下挖式日光溫室土墻溫度和熱流變化的研究.pdf

1、近年來，為增加日光溫室的保溫性能，出現了下挖式厚土墻日光溫室，并在我國北方地區(qū)快速推廣使用。但是，由于缺乏理論指導，該類型溫室普遍存在墻體厚度過大、耕作層土壤破壞較大、土地利用率不高的問題，需通過系統研究，明確土墻合理的建造參數，為生產提供理論指導。
　　 為此，本研究于2011年12月～2012年3月，在山東省壽光市選取具有代表性的下挖式日光溫室為研究對象，對土質后墻不同厚度層的溫度和熱流、墻體內側不同高度處溫度、溫室內土壤不

2、同深度溫度和熱流及室內外氣溫和太陽輻射進行了連續(xù)觀測，分析了墻體不同厚度層溫度和熱流的變化以及與室內外氣溫和太陽輻射的關系、墻體內側不同高度處溫度的變化，在此基礎上比較分析了溫室內墻體和土壤溫度與熱流的變化。主要結果如下:
　　 (1)明確了冬季土墻溫度和熱流的變化
　　 冬季，墻體各層溫度呈先降低再升高的趨勢，與室內外氣溫的季節(jié)變化趨勢一致。沿墻體的厚度方向，墻體溫度總體上由內側表面到外側表面呈不斷降低的趨勢。墻體內側

3、表面、外側覆蓋層表面溫度和熱流的變化幅度大，分別與室內外氣溫的變化趨勢相同，墻體溫度、熱流的變化幅度從淺層到深層依次減小，墻體內側溫度、熱流變化幅度較大的層次多于外側。連陰天條件下，墻體內側各層溫度都有不同程度的下降，向室內放熱的層次不斷加深，而墻體外側各層次以向室外放熱為主。
　　 (2)摸清了土墻溫度和熱流與室內外氣溫和太陽輻射的關系
　　 墻體內外側表層的溫度與氣溫和太陽輻射具有極顯著的正相關，且與氣溫的相關性高于

4、與太陽輻射的相關性，墻體溫度受氣溫的影響高于受太陽輻射的影響。墻體內各層次與氣溫和太陽輻射沒有直接相關性，墻體內側或外側各層次之間具有較高的相關性，相鄰兩層間溫度的相關性最高，隨距離增加兩層間相關性減小。
　　 墻體內側表層的熱流與氣溫和太陽輻射呈極顯著的正相關，且與太陽輻射的相關性高于與氣溫的相關性，墻體內側熱流受室內太陽輻射的影響大；而覆蓋層外表面、墻體外表面與室外氣溫和太陽輻射呈顯著的負相關，且與氣溫的相關性高于與太陽輻射

5、的相關性，墻體外側熱流受室外氣溫的影響大。除表層外，墻體內外側各層熱流與太陽輻射沒有直接相關性。
　　 墻體內側表面至深度0.4 m的熱流與氣溫的相關性隨深度增加而減小，其余墻體內各層次熱流與氣溫沒有直接相關性，表明氣溫和太陽輻射對墻體熱流的影響主要在墻體表層。墻體內側或外側除表層外各層次之間的熱流具有較高的相關性，且相鄰兩層之間的相關性最高，隨兩層間距離的增大相關性減小。
　　 (3)明確了墻體內側不同高度處溫度的變化

6、
　　 冬季，墻體內側不同高度處的溫度呈先降低再升高的趨勢，與室內氣溫的季節(jié)變化趨勢一致。不同高度處，墻體溫度總體上從表面到深層均呈不斷降低的趨勢，不同高度處表面的溫度都高于室內氣溫，墻體各部分對維持室內氣溫都具有重要作用。
　　 同一深度處，隨高度增加，墻體溫度呈不斷降低趨勢，有熱流不斷從墻體下部向上部傳遞。在1月連陰天條件下，墻體上部向室內傳熱的層次達到0.6 m，而中、下部向室內傳熱的層次達到1.0 m，墻體中下部

7、對室內氣溫的貢獻大于上部。
　　 (4)比較了溫室內墻體和土壤不同深度溫度與熱流的變化
　　 冬季，溫室內墻體和土壤溫度均呈先降低再升高的趨勢，與室內氣溫的變化趨勢相同。墻體和土壤表面溫度變化幅度大，晴天時兩表面溫差較大、陰天較小。隨深度的增加，墻體和土壤溫度的變化幅度均不斷減小，且相同深度處墻體溫度的變化幅度高于土壤。
　　 墻體和土壤表面的熱流變化幅度大，隨深度增加，熱流的變化幅度均減小，且相同深度處墻體的熱

8、流變化幅度大于土壤。晴天墻體和土壤熱流的變化幅度明顯大于陰天，且晴天吸熱時間比陰天長；墻體和土壤表面熱流晴天時相差較大，陰天時相差較小。不論墻體或土壤，晴天時向室內放熱的層次主要是深度0.2 m，陰天時向室內放熱的層次為深度0.2～0.4 m。
　　 不論晴天或陰天，墻體單位面積的吸放熱量均大于土壤的吸放熱量，土壤的吸放熱總量總體上大于墻體的吸放熱總量。墻體和土壤單位面積的吸熱量與太陽輻射累積量具有顯著的相關性，墻體和土壤的放熱