新疆地处我国西北地区,属大陆典型的干旱气候,夏季炎热干燥,冬季严寒,日照长且多晴天,适合于太阳能设施大棚技术的发展。目前新疆温室多采用传统的日光温室和拱形温室,保温蓄热性能差,冬季天气持续寒冷的情况下,温室内温度过低,不适宜蔬菜生长,常发生植株的冷害、冻害甚至死亡,大棚在冬季无法应用,造成资源的浪费。本文以新疆塔城地区大棚为例,提出利用太阳能跨季节蓄热为温室大棚补热的技术,设施蔬菜大棚采用陶瓷太阳能昼夜蓄热、跨季节蓄热、智能调控三项技术相互结合,实现夏季秋季蓄热后提供给冬季使用、日间蓄热提供给夜间使用的效果,满足蔬菜正常生长要求。在温室的采暖理论基础上,对大棚进行基本传热分析,根据当地气候状况和蔬菜生长的温度需求将室内计算温度设定为13℃,查阅手册得出塔城的冬季室外计算温度为-18.9℃,采暖期为120天,利用传统方式计算热负荷为39677.1W,采暖期总耗热量为411.4GJ。同时利用DeST对全年的动态逐时负荷进行模拟计算,得出了全年动态温度和负荷的分布情况,第一次连续极寒天气持续四天,出现在12月24日至12月27日,第二次连续极寒天气在次年1月11日至1月16日持续六天,其中全年极端低温出现在1月11日晚上23时温度低至-26.7℃,全年最大的动态热负荷为35941W。分析太阳能集热器昼夜水箱与跨季节土壤蓄热联合运行时的供热量,结合塔城地区的特点,设计太阳能结合昼夜水箱蓄热、跨季节蓄热联合的温室供热系统,并计算系统中的各环节用量,得出陶瓷太阳能集热器的面积为224.5m~2,跨季节蓄热水箱的有效容积为854.92m~3。最后用CFD软件对系统运行时大棚内部的温度场进行数值模拟,利用ICEM建立大棚三维的几何模型并对网格进行划分,利用Fluent软件建立大棚的数值计算模型并计算,对计算结果采用Tecplot软件进行后处理。分别对系统在低负荷运行时以及连续极寒条件下太阳能不足时满负荷运行的工况进行对比分析,得出了采用太阳能跨季节蓄热补热系统后大棚内空气温度场的分布特征,验证该系统的运行状态下可以满足严寒天气的供热需求。最后通过计算表明该系统节能环保,且具有一定的经济性。