日光温室作为我国设施农业的重要组成部分,是北方冬季反季节蔬菜作物生产的重要设施,对保证城乡居民蔬菜长期、安全、稳定供应起到了积极作用,为我国冬季蔬菜的持续供应做出了巨大贡献。甘肃兰州地区冬季寒冷,日光温室内外温差大,而温室墙体的蓄放热性能对室内热环境有着很大影响,但是当地传统的日光温室墙体大都采用被动蓄放热方式,蓄放热量有限,不能从根本上满足温室内作物生长的室内热环境。为了改善温室内热环境,提高墙体的蓄放热性能,充分利用太阳能,本文重点从主被动相变蓄热墙体的构筑方式、墙体热性能评价方法、墙体主动蓄放热系统的蓄放热性能等方面进行以下研究:首先,针对我国现有典型土墙、砖墙、相变材料复合墙体构筑的3种日光温室,通过采用室内空气温度、墙体温度场温度和墙体蓄放热量等评价指标分析了其存在的主要问题。结果表明,现有典型墙体采用被动式蓄放热,墙体存在温度稳定区,蓄放热能力有限;虽然通过增加墙体厚度可以提高墙体蓄热量,但土地利用率减少,另外受外界环境的影响,夜间不能满足温室内作物生长热环境。基于此不足,本文提出了一种日光温室主被动相变蓄热墙体,以主动和被动相结合的方式改善温室内热环境。其次,在兰州地区搭建主被动温室和普通温室试验台,以日光温室室内空气温度、墙体内表面温度、室内土壤温度、墙体内部温度等评价方法并结合测试数据,分析了不同天气条件下,主被动温室相对于普通温室的温度改善效果,并对主被动温室墙体内装有相变材料的箱体和蓄热盘管进出口温度进行了测试分析。第三,通过测试分析得出,晴天天气条件下,保温被开启和关闭期间,主被动温室室内空气温度比普通温室室内空气温度平均分别提高了4.5°C、2.4°C,内表面温度平均分别提高了4.6°C、2.5°C,地温平均分别提高了1.9°C、1.6°C,20cm深度土壤温度平均分别提高了1.8°C、1.5°C;整个晴天,日有效积温提高了42.1%,作物适宜生长时间增加了6h,距墙体内表面120mm处温度平均提高了4.0°C,墙体320mm厚度处高度方向温度平均提高了2.4°C。阴天天气条件下,保温被开启和关闭期间,主被动温室室内空气温度比普通温室室内空气温度平均分别提高了2.2°C、1.2°C,墙体内表面温度平均分别提高了2.1°C、1.3°C,地温平均分别提高了1.1°C、0.9°C,20cm土壤温度平均分别提高了1.0°C、0.8°C;整个阴天,日有效积温提高了28.7%,作物适宜生长时间增加了4h,距墙体内表面120mm处温度平均提高了2.6°C。第四,从保温被开启到主动供热开始期间,箱体E内部平均温度比箱体B高0.5°C,蓄热盘管的进口平均温度比出口温度高8.1°C,从主动供热开始到次日保温被开启期间,箱体B内部平均温度比箱体E高0.6°C,蓄热盘管的出口平均温度比进口温度高3.3°C,体现了箱体内部相变材料具有很强的蓄放热能力。本文提出的主被动相变蓄热墙体日光温室能够充分利用太阳能,提高了墙体内部温度,大大改善了温室内热环境,保障了温室内作物适宜的生长温度,同时也为兰州地区日光温室的现代化发展提供了参考。