【摘 要】
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近年来,大跨度外保温塑料大棚因其具有土地利用率高、环境性能稳定、适合机械化作业等优点而在我国部分设施园艺产区快速推广。但是,大跨度外保温塑料大棚的保温蓄热能力有限,寒冷季节和极端天气条件下常常出现低温现象,影响作物生长和产量。为此,本试验设计了一种土壤-空气热交换系统,并观测了不同工况下在大跨度外保温塑料大棚中的应用效果,以期为系统优化和生产应用提供理论指导。主要研究结果如下:1.11～12月份,
【基金项目】
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财政部和农业农村部国家现代农业产业技术体系专项（CARS-23）；
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近年来,大跨度外保温塑料大棚因其具有土地利用率高、环境性能稳定、适合机械化作业等优点而在我国部分设施园艺产区快速推广。但是,大跨度外保温塑料大棚的保温蓄热能力有限,寒冷季节和极端天气条件下常常出现低温现象,影响作物生长和产量。为此,本试验设计了一种土壤-空气热交换系统,并观测了不同工况下在大跨度外保温塑料大棚中的应用效果,以期为系统优化和生产应用提供理论指导。主要研究结果如下:1.11～12月份,观测了基于棚内热空气的土壤-空气热交换系统的应用效果,结果表明:处理区的昼平均气温和最高气温较对照区晴天分别降低0.7℃和0.9℃、阴天分别降低0.5℃和0.7℃,夜平均气温和最低气温晴天较对照区分别提高2.5℃和3.0℃、阴天分别提高1.9℃和2.4℃,且气温的空间分布更均匀;15 cm土壤深度处的昼平均地温、夜平均地温和最低地温晴天分别较对照提高1.4℃、1.5℃和2.0℃,阴天分别提高1.1℃、1.1℃和1.6℃,且处理区的地温水平分布更均匀;热交换系统的能效比晴天为16.23～20.95、阴天为8.43～13.20。2.12～次年3月,观测了棚内热空气和浅层水源热泵耦合的土壤-空气热交换系统的应用效果,结果表明:处理区夜平均气温和最低气温较对照区晴天分别提高4.2℃和4.9℃、阴天分别提高3.1℃和3.4℃,同时棚内气温空间分布更均匀;15 cm土壤深度处的昼平均地温、夜平均地温和最低地温晴天分别较对照提高3.2℃、3.4℃和3.5℃,阴天分别提高2.1℃、2.0℃和2.0℃,且处理区的地温水平分布更均匀;耦合运行模式下系统COP在2.92～6.24之间,加温成本较燃煤锅炉降低35.49%、较燃气锅炉降低51.12%、较电锅炉降低61.2%、较燃油热风机降低79.8%;处理区番茄株高、茎粗、叶面积、生物量增加,提早开花和果实成熟。
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