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6种保温被拱棚覆盖保温效果验证

时间:2016-01-15 来源:未知 作者:傻傻地鱼 本文字数:1924字
摘要

  随着现代农业机械化发展,草苫的原料越来越少,保温被的应用已成为一种趋势[1 ~3].市场上保温材料的种类越来越多,保温性能各异,选择适宜用来制作保温被的材料及材料组合在科研和生产中都具有重要意义。邱仲华、宋明军等[4,5]对 6 种不同结构保温被与草苫的保温性进行研究,结果表明保温被的保温性均高于草苫。乔正卫等[6]研究了4 种不同保温被的保温性、防水性、机械强度和抗老化性。姜鲁艳、胡瑶玫等[7,8]都采用温室覆盖材料传热系数测试台对本地现有几种类型保温被的保温性进行测试,并分析原因,但都未进行室外覆盖试验验证。

  本试验根据温室覆盖材料传热系数测试台测试的 6 种保温被和草苫的传热系数和热节省率,在山东农业大学园艺实验站进行拱棚覆盖保温效果验证,以期为保温被制作材料的选择提供指导。

  1 材料与方法

  1. 1 试验材料

  选择了 6 种有代表性的保温被为室外拱棚覆盖试验的材料,以草苫作对照( CK) .保温被由工厂按照试验组合方式及保温被生产工艺进行生产,草苫由市场购买。1 ~6 号保温被组合材料见表 1.

  1. 2 试验方法

  试验在山东农业大学园艺实验站进行。采用12 个南北走向的拱棚,跨度 5. 3 m,长度 6. 5 m,脊高 2. 0 m,棚间距 2. 1 m.2 次试验棚内均未种植任何作物。试验Ⅰ选择了 3 种保温被,草苫为对照,试验时间为 2014 年 2 月 17 日至 3 月 4 日;试验Ⅱ选择了 6 种保温被,试验时间为 2014 年11 月 4 日至 19 日。每处理为 2 栋拱棚,温度取其平均值。试验期间,2014 年 2 月 17 日至 2 月20 日夜间未覆盖保温被; 2014 年 2 月 27 日、3 月2 日、3 月 3 日为阴雨天气,故白天没有揭开保温被和草苫; 其余时间均为早上 9∶ 00 之前揭开全部保温被和草苫采光,下午 18∶ 30 之前全部盖上保温被和草苫。

  每个试验棚内在中央位置距地面1. 2 m 处放置一个温湿度传感器,在棚外同样高度也放置一个温湿度传感器,每隔 0. 5 h 自动采集记录温度数据一次。温湿度传感器均为 HOBO Pro V2 系列,型号为 U23 -001,测量范围为 -40 ~70℃,测量精度为 ±0. 2℃,由北京澳作生态仪器有限公司生产。

  1. 3 数据处理与分析

  试验数据采用 Microsoft Excel 2010 整理和作图,采用 PASW Statistics 18. 0 软件进行 LSD 法方差分析。

  2 结果与分析

  由图 1 可以看出,棚外覆盖保温被和草苫均能提高棚内夜间温度。2014 年 2 月 20 日夜间各棚还未覆盖保温被和草苫,各棚夜间最低温度差异不超过1℃。2 月21 日至2 月24 日期间,1、2、3 号保温被棚内平均最低温度分别为 6. 2、5. 2、5. 1℃ ,比棚外平均最低温度( - 0. 5℃ ) 分别提高了6.7、5. 7、5. 6℃; 草苫棚内最低温度平均值为4. 1℃ ,比棚外提高了 4. 6℃ .3 种保温被覆盖拱棚内的夜间温度差异明显,表明其保温效果有差异,1、2、3 号保温被覆盖拱棚内的夜间最低温度均显著高于草苫覆盖夜间最低温度( P <0.05) .

  由图 2 可知,1 ~6 号保温被均明显提高了棚内夜间温度。11 月 11 日至 11 月 15 日期间,当外界夜间最低温平均值为 - 1. 4℃ 时,1 ~ 6 号保温被覆盖棚内夜间平均最低温比棚外分别高10. 5、9. 5、8. 8、8. 8、8. 9、9. 2℃ ,可以看出,1 号保温被的保温效果最好,2、6、5 号次之,3、4 号保温效果最差。

  3 结论与讨论

  保温材料的传热系数越小,热节省率越大,保温效果越好[9 ~11],这与实际应用效果试验的结果一致[4 ~7,12].本研究结果也表明,传热系数小、热节省率高的 6 种保温被的保温效果都显著高于草苫,其中以涂银迷彩布 + 珍珠棉 + 太空棉 + 珍珠棉 + 镀铝编织布组合质量轻,保温效果最好。本试验中 6 种保温被的保温效果都显著高于草苫。

  从拱棚覆盖保温效果还可以看出,当棚外最低温度为 - 6. 3℃ 时,覆盖 1 号保温被增温效果为13. 6℃ ,当棚外最低温度为 - 0. 5℃ 时,覆盖 1 号保温被增温效果为 8. 8℃,当棚外最低温度为 4. 1℃时,覆盖 1 号保温被增温效果为5. 0℃,其他保温被也具同样趋势,外界温度越低,越能体现保温被覆盖的保温效果,即外界温度越低,夜间覆盖的室内外温差越大。本试验保温被实际覆盖的保温效果是用拱圆棚取得的,在日光温室覆盖的实际效果还应进一步研究。

  参考文献:
  [1] 张放军,陈海珍。 日光温室保温被的发展现状分析与进展[J]. 纺织导报,2011( 1) : 73 -76.
  [2] 陈海珍,张放军,楼杰。 新型农用保温被结构设计与保温性研究[J]. 产业用纺织品,2010( 12) : 12 -16.
  [3] 陈永杰,梁明珠,贾强生,等。 不同厚度化纤保温被对温室保温性能的影响[J]. 山西农业科学,2013,41( 5) : 491 -494,497.
  [4] 宋明军。 日光温室新型外覆盖保温材料的研制及性能研究[D]. 兰州: 甘肃农业大学,2005.
  [5] 邱仲华,宋明军,康永动,等。 一种复合保温覆盖材料研制和应用试验初报[J]. 农业工程学报,1995,11( 4) : 117 -120.

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