主被動(dòng)相變蓄熱墻體對(duì)日光溫室熱環(huán)境調(diào)控的實(shí)驗(yàn)與數(shù)值研究

主被動(dòng)相變蓄熱墻體對(duì)日光溫室熱環(huán)境調(diào)控的實(shí)驗(yàn)與數(shù)值研究主被動(dòng)相變蓄熱墻體對(duì)日光溫室熱環(huán)境調(diào)控的實(shí)驗(yàn)與數(shù)值研究

【導(dǎo)言】

近年來(lái)，溫室農(nóng)業(yè)得到了廣泛應(yīng)用和開(kāi)展。然而，溫室內(nèi)熱環(huán)境調(diào)控一直是溫室農(nóng)業(yè)中的關(guān)鍵問(wèn)題之一。為了解決溫室內(nèi)熱環(huán)境波動(dòng)過(guò)大的問(wèn)題，并有效利用和調(diào)控太陽(yáng)能，本研究采用主被動(dòng)相變蓄熱墻體技術(shù)對(duì)溫室內(nèi)熱環(huán)境進(jìn)行調(diào)控，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬研究。

【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法】

1.實(shí)驗(yàn)設(shè)備與材料

本實(shí)驗(yàn)采用由太陽(yáng)能電池板、復(fù)合材料相變蓄熱墻體和室內(nèi)外溫度傳感器組成的溫室模型，蓄熱墻體材料采用相變材料摻雜納米微膠囊，太陽(yáng)能電池板獲得陽(yáng)光能量，并將電能轉(zhuǎn)化為熱能供給蓄熱墻體。

2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

設(shè)置三組對(duì)照試驗(yàn)組和一組主被動(dòng)相變蓄熱墻體試驗(yàn)組，分別測(cè)量和記錄溫室內(nèi)外的溫度、濕度和輻射等數(shù)據(jù)。對(duì)照試驗(yàn)組分別為常規(guī)溫室組、常規(guī)蓄熱墻體溫室組和相變蓄熱墻體溫室組，以比較不同組別之間的差異。

3.實(shí)驗(yàn)過(guò)程

在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，先進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)和校準(zhǔn)，確保實(shí)驗(yàn)設(shè)備及傳感器的精度和穩(wěn)定性。然后進(jìn)行正式實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)期間的溫度、濕度和輻射等數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析。

4.數(shù)值模擬方法

采用有限元數(shù)值模擬軟件對(duì)溫室模型進(jìn)行計(jì)算和模擬，模擬溫室內(nèi)外的傳熱過(guò)程，并分析主被動(dòng)相變蓄熱墻體對(duì)熱環(huán)境的調(diào)控效果。

【實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析】

1.實(shí)驗(yàn)結(jié)果

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，相變蓄熱墻體溫室組與其他對(duì)照試驗(yàn)組相比，溫室內(nèi)溫度波動(dòng)較小，熱環(huán)境更加穩(wěn)定。相變蓄熱墻體能夠吸收和釋放熱能，有效調(diào)節(jié)溫室內(nèi)的熱平衡。

2.數(shù)值模擬結(jié)果

數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相吻合。通過(guò)模擬計(jì)算，我們可以看到相變蓄熱墻體能夠在太陽(yáng)能輸入較大的時(shí)候吸收和儲(chǔ)存過(guò)剩的熱能，在夜間或陽(yáng)光不足的時(shí)候釋放儲(chǔ)存的熱能，提供溫室內(nèi)部的恒溫效果。

【結(jié)論與展望】

本研究通過(guò)實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，對(duì)主被動(dòng)相變蓄熱墻體技術(shù)在溫室農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，相變蓄熱墻體能夠有效調(diào)節(jié)溫室內(nèi)的熱環(huán)境，提高溫室農(nóng)作物的生長(zhǎng)環(huán)境。然而，本研究還存在一些局限性，例如需要進(jìn)行更長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)驗(yàn)觀察和進(jìn)一步優(yōu)化蓄熱墻體的設(shè)計(jì)。未來(lái)的研究可以進(jìn)一步探索不同相變材料和復(fù)合材料在溫室農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用，并對(duì)其性能進(jìn)行更加詳細(xì)的研究和評(píng)估，為溫室農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)支持和參考本研究通過(guò)實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬的方法研究了主被動(dòng)相變蓄熱墻體技術(shù)在溫室農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)值模擬結(jié)果相吻合，表明相變蓄熱墻體能夠有效調(diào)節(jié)溫室內(nèi)的熱環(huán)境，提高溫室農(nóng)作物的生長(zhǎng)環(huán)境。然而，本研究還存在一些局限性，例如需要更長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)驗(yàn)觀察和進(jìn)一步優(yōu)化蓄熱墻體的設(shè)計(jì)。未來(lái)的研究可以進(jìn)一步探索不同相變材料和復(fù)合材料在溫室農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用，并對(duì)其