日光温室的发展,解决了长期困扰我国北方地区冬季鲜菜生产和供应的问题,极大地丰富了城乡居民的“菜篮子”。使传统的农业生产由“冬闲”变成了“冬忙”,提高了农民收入。然而,我国虽有世界第一的设施农业种植面积,产量仅为发达国家的1/3,甚至更低,这主要是由于我国在设施农业的相关基础研究比较薄弱且缺乏系统性。许多温室在建造时加热、降温、通风等系统不完善。温室结构简易,仅具备简单的防雨、保温功能,容易受到雨雪冰冻灾害影响,更谈不上对温、湿度等环境因子的调控。针对我国西北地区日光温室在种植生产中面临的微气候状况,为了提升日光温室的热湿调控能力,提出了一种集“供热、通风、除湿”等功能于一体的新型日光温室通风换气系统,通过试验与数值模拟相结合的方法对该系统的“气流形式、风口类型、孔径比”等系统结构参数进行对比优化设计,并测试了不同进口温度对温室加温性能的影响。针对夏季工况运行提出了该系统的四种通风换气策略。主要研究内容和结果如下:（1）通过文献资料总结了目前国内外学者对于日光温室热湿环境调控方法的研究,分析了当前日光温室对室内热湿调控方面存在的不足。结果表明,现有的日光温室环境调控技术的研究大多针对温室内夏季出现高温、高湿的情况,通过自然通风及机械通风的方法调节室内环境,但是对于冬季向温室进行供热或换气的研究相对较少。如何有效地将供给到温室的热量利用起来,提升能量利用率有待进一步研究。（2）建立了新型日光温室通风换气系统传热模型,并通过试验验证了模拟方法的正确性,结果表明,温室内空气温度与试验测试温度最大相对误差为7%,风速模拟值与试验值平均绝对误差为0.05m/s,这表明数值方法合理可靠,可用于后续通风换气系统的优化模拟分析。（3）运用所建立的通风换气系统传热模型分析了三种气流形式（上送下回式、下送上回式、中间回风式）对冬季日光温室的加温能力。结果显示,采用“下送上回式”的气流形式加温效果较优,可使作物区温度提升14.7℃,“上送下回式”和“中间回风式”分别将作物区温度提升了1.3℃和2.3℃。对五种不同类型风口（单喷嘴型喷口、双喷嘴型喷口、三喷嘴型喷口、条缝型风口、间断条缝型风口）的加热效果进行了模拟。结果表明,采用单喷嘴型喷口及三喷嘴型喷口对温室作物区加温效果较好,高于其他三种类型风口0.5-1.5℃,采用这两种类型的风口,作物区气体的流动情况也较优,平均风速约为0.15m/s。（4）对比了均匀布置风口、间隔布置风口两种布置方式下温室的温度场及风速场。模拟结果表明,增加送、回风口的布置距离有利于提升作物区气体的流速,并且能减少作物区出现局部涡流的现象,采用风口间隔布置的方案对温室的加温效果优于风口均匀布置0.1℃-0.2℃。对4、6、9、17四种不同数量的送风口进行模拟。模拟结果表明,孔口数量对通风换气系统的升温效果影响并不明显,当进口风速设置为12m/s时,作物区的最高温升为3.3℃,最低温升为3℃,仅相差0.3℃,考虑到实际工程的操作难度,最终送风口数量定为4个。（5）为探究该通风换气系统在不同进口温度下对温室的加热能力,分别采用4种进口温度对温室进行送风。研究结果表明,进口温度每增加5℃,温室作物区温度仅提升0.3℃,增加送风温差并不能显著的提升作物区温度;在温室覆盖保温被的情况下进口温度增加5℃,作物区平均温度提升1.5℃。说明前坡屋面以对流换热的方式将热量传递到室外,造成了热量的浪费。当温室覆盖保温被后对流换热量减小,因此通风换气系统对温室的加热效果有所提升。（6）为解决夏季温室高温过热问题,基于该通风换气系统设计了四种通风换气方案:开启下通风口、开启上通风口、同时开启上下通风口、只开启通风换气系统。模拟结果表明,采用同时开启上下通风口的方案温室降温效果最理想,作物区温度降低了10℃,其他三种方案分别降低了3.9℃、3.8℃及4℃。若通风以降温为主要目的时,采用上下通风口全开的方案效果最好。因此,若温室以调节温室内CO2浓度和湿度时,采用只开启上通风口和只开启机械通风系统的方案通风效果更为理想。