可拆卸太阳能加温育苗床的设计与试验

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针对武汉温室大棚反季节蔬菜育苗生产需求以及目前蔬菜育苗工作所需设施的建造和运行成本高的问题,本课题制造了一种可拆式太阳能加温育苗床,提供高效、节能、稳定的育苗加温方式,旨在为武汉地区冬季育苗提供一种合理可行的方案。  本课题设计的可拆太阳能加温育苗床,育苗床面积为4m2,由育苗床架、集热系统、热水循环系统、温度控制系统与保温系统组成。并在该育苗床的基础上,进行育苗床加温运行试验,建立育苗床温度场模型,并进行温度场的模拟。  根据武汉地区秋冬季蔬菜育苗对温度的要求和育苗床使用范围,设计制造该育苗床,并在温室大棚内完成装配。通过对育苗床温度及温室室内外的温度变化情况监测,进行初始运行试验和改进试验,进一步分析该加温系统的加温性能,分析育苗床的运行参数。在Solidworks软件中建立供热水管纵向分布为主(“U”型)与横向分布为主(“E”型)的2种类型的育苗床模型,导入AN SY S软件进行温度场的模拟,分析育苗床内温度分布情况,比较不同模型的优劣性。  初始试验结果证明了该太阳能加温育苗床在武汉地区应用的可行性。改进试验结果表明,育苗床温控值设置为12℃和15℃均能取得较好的加温效果,能满足秋冬季育苗加温条件。在晴天(即太阳能资源充足,热水箱温度能升高至50℃以上)设置热水箱温度值为50℃、育苗床温控值设置为15℃效果最佳;阴雨天(即太阳能资源相对不足,热水箱水温低于50℃)设置热水箱温度值40℃、育苗床温控值设置为12℃效果最佳。温度场模拟的结果显示,换热管道横向为主布局方式育苗床温度分布优于换热管道纵向为主布局方式,热水温度越高,育苗床温度分布结果越均匀,能满足育苗要求。  最后针对试验与模拟所产生的问题,提出系统优化的解决方案,确定本太阳能加温育苗床的设计与运行参数。
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