98-i型日光溫室增溫特點(diǎn)分析

98-i型日光溫室增溫特點(diǎn)分析

0“綜合利用”科東農(nóng)98-i綠色節(jié)能溫室由東北農(nóng)業(yè)大學(xué)陳友教授創(chuàng)辦，黑龍江省科學(xué)研究委員會(huì)“9號(hào)15”重大項(xiàng)目“陽(yáng)光節(jié)能溫室綜合開(kāi)發(fā)利用”研究組設(shè)計(jì)。它為高寒地區(qū)(北緯45°～54°)充分利用冬、春季太陽(yáng)輻射資源,在屋面采光角度、墻體的蓄熱、保溫及環(huán)境綜合調(diào)控設(shè)備的配套上,都體現(xiàn)了高科技、低能耗、經(jīng)濟(jì)效益高等特點(diǎn)。本文是在系統(tǒng)進(jìn)行了98-I型日光溫室冬季氣溫的觀測(cè)后,說(shuō)明98-I型溫室冬季的增溫效應(yīng)與增溫特點(diǎn)。1溫室溫濕度計(jì)計(jì)觀測(cè)點(diǎn)選在東北農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝試驗(yàn)站內(nèi)。在新建的98-I型(1號(hào)溫室)、改良前溫室(0號(hào)溫室)及溫室外各安裝一臺(tái)溫濕度計(jì)(日計(jì)),溫度感應(yīng)部位距地約10cm處。觀測(cè)時(shí)間從1998年12月6日到1999年2月28日。2最低溫增溫效應(yīng)本試驗(yàn)主要分析98-I型溫室的增溫效應(yīng)及其特點(diǎn),我們選定以下指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比。從圖1可看出,1號(hào)溫室、0號(hào)溫室與室外氣溫變化趨勢(shì)相同。1號(hào)溫室增溫效應(yīng)明顯大于0號(hào)溫室。由表1看出,1號(hào)溫室冬季3個(gè)月各旬的旬平均氣溫都在2.0℃以上。從12月到1月旬平均氣溫變化在2.1℃～5.1℃,進(jìn)入2月上旬旬平均氣溫升達(dá)6.0℃以上,中旬可達(dá)到11.2℃,到2月下旬已升至15.0℃以上。相比之下,未改進(jìn)的對(duì)照日光溫室0號(hào)內(nèi)增溫效應(yīng)遠(yuǎn)不如1號(hào)。從12月上旬開(kāi)始直到2月上旬旬平均氣溫都在0℃以下,最冷的時(shí)段1月上旬0號(hào)溫室內(nèi)旬平均氣溫可達(dá)-4.6℃,一直到2月中旬旬平均氣溫才升到0℃以上,2月下旬可以達(dá)到5.0℃左右。從旬平均氣溫值上看,98-I型增溫效應(yīng)值為11.2℃～22.6℃,增溫效應(yīng)最顯著的時(shí)段是出現(xiàn)在2月中、下旬,即冬季3個(gè)月中太陽(yáng)高度角最高的時(shí)段,這也說(shuō)明了設(shè)計(jì)的節(jié)能日光溫室在冬季是隨太陽(yáng)高度角的增高增溫效應(yīng)越來(lái)越顯著。整個(gè)冬季98-I型溫室旬平均氣溫值可達(dá)6.1℃,比對(duì)照0號(hào)溫室高出7.1℃,比室外高出17.7℃。2.2最高氣溫的旬平均值對(duì)比由圖2看出,旬平均最高氣溫仍是1號(hào)明顯優(yōu)于0號(hào)。98-I型溫室內(nèi)最高氣溫的旬平均值整個(gè)冬季可比室外高出14.0℃～33.1℃。冬季3個(gè)月對(duì)比,2月份增溫最顯著,旬平均最高氣溫高于室外30.0℃以上。說(shuō)明白天隨著日光能增強(qiáng),98-I型溫室增溫效應(yīng)是非常顯著的。而12月到1月期間,可高出室外14℃～22℃。從98-I型溫室內(nèi)冬季出現(xiàn)的最高氣溫?cái)?shù)值上看,僅12月上旬低于10℃,12月中旬～1月下旬變化在10.2℃～16.2℃之間。進(jìn)入2月,升溫速度明顯加快,2月上旬達(dá)24.1℃,2月中、下旬已經(jīng)達(dá)到28.00℃以上。而此時(shí)的室外最高氣溫僅為-5℃～+3℃,對(duì)照的0號(hào)溫室僅為13℃～17℃。見(jiàn)圖2,3。2.3最低氣溫的旬平均值對(duì)比由圖3看出,整個(gè)冬季3個(gè)月在最低氣溫上的反映遠(yuǎn)沒(méi)有最高氣溫上反映的振幅那么大。98-I型溫室增溫效應(yīng)值為13.0℃～22.4℃,冬季3個(gè)月之間增溫效應(yīng)差異不太大小。2月份最低氣溫旬平均值比12月高出3.9℃左右,而在最高氣溫旬平均值上,2月份可比12月高出14.9℃。也就是說(shuō),98-I型日光節(jié)能溫室的增溫效應(yīng)在最高氣溫上反映顯著且月際間差異大。2.4極端最高、極端最低氣溫對(duì)比從觀測(cè)資料我們可看出,在冬季極端最高氣溫上,98-I型溫室內(nèi)可達(dá)35.2℃(1999.2.21),而對(duì)照溫室最高氣溫僅能達(dá)到22.0℃,1號(hào)比0號(hào)高出13.2℃。在極端最低氣溫上,1號(hào)溫室達(dá)-2.4℃(1998.12.17),而0號(hào)可達(dá)-12.1℃,二者相差了9.7℃。為了對(duì)比溫室的增熱特點(diǎn),我們又挑選出大于各溫度指標(biāo)的天數(shù),見(jiàn)表2。由表2可看出,≥10℃的天數(shù),1號(hào)溫室達(dá)66d,而0號(hào)僅為29d,1號(hào)比0號(hào)多出37d。≥20℃的指標(biāo),1號(hào)又比0號(hào)多30d,而且1號(hào)內(nèi)≥30℃還有11d,0號(hào)沒(méi)有。從以上指標(biāo)明顯反映出1號(hào)內(nèi)增溫的幅度和持續(xù)的時(shí)間都優(yōu)于0號(hào)溫室。2.5正、負(fù)積溫值對(duì)比(見(jiàn)表3)由表3看出,整個(gè)冬季(12月～2月)>0℃的正積溫值,98-I型溫室可達(dá)522.8(度·日),而0號(hào)為71.7(度·日),室外僅為0.8(度·日)。可見(jiàn)正積溫值98-I型溫室比室外高出522(度·日),比對(duì)照0號(hào)溫室也高出451.1(度·日)。另外,也可從≤0℃的負(fù)積溫上看出,98-I型溫室內(nèi)僅為-0.7(度·日),對(duì)照溫室內(nèi)為-170.7(度·日),室外為-1050.8(度·日)。3極端低溫與增溫效應(yīng)3.198-I型日光溫室的增溫效應(yīng)是非常顯著的,整個(gè)冬季(12月～2月)各月的旬平均氣溫都在2.0℃以上。而且冬季的平均氣溫比對(duì)照溫室可高出7.1℃,比室外可高出17.7。3.298-I型日光溫室的白天增溫效應(yīng)從最高氣溫?cái)?shù)值及各溫度指標(biāo)出現(xiàn)的天數(shù)上可反映出來(lái)。98-I型日光溫室冬季極端最高氣溫可達(dá)35.2℃(1999.2.21),高于20℃在12月及1月各3d,到2月份達(dá)26d,而對(duì)照0號(hào)溫室僅在2月份有2d。夜間保溫效應(yīng)上看,98-I型溫室極端最低氣溫為-2.4℃(1998.12.17),而對(duì)照0號(hào)溫室可降到-12.1℃,二者相差近10℃。3.3日光溫室的增溫效應(yīng)在冬季是隨正午時(shí)刻太陽(yáng)高度角的升高而增大的,尤其表現(xiàn)在最高溫度指標(biāo)上。3.4從冬季正、負(fù)積溫值對(duì)比上看,98-I型溫室正積溫值可達(dá)522.8(度·日),負(fù)積溫值僅為0.7(度·日),比0號(hào)溫室正積溫高出451.1(度·日)。而室外的負(fù)積溫值達(dá)105