摘要：为了提高冬季日光温室内的温度，研究开发了贮蓄太阳热能用于夜间温室内加温的太阳能集热调温试验装置。该装置垂直固定在日光温室内靠近北墙的钢筋拱架上，利用冬季晴天时北墙部位的太阳辐射热量使水增温，并把水储存在蓄热水箱内；夜间温室内温度降到一定程度时，利用所贮蓄的热量再给温室加温。试验结果表明：该装置白昼贮热与夜间加温效果明显，白昼集热可使水温提高20℃以上，夜间用蓄积的热量加温，可以使室内气温平均提高约1.7℃以上。

关键词：园艺学；日光温室；试验研究；太阳能集热调温装置

中图分类号：S624.4+1 文献标识码：A 文章编号：1003—188X(2007)02—0130—04
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引言

　　日光温室已成为中国最实用和广泛应用的主流园艺设施，目前的发展面积达到7×105hm2，占我国园艺设施总面积的1/3。尤其在北方地区，大力推广高效节能型日光温室，冬季生产反季节蔬菜,基本满足了冬春对蔬菜的需求，取得了较好的经济效益与社会效益。但我国北方广大地区由于深秋、冬季和早春季节气候寒冷，且昼夜温差较大，日光温室的夜间温度在不加热条件下很难满足作物生长的要求。如果加温，传统的加温方式需要耗费大量的不可再生的化石燃料，同时产生的大量的CO2，
CO，SO2 和NOx 等有害气体，污染环境[ 1 , 2 ]。太阳能是一种清洁能源，量大且分布广，应用于温室增温中，替代不可再生的化石燃料加热，是最有前景的能源之一[ 3 ]。太阳能加热系统不但能提高温室内的气温和地温， 克服传统地上加热方式所存在的问题，使作物实现速生、高产、优质和高效[ 4 , 5 ]。但是现阶段的太阳能加热系统设备初期投资较多，占地面积较大，并且由于放置在室外，易受风速影响降低集热效率。当冬季温度太低时，水管容易冻裂。而日光温室在冬季晴天时， 白昼室内光照条件较好，温度较高(北京地区12 月上旬~次年2 月下旬，室内旬平均最高气温为21.5°~35.5℃[ 6 ])，能量富裕，可集热贮蓄利用于夜间加温。为此，笔者设计了一小型日光温室内置式太阳能集热调温装置，进行了初步的试验与研究。

　　1 试验装置及工作原理
　　1.1 太阳能集热调温装置的组成
　　本试验采用的太阳能调温系统主要包括薄膜集热器、保温蓄热水箱、循环水泵、球形水阀、旋翼式水表及水管等部件组成
　　集热器类似于平板型太阳能集热器，由3 层聚乙烯薄膜组成，两表层采用透明薄膜，一层作为透光层，另一层作为保温层，中间夹层为黑色薄膜。其中，中间层作为吸热层，采用热粘接技术加工而成，四周密封，中间分为若干管状单元，单元宽度为10cm，并使水路畅通。集热器长为2.6m，宽为1.6m，有效集热面积约为3.7m2，上端用钢管垂直悬挂于后墙的钢筋拱架，并加以固定后表面距北墙内侧10cm 左右，防止被北墙凸起物刮破，其最下端距温室地面30cm 以上，防止被后排的高大
植物遮光。
　　集热器固定好以后，最上一排的管状水路通过直径为25mm 的铝塑管连接在水泵的出水口上，作为集热器的进水口，水泵出水口处安装水阀和1 个旋翼式水表分别用来控制和测量水泵的流量。水泵的另一端通过直径为25mm 的加强塑料管连接到蓄
热水箱内，并在加强塑料管上安装一个pt-100 的热电偶，热电偶另一端连接一数显表，来测试水泵出水口（即集热器进水口）的水温。集热器的最下一管状单元水路通过铝塑管连接到蓄热水箱,作为集热器的出水口。该处安装一个pt-100 热电偶，热电偶另一端连接一个数显表，测定集热器的出水口水温。蓄热水箱容积为.12m3，用厚度为3cm 的聚苯板和缀铝膜保温，埋于温室内地下，四周用稻草填充，上部用聚苯板覆盖并加土覆盖，以增加保温效果。
　　1.2 系统工作原理
　　在白昼，温室内太阳辐射照度升到较高时，打开水阀(2)，开动水泵(1)，水经进水管(5)，从进水口处进入集热器，水沿着如图1 所示的方向从集热器最上端的管状单元流到最下一管状单元，然后从出水口通过出水管(9)、水阀(11)和水表流回到
蓄热水箱(12)。在天气晴好的白天，水流经集热器的时候， 中间夹层(黑色薄膜)吸收一部分太阳热量，并将热量传递给水；同时，由于白天温室内气温较高，通过集热器外表也可以吸收一部分空气中的热量并传递给水流。因此，水流从蓄热水箱送出后流经集热器吸热，温度升高，再返回蓄热水箱，热量在蓄热水箱中逐渐积聚起来；等到夜晚温室室内温度降

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