河西走廊日光溫室光熱環(huán)境營造過程研究及數(shù)學模型構(gòu)建
發(fā)布時間：2021-01-06 19:01
目前,發(fā)展“戈壁農(nóng)業(yè)”是緩解糧菜爭地矛盾、充分利用非耕地自然資源的有效途徑。日光溫室是“戈壁農(nóng)業(yè)”的生產(chǎn)單元,其運行過程遵循“零耗能”綠色建筑理念,利用太陽能為植物創(chuàng)造適宜的生長環(huán)境。河西走廊地區(qū)具有豐富的戈壁光熱資源,保證了“戈壁農(nóng)業(yè)”生產(chǎn)的可持續(xù)能源供應(yīng)。甘肅農(nóng)業(yè)大學設(shè)施農(nóng)業(yè)課題組基于傳統(tǒng)日光溫室理論,為河西走廊地區(qū)設(shè)計了五種不同墻體結(jié)構(gòu)被動式日光溫室:法蘭式堆砂墻體日光溫室（FLG）、混凝土堆砂墻體日光溫室（CLG）、石砌堆砂墻體日光溫室（GLG）、空心磚堆砂墻體日光溫室（HLG）、加氣塊堆砂墻體日光溫室（ALG）。這些日光溫室結(jié)構(gòu)的推廣應(yīng)用充分利用了戈壁光熱資源,推動了河西走廊戈壁地區(qū)設(shè)施園藝產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,產(chǎn)生了經(jīng)濟、社會與生態(tài)效益。但是,現(xiàn)階段日光溫室設(shè)計過程中仍存在圍護結(jié)構(gòu)熱工設(shè)計側(cè)重于隔熱性能、對蓄熱保溫的考慮不充分,未能將溫室系統(tǒng)能量傳遞各環(huán)節(jié)聯(lián)系起來、系統(tǒng)揭示日光溫室光熱環(huán)境營造機制,普遍依賴定性研究、未能結(jié)合當?shù)氐乩憝h(huán)境等問題。這使基于傳統(tǒng)日光溫室設(shè)計理論為河西走廊戈壁地區(qū)設(shè)計的典型結(jié)構(gòu)日光溫室不能發(fā)揮預(yù)期的效果,進而制約了生產(chǎn)力。為此,本研究分析了周期性外界環(huán)境條件...
【文章來源】：甘肅農(nóng)業(yè)大學甘肅省
【文章頁數(shù)】：119 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
現(xiàn)代溫室與日光溫室Fig.1-1PicturesofaconventionalgreenhouseandaChinesesolargreenhouse
甘肅農(nóng)業(yè)大學2020屆博士學位論文11第二章河西走廊日光溫室典型結(jié)構(gòu)及圍護結(jié)構(gòu)熱工性能分析本章對河西走廊地區(qū)五種典型日光溫室的結(jié)構(gòu)設(shè)計做了簡要說明，并通過熱學參數(shù)計算對溫室圍護結(jié)構(gòu)的熱特性進行了初步分析。2.1日光溫室結(jié)構(gòu)類型與設(shè)計參數(shù)2.1.1法蘭式堆砂墻體日光溫室（FLG）溫室結(jié)構(gòu)簡圖見圖2-1。圖2-1法蘭式堆砂墻體日光溫室（FLG）結(jié)構(gòu)簡圖Fig.2-1SectionalviewofaChinesesolargreenhousehavingaflange-layeredwall法蘭式堆砂墻體日光溫室（FLG）的長度為80.0m，跨度為10.0m，脊高為4.9m。距離前屋面底角1.0m處的屋面高度為2.1m。溫室面向正南方向，溫室方位角為0°。前屋面由兩段圓弧組成。由北至南兩段圓弧的弧長分別為5.92、4.74m，前屋面總長為10.66m；兩段圓弧的末端傾角分別為10°、19°、79°。前屋面透光覆蓋材料為聚烯烴（PO）薄膜，夜間覆蓋保溫被。后屋面長度為2.38m，傾角為42°，后屋面構(gòu)造為0.15m彩鋼夾芯板，中間中間隔熱層為聚苯板（EPS），內(nèi)表面覆蓋一層黑色塑料編織布。北墻為法蘭式堆砂墻體（FL），墻體垂直高度為3.3m，內(nèi)外表面傾角分別為81°、34°。墻體橫截面呈梯形，底部厚6.5m，頂部厚1.5m，平均厚度為4.0m。墻體構(gòu)造如下：內(nèi)層為法蘭層，該層建筑特征為鋼筋框架中填充戈壁碎石土，暴露于室內(nèi)空氣的一側(cè)覆蓋黑色塑料編織布，朝向室外一側(cè)堆積戈壁碎石土形成墻體外層。法蘭層與戈壁碎石土堆層的平均厚度分別為1.2m、2.8m。
河西走廊日光溫室光熱環(huán)境營造過程研究及數(shù)學模型構(gòu)建122.1.2混凝土堆砂墻體日光溫室（CLG）溫室結(jié)構(gòu)簡圖見圖2-2。圖2-2混凝土堆砂墻體日光溫室（CLG）結(jié)構(gòu)簡圖Fig.2-2SectionalviewofaChinesesolargreenhousehavingaconcrete-layeredwall混凝土堆砂墻體日光溫室（CLG）的長度、跨度、脊高、方位、屋面構(gòu)造均與FLG一致。北墻為混凝土堆砂墻體（CL），墻體垂直高度為3.3m，內(nèi)外表面傾角分別為86°、33°。墻體橫截面呈梯形，底部厚6.0m，頂部厚1.2m，平均厚度為3.6m。墻體構(gòu)造如下：內(nèi)層為混凝土結(jié)構(gòu)層，外側(cè)堆積戈壁碎石土形成墻體外層�；炷翆优c戈壁碎石土堆層的平均厚度分別為0.8m、2.8m。2.1.3石砌堆砂墻體日光溫室（GLG）溫室結(jié)構(gòu)簡圖見圖2-3。圖2-3石砌堆砂墻體日光溫室（GLG）結(jié)構(gòu)簡圖Fig.2-3SectionalviewofaChinesesolargreenhousehavingagravel-layeredwall石砌堆砂墻體日光溫室（GLG）的長度、跨度、脊高、方位、屋面構(gòu)造均與FLG一致。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]不同屋面傾角對日光溫室光照環(huán)境的影響模擬[J]. 楊文雄,馬承偉. 北方園藝. 2019(16)
[2]日光溫室太陽輻射模型構(gòu)建及應(yīng)用[J]. 許紅軍,曹晏飛,李彥榮,高杰,蔣衛(wèi)杰,鄒志榮. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2019(07)
[3]熱惰性指標對圍護結(jié)構(gòu)熱穩(wěn)定性量化作用機制[J]. 趙金玲,李杰,黨偉康. 哈爾濱工業(yè)大學學報. 2018(10)
[4]建筑圍護結(jié)構(gòu)蓄熱性能參數(shù)體系的對比研究[J]. 趙金玲,黨偉康. 暖通空調(diào). 2018(09)
[5]相變材料蓄熱系數(shù)的計算方法[J]. 陳超,凌浩恕,于楠,李娜,張明星,李印. 太陽能學報. 2018(08)
[6]日光溫室后墻夜間非穩(wěn)態(tài)導熱特性研究[J]. 張傳坤,魏珉,劉福勝,徐平麗. 西北農(nóng)林科技大學學報(自然科學版). 2019(02)
[7]高原非耕地地區(qū)日光溫室熱環(huán)境的研究[J]. 王昭,何斌,鄒志榮,王嘉維. 西北農(nóng)業(yè)學報. 2017(08)
[8]青海型主動蓄熱日光溫室應(yīng)用性能分析[J]. 王昭,陳振東,鄒志榮,張勇. 中國農(nóng)業(yè)大學學報. 2017(08)
[9]節(jié)能光伏日光溫室整體透光率試驗研究及PAR模擬[J]. 張勇,鄒志榮,鮑恩財,楊宇,湯青川. 農(nóng)業(yè)工程技術(shù). 2017(22)
[10]日光溫室主動采光機理與透光率優(yōu)化試驗[J]. 張勇,鄒志榮. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2017(11)
博士論文
[1]日光溫室不同厚度土墻蓄放熱特性研究[D]. 史宇亮.山東農(nóng)業(yè)大學 2017
[2]西北日光溫室傳熱學簡化模型構(gòu)建及溫光高效新結(jié)構(gòu)初探[D]. 張勇.西北農(nóng)林科技大學 2012
[3]日光溫室的熱環(huán)境數(shù)學模擬及其結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 李小芳.中國農(nóng)業(yè)大學 2005
碩士論文
[1]日光溫室內(nèi)光環(huán)境分布規(guī)律的研究[D]. 高雪.沈陽農(nóng)業(yè)大學 2017
[2]西北六省非耕地農(nóng)業(yè)開發(fā)制約因素及市場戰(zhàn)略研究[D]. 左可貴.華中農(nóng)業(yè)大學 2014
[3]日光溫室淺層土壤水媒蓄放熱系統(tǒng)及其與熱泵結(jié)合的試驗研究[D]. 方慧.中國農(nóng)業(yè)科學院 2011
[4]基于VB和MATLAB的日光溫室熱環(huán)境模型構(gòu)建與結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 孟力力.中國農(nóng)業(yè)科學院 2008
本文編號：2961097
【文章來源】：甘肅農(nóng)業(yè)大學甘肅省
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【學位級別】：博士
【部分圖文】：
現(xiàn)代溫室與日光溫室Fig.1-1PicturesofaconventionalgreenhouseandaChinesesolargreenhouse
甘肅農(nóng)業(yè)大學2020屆博士學位論文11第二章河西走廊日光溫室典型結(jié)構(gòu)及圍護結(jié)構(gòu)熱工性能分析本章對河西走廊地區(qū)五種典型日光溫室的結(jié)構(gòu)設(shè)計做了簡要說明，并通過熱學參數(shù)計算對溫室圍護結(jié)構(gòu)的熱特性進行了初步分析。2.1日光溫室結(jié)構(gòu)類型與設(shè)計參數(shù)2.1.1法蘭式堆砂墻體日光溫室（FLG）溫室結(jié)構(gòu)簡圖見圖2-1。圖2-1法蘭式堆砂墻體日光溫室（FLG）結(jié)構(gòu)簡圖Fig.2-1SectionalviewofaChinesesolargreenhousehavingaflange-layeredwall法蘭式堆砂墻體日光溫室（FLG）的長度為80.0m，跨度為10.0m，脊高為4.9m。距離前屋面底角1.0m處的屋面高度為2.1m。溫室面向正南方向，溫室方位角為0°。前屋面由兩段圓弧組成。由北至南兩段圓弧的弧長分別為5.92、4.74m，前屋面總長為10.66m；兩段圓弧的末端傾角分別為10°、19°、79°。前屋面透光覆蓋材料為聚烯烴（PO）薄膜，夜間覆蓋保溫被。后屋面長度為2.38m，傾角為42°，后屋面構(gòu)造為0.15m彩鋼夾芯板，中間中間隔熱層為聚苯板（EPS），內(nèi)表面覆蓋一層黑色塑料編織布。北墻為法蘭式堆砂墻體（FL），墻體垂直高度為3.3m，內(nèi)外表面傾角分別為81°、34°。墻體橫截面呈梯形，底部厚6.5m，頂部厚1.5m，平均厚度為4.0m。墻體構(gòu)造如下：內(nèi)層為法蘭層，該層建筑特征為鋼筋框架中填充戈壁碎石土，暴露于室內(nèi)空氣的一側(cè)覆蓋黑色塑料編織布，朝向室外一側(cè)堆積戈壁碎石土形成墻體外層。法蘭層與戈壁碎石土堆層的平均厚度分別為1.2m、2.8m。
河西走廊日光溫室光熱環(huán)境營造過程研究及數(shù)學模型構(gòu)建122.1.2混凝土堆砂墻體日光溫室（CLG）溫室結(jié)構(gòu)簡圖見圖2-2。圖2-2混凝土堆砂墻體日光溫室（CLG）結(jié)構(gòu)簡圖Fig.2-2SectionalviewofaChinesesolargreenhousehavingaconcrete-layeredwall混凝土堆砂墻體日光溫室（CLG）的長度、跨度、脊高、方位、屋面構(gòu)造均與FLG一致。北墻為混凝土堆砂墻體（CL），墻體垂直高度為3.3m，內(nèi)外表面傾角分別為86°、33°。墻體橫截面呈梯形，底部厚6.0m，頂部厚1.2m，平均厚度為3.6m。墻體構(gòu)造如下：內(nèi)層為混凝土結(jié)構(gòu)層，外側(cè)堆積戈壁碎石土形成墻體外層�；炷翆优c戈壁碎石土堆層的平均厚度分別為0.8m、2.8m。2.1.3石砌堆砂墻體日光溫室（GLG）溫室結(jié)構(gòu)簡圖見圖2-3。圖2-3石砌堆砂墻體日光溫室（GLG）結(jié)構(gòu)簡圖Fig.2-3SectionalviewofaChinesesolargreenhousehavingagravel-layeredwall石砌堆砂墻體日光溫室（GLG）的長度、跨度、脊高、方位、屋面構(gòu)造均與FLG一致。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]不同屋面傾角對日光溫室光照環(huán)境的影響模擬[J]. 楊文雄,馬承偉. 北方園藝. 2019(16)
[2]日光溫室太陽輻射模型構(gòu)建及應(yīng)用[J]. 許紅軍,曹晏飛,李彥榮,高杰,蔣衛(wèi)杰,鄒志榮. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2019(07)
[3]熱惰性指標對圍護結(jié)構(gòu)熱穩(wěn)定性量化作用機制[J]. 趙金玲,李杰,黨偉康. 哈爾濱工業(yè)大學學報. 2018(10)
[4]建筑圍護結(jié)構(gòu)蓄熱性能參數(shù)體系的對比研究[J]. 趙金玲,黨偉康. 暖通空調(diào). 2018(09)
[5]相變材料蓄熱系數(shù)的計算方法[J]. 陳超,凌浩恕,于楠,李娜,張明星,李印. 太陽能學報. 2018(08)
[6]日光溫室后墻夜間非穩(wěn)態(tài)導熱特性研究[J]. 張傳坤,魏珉,劉福勝,徐平麗. 西北農(nóng)林科技大學學報(自然科學版). 2019(02)
[7]高原非耕地地區(qū)日光溫室熱環(huán)境的研究[J]. 王昭,何斌,鄒志榮,王嘉維. 西北農(nóng)業(yè)學報. 2017(08)
[8]青海型主動蓄熱日光溫室應(yīng)用性能分析[J]. 王昭,陳振東,鄒志榮,張勇. 中國農(nóng)業(yè)大學學報. 2017(08)
[9]節(jié)能光伏日光溫室整體透光率試驗研究及PAR模擬[J]. 張勇,鄒志榮,鮑恩財,楊宇,湯青川. 農(nóng)業(yè)工程技術(shù). 2017(22)
[10]日光溫室主動采光機理與透光率優(yōu)化試驗[J]. 張勇,鄒志榮. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2017(11)
博士論文
[1]日光溫室不同厚度土墻蓄放熱特性研究[D]. 史宇亮.山東農(nóng)業(yè)大學 2017
[2]西北日光溫室傳熱學簡化模型構(gòu)建及溫光高效新結(jié)構(gòu)初探[D]. 張勇.西北農(nóng)林科技大學 2012
[3]日光溫室的熱環(huán)境數(shù)學模擬及其結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 李小芳.中國農(nóng)業(yè)大學 2005
碩士論文
[1]日光溫室內(nèi)光環(huán)境分布規(guī)律的研究[D]. 高雪.沈陽農(nóng)業(yè)大學 2017
[2]西北六省非耕地農(nóng)業(yè)開發(fā)制約因素及市場戰(zhàn)略研究[D]. 左可貴.華中農(nóng)業(yè)大學 2014
[3]日光溫室淺層土壤水媒蓄放熱系統(tǒng)及其與熱泵結(jié)合的試驗研究[D]. 方慧.中國農(nóng)業(yè)科學院 2011
[4]基于VB和MATLAB的日光溫室熱環(huán)境模型構(gòu)建與結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 孟力力.中國農(nóng)業(yè)科學院 2008
本文編號：2961097
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