連棟塑料溫室傳熱模型與能耗預(yù)測研究.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)注的問題。溫室傳熱機理研究是分析溫室運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，同時結(jié)合前人研究成果，對溫室內(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行傳熱分析，分析各層的太陽輻射、對流傳熱、熱負荷以及通風(fēng)換熱等熱過程，用數(shù)學(xué)

2、語言描述熱量傳遞過程，聯(lián)立非線性方程組。借助MATLAB數(shù)學(xué)軟件，采用牛頓迭代法進行方程求解，希望通過室外氣候條件對溫室內(nèi)的溫度環(huán)境進行模擬。 在華中農(nóng)業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院試驗溫室進行了模型的驗證試驗，完成了測點布置和數(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，并通過對實測溫度與模擬溫度進行對比，結(jié)果表明：夜間模擬結(jié)果誤差不超過5％，白天模擬結(jié)果誤

3、差較大，最大達到30％。此溫度模型能較準(zhǔn)確的預(yù)測室內(nèi)溫度的變化，以溫室傳熱模型為基礎(chǔ)，計算了武漢地區(qū)連棟塑料溫室的室外設(shè)計溫度為-8℃，白天室內(nèi)設(shè)計溫度為28℃，夜間室內(nèi)設(shè)計溫度為20℃，設(shè)計熱負荷為142W/m2，這一結(jié)果可為武漢地區(qū)塑料溫室采暖設(shè)計提供依據(jù)。 采用度時法進行溫室運行能耗預(yù)測，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行加熱，期間采暖負荷為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