一個(gè)太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)和季節(jié)性氣候體系對(duì)農(nóng)業(yè)大棚

1、一個(gè)太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)和季節(jié)性氣候體系對(duì)農(nóng)業(yè)大棚的影響r. tadili（太陽(yáng)能實(shí)驗(yàn)室，拉巴特科學(xué)院1014，摩洛哥）a. s. dahman（農(nóng)業(yè)機(jī)械部，艾爾維哈桑二世，英國(guó)石油公司6202，拉巴特學(xué)院，摩洛哥）（1996年4月10日，1996年6月20日）摘要實(shí)驗(yàn)在太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)基于太陽(yáng)能的選擇性吸收，并且由一個(gè)選擇性的太陽(yáng)能收集器在大棚中進(jìn)行的，其中種有草莓作物。太陽(yáng)能供熱系統(tǒng)會(huì)引起農(nóng)作物提前13天成熟。通過(guò)降低其內(nèi)部溫度在白天之內(nèi)，并在夜間增加，系統(tǒng)呈現(xiàn)出其更像一個(gè)氣候體系而不是供熱體系。1997年，埃爾森科學(xué)有限公司保留所有權(quán)利。1、引言大棚的主要目的是生產(chǎn)農(nóng)產(chǎn)品在種植季節(jié)以外。供熱成本

2、與傳統(tǒng)的燃料燃燒的相比，占了溫室大棚產(chǎn)業(yè)的運(yùn)行成本的30【1-3】。替代能源可能提供最佳的室內(nèi)條件，在冬天的這幾個(gè)月內(nèi)，可能有助于降低供熱成本。本文提出的太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試的氣候就是農(nóng)業(yè)機(jī)械部（摩洛哥）已構(gòu)思的太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果。2、材料和方法2.1系統(tǒng)的描述該系統(tǒng)的技術(shù)是基于選擇了太陽(yáng)輻射的一部分，有助于光合作用，其余被吸收并轉(zhuǎn)化為熱量被收集器選擇性吸收，這個(gè)感熱的熱量計(jì)在液體集熱器內(nèi)的移動(dòng)，并進(jìn)行了儲(chǔ)罐。集熱器由透明的聚乙烯制成，它被安裝在實(shí)驗(yàn)大棚（9平方米玻璃金字塔）中距地面一米的高處（如圖1），它是連接冷罐和儲(chǔ)罐的，連接包括一個(gè)驅(qū)動(dòng)后泵。 圖1. 實(shí)驗(yàn)大棚選擇性集熱器。太

3、陽(yáng)能溫室大棚的日常溫度被獲得并存儲(chǔ)在水箱中。因此,存儲(chǔ)的能量使我們能夠保證在夜間加熱，反演的液體循環(huán)進(jìn)入集熱器通過(guò)使用時(shí)間開(kāi)關(guān)（如圖2）。 圖2.流體循環(huán)模式。農(nóng)業(yè)溫室微氣候從以前的研究中確定的最佳工作參數(shù) 4-7； 熱液：濃度為0.025克/升的亞甲基藍(lán)。 流通的熱液。 循環(huán)流量：0.013升/秒。 集熱器表面：不超過(guò)2m2。 運(yùn)作的時(shí)間間隔：大棚環(huán)境的時(shí)間間隔的控制已確定，存儲(chǔ)階段從9時(shí)到17時(shí)左右，從17時(shí)到24時(shí)是靜態(tài)階段，從24時(shí)至6時(shí)是歸還階段。2.2 數(shù)據(jù)采集 太陽(yáng)能實(shí)驗(yàn)站包括： 一個(gè)實(shí)驗(yàn)大棚（玻璃框架2×3米），配備與幾個(gè)集熱器。 一個(gè)沒(méi)有供暖系統(tǒng)的控制溫室（尺寸相同

4、）。 氣象站。 數(shù)據(jù)記錄儀（hp 3497a）。已進(jìn)行的不同氣象參數(shù)的（溫度，濕度和太陽(yáng)輻射）測(cè)量，在測(cè)量期間，每6分鐘一次。3、結(jié)果與討論3.1 大棚內(nèi)溫度對(duì)系統(tǒng)的影響 空氣溫度，溫室內(nèi)的空氣溫度是產(chǎn)生早熟的影響因素之一。圖3表示的是實(shí)驗(yàn)大棚內(nèi)的空氣溫度的變化，控制溫室除外。曲線的分析顯示了選擇性集熱器溫度的一個(gè)明確的效果。它允許實(shí)驗(yàn)大棚在夜間的平均溫度上升6，而白天它允許溫度下降8°c（如圖4）。在別處,選擇性集熱器的作用有更明顯的表現(xiàn)在極端溫度的大棚內(nèi)。白天的最高溫度降低約10°c的比較，控制大棚在夜間，它增加了約5°c（見(jiàn)表1）的最低溫度。 圖3。實(shí)驗(yàn)大棚

5、和觀察大棚內(nèi)的空氣溫度 圖4?？諝庵械膬蓚€(gè)溫室之間的溫度差異地面溫度，圖5表示的兩個(gè)大棚內(nèi)的地面溫度的變化，在水深15厘米的地方我們發(fā)現(xiàn)了90的草莓作物的根（實(shí)驗(yàn)大棚和控制大棚）。我們?cè)俅握业揭郧跋嗤慕Y(jié)果：太陽(yáng)系在夜間地面溫度增加（3），并在白天減少（4），但它有不太明顯的方式，是因?yàn)橛械孛鎽T性。因此，該系統(tǒng)使我們能夠避免過(guò)高的溫度偏差在溫室內(nèi)，并提供了有利的氣候和微生物的早熟。 表1. 實(shí)驗(yàn)大棚與觀察大棚的極端溫度記錄 農(nóng)業(yè)大棚微氣候 圖5. 農(nóng)業(yè)大棚的地表溫度3.2 大棚內(nèi)的濕度對(duì)系統(tǒng)的影響實(shí)驗(yàn)大棚內(nèi)的濕度在區(qū)間65 90%之間，在存儲(chǔ)的期間，它的價(jià)值是優(yōu)于控制大棚的（圖6），平均偏差為

6、10左右，因此系統(tǒng)的作用是有利于地面的水蒸氣的。相反，在恢復(fù)階段的實(shí)驗(yàn)溫室內(nèi)的相對(duì)濕度是低于其在控制溫室中的價(jià)值。 圖6.溫室內(nèi)的濕度變化3.3 太陽(yáng)輻射對(duì)系統(tǒng)的影響與葉綠素吸收光譜相比，太陽(yáng)光譜獲得的大氣質(zhì)量（太陽(yáng)在天頂）（圖7）表明，有用的輻射屬于太陽(yáng)光譜光合作用的可見(jiàn)部分和可用的能量只有30的總能量。 圖7. 光譜太陽(yáng)輻射（1）和（2）葉綠素的吸收光譜。圖8代表全球太陽(yáng)輻射在大棚中的不同層次，在1995年11月15日至11月18日之間，從日出到日落。我們注意到傳遞給植物的平均輻射為1.3千瓦時(shí)/平方米/天,占了32%的全球太陽(yáng)能輻射外。這個(gè)比例保持不變對(duì)于任何太陽(yáng)輻射在一天之內(nèi)。此外，這

7、種轉(zhuǎn)換的光譜屬于在收集器中的亞甲基藍(lán)循環(huán)可見(jiàn)的吸收光譜。由此看來(lái)，盡管外部太陽(yáng)能光輻射間歇性，集熱器的光濾波器字符已經(jīng)完成。3.4 農(nóng)業(yè)的結(jié)果（生產(chǎn)數(shù)據(jù)）加熱的大棚系統(tǒng)比控制溫度的大棚比較（見(jiàn)表2），的草莓作物會(huì)早熟13天。對(duì)于產(chǎn)量，我們觀察到其增加了約10 g /株。4、結(jié)論實(shí)驗(yàn)大棚提供給我們最有利于植物的溫度在18°c 28°c間。它能夠減少最低和最高氣溫之間的差異，以避免突然的氣候變化。在實(shí)驗(yàn)大棚內(nèi)，太陽(yáng)能系統(tǒng)的相對(duì)濕度在70左右，這有利于草莓作物。降低實(shí)驗(yàn)大棚內(nèi)的光度，只選定了太陽(yáng)輻射光譜的一部分，這是有利于光合作用的。該植物并不是及其吸熱，因此，它會(huì)消耗

8、較少的灌溉用水。參考文獻(xiàn)1m. santamouris, c. a. balaras, e. dascalaki and m. vallindras,，被動(dòng)式太陽(yáng)能農(nóng)業(yè)大棚：一個(gè)世界性的分類(lèi)和評(píng)價(jià)技術(shù)和系統(tǒng)用于采暖的目的。太陽(yáng)能53，411-426（1994）。2. y. caouris, c. kittas and m. santamouris, 溫室能耗區(qū)域每月估計(jì)希臘的應(yīng)用。太陽(yáng)能和風(fēng)能技術(shù). 6.225（1989）。3. r. lazrak, p. mouklisse and b. tanouti, applications du stockage de l'rner

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