【摘 要】
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在温室中维持适宜的温度对于农作物的健康生长来说至关重要,但现在我国大多温室中均存在一定的问题,如夏季白天温度过高需要通风降温,冬季夜间温度过低需要采取加热措施。在夏季降温方面,目前的技术体系尚未完善;冬季保温方面,前人已进行了诸多研究,取得了突出成果,已基本能够确保农作物安全实现越冬生产,但存在能源利用低下,建造成本较高等问题。相变材料是一种高效储能材料,将其应用到温室中,可以很好的调控温室温度环
【基金项目】
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基金陕西省重点研发计划（2018TSCXL-NY-05-05）；
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在温室中维持适宜的温度对于农作物的健康生长来说至关重要,但现在我国大多温室中均存在一定的问题,如夏季白天温度过高需要通风降温,冬季夜间温度过低需要采取加热措施。在夏季降温方面,目前的技术体系尚未完善;冬季保温方面,前人已进行了诸多研究,取得了突出成果,已基本能够确保农作物安全实现越冬生产,但存在能源利用低下,建造成本较高等问题。相变材料是一种高效储能材料,将其应用到温室中,可以很好的调控温室温度环境。本研究根据课题组前人的研究,针对温室生产实际情况,选取F1、F2和F3三种较适宜温室生产的复合相变材料体系,将其制备成长1.2 m,高为0.3 m,厚度为0.08 m的水泥模块,研究其蓄放热性能,结果表明三种相变材料水泥模块蓄放热性能均较高为良好;而后将其固定到装配式日光温室后墙骨架上,相变材料水泥模块面积为墙体面积的一半,测试其在冬夏两季对温室气温的调控作用。本研究得到的主要结论如下:（1）一块F1、F2、F3相变材料水泥模块温度由8.3℃升到32℃单位体积蓄热量分别为74.5 MJ/m3、88.0 MJ/m3、95.1 MJ/m3;一块F1、F2、F3相变材料水泥模块温度由32℃降到7.8℃单位体积放热量分别为59.8 MJ/m3、67.8 MJ/m3、84.2 MJ/m3;（2）在缓解夏季温室温度过高问题试验中,典型晴天条件下F1相变材料水泥模块共吸收热量35614.8 k J,F2相变材料水泥模块共吸收热量72788.4 k J,F3相变材料水泥模块共吸收热量57153.6 k J;典型阴天条件下F1相变材料水泥模块共吸收热量12589.2 k J,F2相变材料水泥模块共吸收热量24310.8 k J,F3相变材料水泥模块共吸收热量22338.0 k J。三种相变材料均可在温室白天升温期间吸收温室内部大量多余的热量,降低温室气温峰值,使温室气温在晴天条件下维持在40.5℃以下,在阴天条件下维持在31.2℃以下。（3）在提高温室冬季气温,防止温室气温过低试验中,典型晴天条件下F1相变材料水泥模块共释放热量36442.8 k J,F2相变材料水泥模块共释放热量49993.2 k J,F3相变材料水泥模块共释放热量51333 k J;典型阴天条件下F1相变材料水泥模块共释放热量17035.2 k J,F2相变材料水泥模块共释放热量37260 k J,F3相变材料水泥模块共释放热量49542 k J。三种相变材料均可在温室夜晚降温期间向温室内部释放一部分白天储存的热量,提高温室夜间温度,防止温室内部温度过低对植物造成不可逆的伤害。（4）将相变材料墙体与其他墙体材料进行对比,选取冬季晴天数据进行比较,F1、F2、F3相变材料水泥模块单位体积蓄热量分别是土墙的10.2倍、10.4倍和11倍,单位体积放热量分别是土墙的15.6倍、21.5倍和26.4倍。F1、F2、F3相变材料水泥模块单位体积蓄热量分别是红砖墙的4.9倍、5.0倍和5.3倍,单位体积放热量分别是红砖墙的6.6倍、9.0倍和11.1倍。综上所述,本研究所使用的三种相变材料,均具有良好的蓄放热性能,将其应用到温室后墙,可以对温室温度调控发挥重要的作用,其中F3相变材料综合表现最佳,F2相变材料次之,F1相变材料最差。
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