试温室内温度分析

2.1.1 典型晴天和阴天

选取2座供试温室典型晴天（2018−01−04，9：00−次日9：00）和典型阴天（2018−01−24，9：00−次日9:00）的室内温度数据进行分析，结果如图3所示。由图3a可知，晴天条件下，9：00揭开保温被，温室接收外界太阳辐射，2座温室的温度均迅速升高。但SW温室由于循环蓄热风机的开启，室内一部分热量进入后墙通风管道，室内气温增幅略低于CK。CK气温于13：30到达最高点38.7℃；SW最高气温稍有延迟，于14：10到达最高点36.4℃。晴天白天保温被揭开期间（9：00−17：00），CK室内平均气温为26.9℃，SW为25.4℃，室外平均气温为−2.3℃。晴天夜间保温被闭合期间（17:00−次日9:00），CK室内平均气温为11.2℃，SW为13.0℃，室外平均气温为−9.6℃。说明相对于CK，SW的主动蓄热循环系统能将白天温室内多余的热量更多地蓄积到后墙蓄热层中，夜间释放的热量也相对较多，从而有效提高了室内夜间温度，起到削峰填谷的作用。

图3b显示，阴天条件下，主动蓄热风机关闭，2座温室室内温度曲线变化趋势基本一致。阴天白天保温被揭开期间（9：00−17：00），SW的平均气温比CK高1.8℃。阴天夜间保温被闭合期间（17：00−次日9：00），CK、SW内平均气温分别为7.3、10.0℃。当生长环境温度长期低于番茄生长下限温度（10℃）时，会对番茄生长造成不可逆的伤害。CK温室由于白天摄入的太阳能较少，在夜间20：20温度即降至10℃以下，而且越来越低，在次日揭开保温被前降至最低温3.9℃。而SW温室在夜间0：30温度降至10℃以下，最低温为7.0℃，夜间平均气温比CK提高37.76%。

图2 温室后墙测点分布图（mm）

图3 典型晴天和阴天温室内外温度的日内变化

2.1.2 连续晴天和阴天

选取2座温室内连续6d晴天和1d阴天的气温测试数据，由图4可知，7d中，白天的室内温度相差不大，CK稍高，而夜间温室内温度则表现为SW明显高于CK。CK白天平均温度为26.5℃，SW白天平均温度为26.2℃，两者相差0.3℃；而CK夜间平均温度为10.9℃，SW夜间平均温度为12.6℃，两者相差1.7℃。说明SW的主动蓄热系统能有效将白天温室内多余的热量蓄积到后墙的蓄热层中，并于夜间室内温度降低后，将热量释放到温室内，从而有效提高了夜间温室内的温度。

2.1.3 测试期气温对比

选取2018年1月连续31d的室内气温数据，对两座温室内长期的室内气温变化进行对比分析，结果如表1所示。由表可见，31d的测试期内，非晴天的天气有16d，其中多云天10d，阴天3d，小雪3d。从表1可以看出，SW的平均最低气温比CK高1.9℃，夜间平均气温比CK高1.3℃，说明SW的主动蓄热固化沙后墙在夜间的平均气温和最低气温均大于CK，夜间保温效果较好。当温室内气温≤5℃时，需要额外加温。SW无最低气温≤5℃的情况，而CK最低气温≤5℃的天数为7d，可见SW抵抗低温的能力较强，基本可满足温室内喜温果菜类蔬菜在不需要额外加温情况下的越冬生产需求。

图4 两温室内连续7d的温度变化

表1 整个测试期两座温室内气温观测结果

2.2 典型日供试温室后墙热量传导和蓄积

2.2.1 墙体内进出风口温度差变化

选取主动蓄热固化沙后墙日光温室（SW）典型晴天（2018−01−04，9：00−次日9：00）和典型阴天（2018−01−24，9：00−次日9：00）进出风口温度数据，由图5可知，晴天和阴天条件下，9：00−17：00揭开保温被时间段内，室内温度≥进风口温度＞出风口温度，此时主动循环系统将室内热空气送入后墙风道，热空气在风道内与蓄热体进行热交换，热量进入蓄热体。17：00保温被闭合，进风口温度≥出风口温度≥室内温度，后墙热量开始向室内传递。进风口与出风口的温差反映了主动蓄热循环系统的温度调节效果。晴天条件下，14：00时调节效果达到最佳，进出风口温差为3.6℃。阴天条件下，11：00时调节效果达到最佳，进出风口温差为3.1℃。夜间进出风口温度基本一致，其与室内温差的大小代表墙体蓄热效果的好坏。与阴天相比，晴天条件下夜间进出风口与室内温差更大，说明晴天条件下，室内光辐射照度更大，室内温度更高，主动蓄热循环系统能将更多的热量蓄积到后墙蓄热体内。

2.2.2 墙体蓄热层厚度变化

由墙体内部温度的变化可以判断日光温室墙体蓄热体的分布及蓄热层的厚度。根据李明等[22]提出的温差法，以墙体在保温被揭开与闭合时刻的温差大于1℃的部分计算后墙蓄热层厚度。选取供试温室典型晴天夜间（2018−01−04，17：00−次日9：00）和典型阴天夜间（2018−01−24，17：00−次日9：00）墙体内不同位置逐时温度（图6、图7），计算保温被揭开与闭合时刻的温差大小，确定后墙蓄热层厚度。由图6可知，晴天条件下，两个温室后墙内表面（0mm深度处），夜间温度降幅均较大，试验温室（SW）和对照温室（CK）保温被揭开与闭合时刻的温差分别为10.3℃和8.9℃；墙体内120mm深度处温差减小，SW和CK温差分别为5.5℃和3.2℃，SW温度波幅仍高于CK；墙体内320mm深度处，SW和CK温差分别为2.5℃和1.6℃；墙体内520mm深度处，SW和CK温差分别为1.3℃和0.3℃；墙体内720mm深度处，SW的温差为0.3℃。说明SW的蓄热层厚度大于CK，分别为520～720mm、320～520mm。随着墙体厚度的增加，温差越来越小。在墙体相同厚度处，SW温室保温被揭开与闭合时刻的温差始终大于CK。说明蓄热循环系统能使热量更加有效地蓄积到通风管道周边的蓄热体中。

由图7可知，阴天条件下，CK墙体0、120、320mm深度处保温被揭开与闭合时刻的温差分别为5.2、3.7、0.6℃，SW墙体0、120、320、520mm深度处保温被揭开与闭合时刻的温差分别为6.5、5.8、1.5、0.6℃。说明阴天SW墙体蓄热层厚度在320～520mm，CK墙体蓄热层厚度在120～320mm。相比于晴天，阴天室内热量的减少使蓄热体厚度随之减小。

图5 典型日主动蓄热固化沙后墙日光温室（SW）进出风口逐时温度变化

图6 典型晴天夜间（2018−01−04，17：00−次日9：00）两温室后墙内不同测点逐时温度变化

注：测点位置指到墙体内表面的距离（见图2）。下同。

Note: Point position is the distance from the inner surface of the rear wall (see fig.2). The same as below.

图7 典型阴天夜间（2018−01−24，17：00−次日9：00）两温室内不同测点逐时温度变化

3 结论与讨论

3.1 讨论

本研究考虑温室墙体的热量来源主要有太阳直接辐射和空气对流换热，土壤蓄放热和作物生长情况对其影响有待进一步研究。晴天白天，随着太阳辐射的增强，主动蓄热固化沙后墙日光温室（SW）内气温开始升高，但由于主动蓄热循环系统实现了热量由室内热空气向后墙的内部蓄热体的空间转移，SW最高温度和平均温度分别均低于被动蓄热固化沙后墙日光温室（CK）。而阴天白天SW室内平均气温比CK高1.8℃。这是由于该日前几天为连续晴天，主动蓄热循环系统将之前蓄积的热量释放用于抵御低温天气，实现了热量的时间转移与分配。SW无论是在某个典型天气日还是在连续的、长期的测试期间，夜间气温均有明显提高（与CK相比）。SW与对照相比的主要差异是安装了主动蓄放热循环系统，改变了墙体的结构，实现了热量的合理转移和分配，这与李文等[23]对日光温室主动蓄放热系统应用效果研究结果相呼应。

晴天，SW的蓄热层厚度为520～720mm，大于CK的320～520mm。阴天SW墙体蓄热层厚度在320～520mm，CK墙体蓄热层厚度在120～320mm。说明蓄热层厚度并不是恒定的，受到天气等影响，而且主动蓄放热循环系统增加了墙体蓄热层厚度。这与李鹏等[24]对基于日光温室相变材料的梯形墙体热特性分析结果一致。另一方面，主动蓄放热循环系统的材料较常见，而且施工并不复杂，可以应用到实际生产中。

但是，主动蓄放热循环系统的性能仍需要进一步改进和研究。主动蓄放热循环系统的启闭应当以适宜作物生长为出发点，根据室内实际气温进行灵活调控。而且风机的功率、风道的规格等与蓄放热性能的关系需要进一步定量研究，还需通过其它方法进行墙体导热的理论与应用研究。

3.2 结论

（1）气温变化。晴天白天，主动蓄热固化沙后墙日光温室（SW）气温的最大值和平均值分别比被动蓄热固化沙后墙日光温室（CK）低2.3℃、1.5℃。而晴天夜间，SW内最低气温和平均气温分别比CK高2.3℃、1.8℃。阴天白天和夜间，SW内平均气温分别比CK高出1.8℃、2.7℃。

（2）连续31d的测试结果表明，SW的室内气温状况较好，SW内平均气温比CK高0.9℃，其中白天，平均气温比CK低0.9℃，夜间平均气温比CK高1.3℃。

（3）墙体蓄放热效果。晴天，SW的蓄热层厚度大于CK，分别为520～720mm、320～520mm。而且，保温被揭开与闭合时刻的温差沿着厚度的方向逐渐减小。阴天，SW墙体蓄热层厚度在320～520mm，CK墙体蓄热层厚度在120～320mm，与晴天相比，阴天两座温室蓄热层厚度均减小。

[1] 魏瑞江,孙忠富.我国日光温室小气候研究进展与展望[J].西北农林科技大学学报(自然科学版),2014 , 42(12):1- 6.

Wei R J,Sun Z F.Development and perspective of research on microclimate of sunlight greenhouse in China[J].Journal of Northwest A & F University(Natural Science Edition),2014, 42(12):1-6.(in Chinese)

[2] 鲍恩财,曹晏飞,邹志荣,等.节能日光温室蓄热技术研究进展[J].农业工程学报,2018,34(6):1-14.

Bao E C,Cao Y F,Zou Z R,et al.Research progress of thermal storage technology in energy-saving solar greenhouse[J]. Transactions of the CSAE,2018,34(6):1-14. (in Chinese )

[3] 罗旋,蔡忠杰,孙英玲,等.高效节能日光温室墙体结构及保温性能的研究现状[J].农业科技与装备,2015,(3):25-26.

Luo X,Cai Z J,Sun Y L,et al.Research status of wall structure and insulation performance of high efficiency and energy saving sunlight greenhouse[J].Agricultural Science &Technology and Equiment,2015,(3):25-26.(in Chinese)

[4] Tong G H,Christopher D M,Li B M,et al.Numerical modelling of temperature variations in a Chinese solar greenhouse[J].Computers and Electronics in Agriculture,2009, 68,(1):129-139.

[5] 佟国红,王铁良,白义奎,等.日光温室墙体传热及节能分析[J].农业系统科学与综合研究,2003,19(2):101-105 .

Tong G H,Wang T L,Bai Y K,et al.Heat conduction through wall and energy saving in solar greenhouse[J].System Sciences and Comprehensive Studies in Agriculture,2003, 19(2):101-105.(in Chinese)

[6] 张武锁,李连旺,温祥珍,等.墙体填充材料对日光温室保温性的影响[J].内蒙古农业大学学报(自然科学版),2007,28(3): 1-4.

Zhang W S,Li L W,Wen X Z,et al.Influence of felling materials in wall to heat preservation property of solar greenhouse[J].Journal of Inner Mongolia Agricultural University,2007,28(3):1- 4.(in Chinese)

[7] 张洁,邹志荣,张勇,等.新型砾石蓄热墙体日光温室性能初探[J].北方园艺,2016,(2):46-50.

Zhang J,Zou Z R,Zhang Y,et al.The performance of the new gravel heat storage wall solar greenhouse was initially explored[J].Northern Horticulture,2016,(2):46-50.(in Chinese)

[8] 佟国红,白义奎,赵荣飞,等.日光温室复合墙与土墙热性能对比分析[J].沈阳农业大学学报,2011,42(6):718-722.

Tong G H,Bai Y K,Zhao R F,et al.Thermal property investigations for layered walls and earth walls in Chinese solar greenhouse[J].Journal of Shenyang Agricultural University,2011,42(6):718-722.(in Chinese)

[9] 白义奎,王铁良,姜传军,等.外墙聚苯板复合墙体在日光温室中的应用[J].房材与应用,2002,30(1):27-29.

Bai Y K,Wang T L,Jiang C J,et al.Application of polystyrene panel insulated composite exterior walls in sun greenhouses [J].Housing Materials & Applications,2002,30(1):27-29.(in Chinese)

[10] 柴立龙,马承伟,籍秀红,等.北京地区日光温室节能材料使用现状及性能分析[J].农机化研究,2007,(8):17-21.

Chai L L,Ma C W,Ji X H,et al.Present situation and the performance analysis of the energy-saving material in solar greenhouse of Beijing region[J].Journal of Agricultural Mechanization Research,2007,(8):17-21.(in Chinese)

[11] 刘晓宇,何翠,杜亮,等.相变材料墙体在郑州地区下沉式日光温室中的保温作用[J].中国农业气象,2014,35(2): 174-179.

Liu X Y,He C,Du L,et al.Heat preservation experimental study on phase change wall materials for sinking solar greenhouse in Zhengzhou[J].Chinese Journal of Agrometeorology, 2014,35(2):174-179.(in Chinese)

[12] 王宏丽,王朋,邹志荣.硬脂酸正丁酯/聚苯乙烯定形相变材料实验[J].太阳能学报,2010,31(11):1471-1474.

Wang H L,Wang P,Zou Z R.Experimental investigation of butyl stearate/polystyrene composite as form-stable PCM[J]. Acta Energiae Solaris Sinica,2010,31(11):1471-1474.(in Chinese)

[13] 杨小龙,王宏丽,许红军,等.磷酸氢二钠相变墙板在温室中的应用效果[J].上海交通大学学报:农业科学版,2014,32 (4):88-94.

Yang X L,Wang H L,Xu H J,et al.Performance of phase change thermal storage wallboard of disodium hydrogen phosphate dodecahydrate in solar greenhouse[J].Journal of Shanghai Jiaotong University:Agricultural Science,2014, 32(4):88-94.(in Chinese)

[14] 李凯,宋丹,王宏丽,等.日光温室瓶胆式相变墙体热性能研究[J].北方园艺,2013,(5):40-42.

Li K,Song D,Wang H L,et al.Thermal performance analysis of the cavity wall with PCM of solar greenhouse[J].Northern Horticulture,2013,(5):40-42.(in Chinese)

[15] 张勇,邹志荣,李建明,等.日光温室相变空心砌块的制备及功效[J].农业工程学报,2010,26(2):263-267.

Zhang Y,Zou Z R,Li J M,et al.Preparation of the small concrete hollow block with PCM and its efficacy in greenhouses[J].Transactions of the CSAE,2010,26(2):263- 267.(in Chinese)

[16] 佟国红,王铁良,白义奎,等.日光温室墙体传热特性的研究[J].农业工程学报,2003,19(3):186-189.

Tong G H,Wang T L,Bai Y K,et al.Heat transfer property of wall in solar greenhouse[J].Transactions of the CSAE,2003, 19(3):186-189.(in Chinese)

[17] 马承伟,陆海,李睿,等.日光温室墙体传热的一维差分模型与数值模拟[J].农业工程学报,2010,26(6):231-237.

Ma C W,Lu H,Li R,et al.One-dimensional finite difference model and numerical simulation for heat transfer in a wall in a Chinese solar greenhouse[J].Transactions of the CSAE,26 (6):231-237.(in Chinese)

[18] 郭慧卿,李振海,张振武,等.日光温室温度环境动态模拟[J].沈阳农业大学学报,1994,25(4):438-443.

Guo H Q,Li Z H,Zhang Z W,et al.Simulation of the temperature environment for solar greenhouse:matgemaite modela and progeam verifeation[J].Journal of Shenyang Agricultural University,1994,25(4):438-443.(in Chinese)

[19] 张勇,邹志荣.一种主动采光及固化土自主蓄热后墙日光温室[P].中国专利,2013-12-04.

Zhang Y,Zou Z R.A solar greenhouse with active lighting and solidified soil after self-heat storage[P].China Patent, 2013-12-04.

[20] 张勇,高文波,邹志荣.日光温室主动蓄热后墙传热CFD模拟及性能试验[J].农业工程学报,2015,31(5):203-211.

Zhang Y,Gao W B,Zou Z R,et al.Performance experiment and CFD simulation of heat exchange in solar greenhouse with active thermal storage back-wall[J].Transactions of the CSAE,2015,31(5):203-211.(in Chinese)

[21] 高文波,张勇,邹志荣,等.主动采光蓄热型日光温室性能初探[J].农机化研究,2015,(7):181-186.

Gao W B,Zhang Y,Zou Z R,et al.Preliminary study on performance in an active lighting and heating storage type solar greenhouse[J].Journal of Agricultural Mechanization Research,2015,(7):181-186.(in Chinese)

[22] 李明,周长吉,魏晓明.日光温室墙体蓄热层厚度确定方法[J].农业工程学报,2015,31(2):177-183.

Li M,Zhou C J,Wei X M.Thickness determination of heat storage layer of wall in solar greenhouse[J].Transactions of the CSAE,2015,31(2):177-183.(in Chinese)

[23] 李文,杨其长,张义,等.日光温室主动蓄放热系统应用效果研究[J].中国农业气象,2013,34(5):557-562.

Li W,Yang Q Z,Zhang Y,et al.Application effects of active heat storage and release system in a Chinese solar greenhouse[J].Chinese Journal of Agrometeorology,2013, 34(5):557-562.(in Chinese)

[24] 李鹏,张亚红,白青,等.基于日光温室相变材料的梯形墙体热特性分析[J].中国农业气象,2019,40(10):620-629.

Li P,Zhang Y H,Bai Q,et al.Analysis on thermal characteristics of trapezoidal wall based on phase change materials in solar greenhouse[J].Chinese Journal of Agrometeorology,2019,40(10):620-629.(in Chinese)

Performance Test of Energy-saving Active Heat Storage Rear Wall in Solar Greenhouses in Qinghai

WU Zhao-xue1，WANG Qiang1，ZHANG Yong2，ZOU Zhi-rong2，YAN Lu-lu2

（1. College of Engineering, Anhui Agriculture University, Hefei 230036, China；2. College of Horticulture, Northwest A&F University, Yangling 712100）

Taking advantage of the rich sand and soil resources in the non-cultivated land area in northwestern China, an active heat storage solidified sand wall solar greenhouse (SW) was built in Haidong City, Qinghai Province, and a passive heat storage solidified sand wall solar greenhouse (CK) was used as control. The thermal performance of the two was analyzed by experimental comparison. The results showed that compared with CK, the maximum temperature and average temperature in SW decreased by 2.3℃ and 1.5℃ on sunny days, respectively. On a clear night, the minimum and average temperatures in SW were 2.3℃and 1.8℃higher than CK, respectively. During cloudy day and night, the average temperature in SW was 1.8℃ and 2.7℃ higher than CK, respectively. On sunny days, the thickness of the thermal storage layer of SW was 520−720mm, which was greater than 320−520mm of CK, and the temperature difference between the time when the insulation was uncovered and when it was closed gradually decreased along the thickness of the rear wall. On a cloudy day, the thickness of the heat storage layer in the SW wall was 320−520mm, and the thickness of the heat storage layer in the CK wall was 120−320mm. Compared with sunny days, the thickness of the heat storage layer on the cloudy day was reduced. It was shown that the active heat storage solidified sand wall solar greenhouse (SW) can effectively increase the heat storage of the wall and increase the night temperature.

Active heat storage; Wall; Active heat storage and curing sand wall solar greenhouse(SW)

10.3969/j.issn.1000-6362.2020.02.003

吴照学,王强,张勇,等.青海地区日光温室节能型主动蓄热式后墙的性能测试[J].中国农业气象,2020,41(2):86-93

2019−09−28

张勇，E-mail：Landscape@nwsuaf.edu.cn

陕西省农业科技创新与攻关项目（2015NY055）；杨凌示范区农业科技示范推广能力提升项目（2016DTCL02-02）；安徽省教研项目（2016jyxm0320）

吴照学，E-mail：wuzhaoxue@ahau.edu.cn