一种垂直换热管对拱型温室大棚热环境的影响研究

为了调节温室大棚内由于太阳辐射随昼夜变化所带来的能量不平衡问题,提出利用垂直换热管作为换热装置将白天富余的太阳辐射能传输到地下土壤中储存,夜间通过换热管将储存的能量释放在大棚内来提高棚内空气温度,剩余部分能量储存在地下土壤中用于应对阴天天气导致的太阳能供能不足的现象。实验在内蒙古新能源实验示范基地展开,建造两个同尺寸的大棚,分别记为实验组和对照组,无作物。实验结果表明:在9 d的实验期间,通过实验组与对照组比较发现,实验组大棚在夜间棚内不同位置的温度有不同程度提高,棚内空气温度最大提升3.2℃;地表温度最大提升4.4℃;地面以下10 cm处温度最大提升3.3℃,地面以下30 cm处温度最大提升1.2℃,地面以下50 cm处温度最大提升1.0℃。该实验可达到利用换热管将太阳辐射能合理分配应用的预期效果,可强化土壤的白天储能、夜间放能,将富余的太阳辐射能储存在地下土壤中来提升土壤温度,为温室大棚内热环境的调控提供新途径。