連棟塑料溫室傳熱模型與能耗預(yù)測(cè)研究.pdf

1、隨著溫室種植業(yè)的快速發(fā)展，降低溫室能耗、節(jié)約成本、提高資源利用率成為日益關(guān)注的問(wèn)題。溫室傳熱機(jī)理研究是分析溫室運(yùn)行能耗和提高溫室生產(chǎn)效率的基礎(chǔ)，其中溫度則是溫室微環(huán)境中最重要的因子之一。 本文以連棟塑料溫室的溫度條件為主要研究對(duì)象，在合理假定的前提下，建立了溫室的穩(wěn)態(tài)傳熱模型，同時(shí)結(jié)合前人研究成果，對(duì)溫室內(nèi)部環(huán)境以覆蓋層、內(nèi)部空氣層、作物層和土壤層分別進(jìn)行傳熱分析，分析各層的太陽(yáng)輻射、對(duì)流傳熱、熱負(fù)荷以及通風(fēng)換熱等熱過(guò)程，用數(shù)學(xué)

2、語(yǔ)言描述熱量傳遞過(guò)程，聯(lián)立非線性方程組。借助MATLAB數(shù)學(xué)軟件，采用牛頓迭代法進(jìn)行方程求解，希望通過(guò)室外氣候條件對(duì)溫室內(nèi)的溫度環(huán)境進(jìn)行模擬。 在華中農(nóng)業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院試驗(yàn)溫室進(jìn)行了模型的驗(yàn)證試驗(yàn)，完成了測(cè)點(diǎn)布置和數(shù)據(jù)采集，采集冬季室外數(shù)據(jù)和溫室結(jié)構(gòu)參數(shù)作為輸入?yún)?shù)，用于傳熱模型的求解；同時(shí)采集溫室內(nèi)溫濕度環(huán)境數(shù)據(jù)，分析溫室環(huán)境的變化規(guī)律，并通過(guò)對(duì)實(shí)測(cè)溫度與模擬溫度進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果表明：夜間模擬結(jié)果誤差不超過(guò)5％，白天模擬結(jié)果誤

3、差較大，最大達(dá)到30％。此溫度模型能較準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)室內(nèi)溫度的變化，以溫室傳熱模型為基礎(chǔ)，計(jì)算了武漢地區(qū)連棟塑料溫室的室外設(shè)計(jì)溫度為-8℃，白天室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度為28℃，夜間室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度為20℃，設(shè)計(jì)熱負(fù)荷為142W/m2，這一結(jié)果可為武漢地區(qū)塑料溫室采暖設(shè)計(jì)提供依據(jù)。 采用度時(shí)法進(jìn)行溫室運(yùn)行能耗預(yù)測(cè)，確定了武漢地區(qū)連棟溫室冬季需要在十一月末到三月初進(jìn)行加熱，期間采暖負(fù)荷為58.5Kg標(biāo)準(zhǔn)煤/m2。 最后，為了提高設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效