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大型温室新型内保温材料保温性能测试.pdf

2003年国际农业生物环境与能源工程论坛论文集209大型温室新型内保温材料保温性能试验(山西农业大学.太谷030801) 摘要:针对大型连栋温室外保温难的实际问题,加热能耗较高,对豆凉、棉布、铝箔进行了保温性能测试。 结果表明,多粮、棉布等新材料密度高、吸湿性好,比常用的铝箔具有更好的保温、除湿性能。 我国北方12月、1月寒冷月份,采用双层聚酰胺、双层棉、夹芯棉作为内保温帘时,温室夜间平均气温分别为2.3℃、2.1℃、2.6℃ C分别高于对照铝箔。 夜间最低气温在1.2℃至1.8℃之间,夜间相对湿度降低2%至5%。 关键词:“温室}保温材料}开敞良好72hm2增加到目前的90万hm2,跃居世界前列。其原因与我国温室大棚透明覆盖物夜间保温密切相关。随着我国加入加入WTO,我国农业直接面临国际市场的激烈竞争,为加快我国农业现代化进程,实现农业生产方式从传统农业向现代农业的转变和可持续发展,亟待解决农业设施引进与国产化的关系[J]. 近年来,我国大型现代化温室发展迅速,不少有配套的加热设备和遮阳隔热帘,但价格很高(30-50元/平方米)。 北方内陆地区冬季保温效果差,能耗增加,运行成本增加,经济效益低。

日光温室的外保温材料(如草帘、毛毡等)价格便宜,保温效果好。 但由于它们体积大、笨重,操作起来费力,很难在大型现代化温室中使用,无法适应使用。 温室集约化、规模化发展的要求]. 基于日光温室外保温的实践,提出内保温的思路,即用内保温代替外保温,实现大型温室保温的机械化、自动化。 目前我国尚缺乏这方面的系统研究数据,这将直接影响现代温室的推广应用。 为了寻找一种适合我国国情、性能达到或超过目前使用的内保温材料保温效果的温室内保温覆盖材料(即第二层帘材料),我们进行了前期研究适用于多种纺织材料。 研究,这对于我国这个温室大户来说将具有特别重要的现实意义。 2 材料与方法 2.1 试验材料 本次试验中用作保温材料的第二层帘材料包括:双层普通实心纤维布、双层普通棉布、棉布夹丝棉(简称夹芯棉)布),并使用铝箔作为对照。 2.2 试验时间、地点和方法本次试验于2000年至2002年进行,试验地点为山西农业大学设施农业工程中心的不对称三跨大型温室。 温室长100m,宽20m,坐北朝南。 三跨拱高从北到南分别为5.5m、5.0m、4.5m。 用塑料薄膜将温室从东到西隔离成四个环境统一的小温室。 将以上四种材料挂起来作为第二层隔热帘。 第二层隔热幕距地面2.3m。 测量其覆盖下的温室内的温度。 和空气相对湿度。

3 结果与分析 3.1 材料物理性能测试 为了了解被测材料的质量、密度、吸湿性和保温除湿性能之间的关系,在温室性能测量前对各种材料的物理性能进行了测量。 结果如表1所示。 表1 几种聚丙烯材料的物理性能从表1可以看出,双层千两与双层棉布的克重、密度、吸湿性相差不大,但均大于铝箔。 棉的吸湿性比多良稍好。 层压棉织物的克重、厚度、吸湿性分别为337.68。 基金项目; 山西省留学回国人员科研资助项目(编号2000053)作者简介; 任艳芳,博士研究生。 华南农业大学,广东广州,510642 Email lyaniangren@slna com g/m2、1.008 cm、15.241g/dm2,明显大于其他材料,其最小密度仅为3.432kg/m3。 这是由于夹层中添加了丝棉造成的。 另外,在加工的几种材料中,常用的铝箔在25元/平方米左右,而选用的纺织制品则相对便宜。 除层压棉布每平方米价格在10多元外,其他原材料每平方米价格均为。 不到10元。 从日常折旧成本来看,棉210会刊2003-IFBRE布和铝箔的折旧成本较高,约为5元/平方米/年。 相比之下,德良的折旧成本较低,不到1.5元。 /平方米/年。

3.2 气温 3.2.1 平均温度 为了测量和比较各种材料的保温性能,于2000年12月和2001年1月对温室内温度进行了连续7天的观测,测量结果见表2。从表2可以看出,12月冬季试验期间,采用双层启凉、双层棉、夹芯棉作为内保温覆盖材料时,温室夜间平均气温升高2.3℃,升高2.1℃分别优于铝箔覆盖。 C和2.6。 C、对比12月份夜间平均最低气温,可以看出,双层千两、双层棉布、夹芯棉布覆盖比铝箔覆盖高1.2~1.8,其中夹芯棉布效果最好。 1月的测试结果与12月的测试结果完全一致。 双层前梁、双层棉布、夹芯棉布覆盖物的夜间最低温度比铝箔覆盖温室高3.0%左右,夜间平均温度也比铝箔覆盖大棚高3.0%——有盖温室。 大约O’C。 三种新材料的隔热性能均明显优于对照铝箔。 从第二层帘揭开前后温室内的温度变化来看,铝箔覆盖温室的降温速度较大。 12月和1月降温率分别为6.6和9.2,而双层千两、双层棉布、夹层棉布覆盖后降温幅度较小,12月气温为:5.8C、5.9DC 、 和 5.5C,一月为 6.7、6.8 和 6.5LC。 表2 冬季不同内饰材料对儿童座椅的影响 表2 有效的帘布材料 2000年12月夜间平均气温较低,2001年1月平均气温较低,温差翻倍。 层数真好 0.0 4.1 5.8 5.7 3.2 6.7 双层棉布 4.15.9 5.3 2.9 6.8 三明治棉布 6.3 5.56.0 2.3 铝箔 3.7 2.9 6.6 2.5 0.2 9.2 注:平均贫温为夜间平均温度2000年12月20日至20日和2001年1月14日至20日之间。我降温差是覆盖前晚上17:00到早上8:00的度数差异(测量点距离地面1m的高度) )。

3.2.2 温度日变化 为了更直观地分析各种材料覆盖物的保温效果,在2001年1月14日至16日的3天寒冷天气里,对夜间保温性能进行了连续测量。 测量时间段为从下午17:00覆盖到第二天早上8:00揭开,测量时间相隔1小时。 结果如图1所示。从图1可以看出,温室在覆盖各种材料后,随着夜间时间的推移,温室温度逐渐呈现下降趋势,覆盖的温室夜间平均温度双层千两、双层棉布、夹芯棉布比铝箔高3.3%左右。 关于。 从温室夜间温差下降情况来看,覆盖双层梁、双层棉布、夹层棉布的温室平均气温分别下降7.6℃、7.7℃、7.0℃,而平均气温则分别下降7.6℃、7.7℃、7.0℃。在覆盖铝箔的温室中下降了9.8。 C、可见前三者覆盖的温室温度变化比铝箔小。 这种剧烈的下跌趋势尤其体现在回补后的两个小时内。 17-00-18:00期间,铝箔覆盖下温度下降了4.1左右,而新材料——双层千斤、双层棉和夹心棉布仅下降了1.8左右; 18:00至19:00期间,覆盖铝箔下降了约2.4,而新材料仅下降了约1.3。 19:00-20:00,新材料的下降率为0.9左右,铝箔的下降率为1。不同材料覆盖下温度的日变化图1覆盖物下空气温度的时程图rofscreenmaterial Degree约为1.3。 可以看出,它们之间的差异已经开始缩小,并且在随后的时间段内温室温度的变化逐渐趋于稳定。

铝箔大棚温度在上午7:00达到最低,而新材料大棚温度仍在下降,在上午8:00达到最低。 此时,铝箔覆盖的大棚内的温度已经开始升高。 尽管如此,新材料覆盖的温室最低温度仍比铝箔高3至3.5度。 1月15日,铝箔覆盖的最低温度达到0.7℃,而双层千两、双层棉布、夹心棉布覆盖的温度则保持在2.5℃以上,比铝箔高出3.2℃左右。 保温性能差异的原因可能与材料的质地有关。 新材料比铝箔密度更大,大大减少了上下覆盖材料之间的对流换热。 这种可能性从表1中得到了证实。从表1可以看出,双层棉布和双层多良的密度均大于铝箔,材料比较致密。 夹心棉布虽然密度最小,但其厚度却是其他三种材料的20倍左右。 中间的棉和空气层具有更大的隔热性,因此,其隔热效果也更好。 此外,隔热效果的差异还可能与不同材料覆盖的空气的相对湿度有关。 3.3 空气相对湿度为了测试试验材料的除湿效果,在2001年1月14日至16日寒冷天气期间,在测量温度的同时,还测量了温室内的相对湿度。 结果如图2所示。 12-p铝箔10+确实&层压棉布时间注{空心代表空气相对湿度,实心代表空气温度,圆圈内使用的散点数据为3d的平均强度和平均相对湿度。 瞄准2种不同材料覆盖下的相对湿度和温度。 双歌剧圆 2 温度和相对湿度的时间过程 温室材料 当温室夜间覆盖不同的保温材料时,对室内相对湿度影响较大。 铝箔覆盖的空气相对湿度较大,其次是双层棉布、双层层压和层压棉布。

在覆盖后的最初几个小时内,由于温度急剧下降,空气相对湿度发生迅速变化。 进入下半夜时,随着气温缓慢下降,空气相对湿度变化趋于平缓,而当最低气温出现时,空气相对湿度也达到最大值,相对湿度也趋于平缓。铝箔覆盖的空气湿度可达i00%。 空气的相对湿度除了与空气温度有关外,还可能与不同材料的吸湿性有关。 夹芯棉吸湿性最好,双层棉次之,双层千两,铝箔吸湿性最差。 据观察分析,双层凉棉布的保温性能受其自身间隙和空气湿度的影响。 夜间气温下降时,由于相对湿度增加,水蒸气在凉布或棉布上形成一层水膜或霜膜。 ,减少远红外辐射散热和地面对流传热,从而起到保温作用。 4 讨论与结论凌健等。 通过测量有和没有铝膜保温幕的温室采暖量,直接准确地分析了铝膜保温幕的节能效果,认为铝膜材料表面具有高反射、低发射辐射特点,用其编织的铝箔隔热帘能有效反射室内长波辐射,减少热量损失,具有良好的隔热节能效果。 然而,周长吉”1 等人。 采用单拱棚试验进行测量,分析了目前市场上最新的六种日光温室前屋面保温被的保温特性,分析了设置反光铝箔层的必要性,并提出了进一步提高保温被的措施。保温被的结构及其保温性能。 认为,日光温室的透明屋顶保温被中是否安装铝箔反光层应慎重考虑。 为了在不影响材料绝缘性能的情况下尽可能降低成本,对其进行专门研究是非常有必要的。

事实上,铝箔空隙大、密度低(表1),使得隔热效果相对较差(图1)。 因此,我国北方寒冷地区无供暖温室大棚内保温幕的材料选择应重新考虑。 本次试验结果表明,双层前梁、双层棉布、夹芯棉布作为温室第二层保温帘的保温效果比目前常用的铝箔(约4.5),且由于这些材料具有一定的吸湿性(见表1),调湿性能也比铝箔好,但实践中发现棉布易沤软,耐久性差。 因此,大型温室采用化纤纺织材料(清凉、涤纶卡)作为内保温材料是一个不错的选择。 我们在山西推广了一万多米。 ,经过3年多的运行,效果非常好。 我国仍是一个经济不发达的发展中国家,但纺织工业发达,纺织原料无论性能还是价格都能为大多数种植者所接受。 [参考文献] [1]张振和,李建伟. 日光温室蔬菜高效节能栽培技术开发项目实施成果[M]. 中国蔬菜。 1997,(6):30~32。 吴美妮. 华南工厂化农业设施引进与国产化[M]农业机械,2001.4:32~33。 [3] 张福川. 陈端生. 面向21世纪的中国设施园艺工程[J]. 农业工程学报,1995.11(增刊):1~114健。 马成伟,林聪。 等待。 温室铝膜保温幕节能性能实验研究初报[J]. 农业工程学报, 2002, 18(1): 89~92 [5] 周昌吉,周新群,等. 几种日光温室复合保温被性能分析[J]. 农业工程学报, 1999, 15(2): 168~171. 任艳芳,温向振,李亚玲,等。温室保温覆盖材料的保温性能]。 华北农业科学杂志。 2001(16):107~110。 连栋温室新材料筛选的其他不良保护研究 任艳芳,何俊宇,温祥珍,李亚玲