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日光温室是我国独有的设施园艺形式,以太阳辐射能为其热源,提供植物反季节生长的必要温度条件。而在日光温室的围护结构中,墙体是其最重要的构成之一。日光温室的墙体在温室内的热物性功能主要包括保温作用和蓄热作用,所以基于本课题组将相变材料应用于日光温室墙体以提高墙体的蓄热能力、改善温室热环境的思想,本研究拟根据相变贮能理论,传热学基本原理通过试验研究和数值模拟的方法根据建筑墙体材料的热工特性建立了构建关于日光温室墙体热工性能的评价方法,并为更高效且科学合理的构筑日光温室墙体体系提供优化设计方法参考。 为此,本研究首先以对比试验的方式探讨了相变材料以插层式和直混式两种构筑方式应用于复合相变墙体中的合理性。继而以相关理论为基础,提出了评价相变材料的热特性的几个基本参数,分析了不同构筑方式的相变传热试块试验的基本结果,以此得到了直混式相较插层式更优的结论。并根据实验数据和理论分析编写了计算程序进行模型求解。通过构筑相变试件的实验数据对其准确性进行了基本的检验,证明其具有充分的可行性。以对相变材料构筑方式的思考和建立模拟计算的过程为启发讨论了相变材料层在整个墙体中所处的合理位置,为其高效能的应用打下基础,提出了以相变材料,红砖墙和保温材料构筑复合相变墙体的初步考虑。 通过前期的研究基础,本研究使用更具有合理性的直混式构筑相变材料层并应用于实际日光温室中。建立了能够逐时测试的试验台,进行了一个冬季的实验得到了足够和准确的试验数据。通过对试验数据的分析整理,结合前期研究所提出的评价方法,讨论了复合相变墙体的温度特点,蓄放热量,以及墙体对温室内环境温度的作用。为复合相变墙体的应用提供定量的实测分析,并为进一步的模拟计算以及优化墙体打下数据基础。 利用已经编制的计算程序,完善其边界条件,对实测条件下的墙体进行准确性验证,得到了计算程序能够真实可信的反映墙体的传热过程的结论。以此程序的计算结果,分析了复合相变墙体的内部传热机理。并对比了复合墙体和普通砖墙的温度场,墙体蓄热量等问题,以考察相变材料和红砖在温度波周期变化时的蓄放热特性。根据墙体的热特性,分析了相变材料,红砖墙和保温材料各自的理厚度对墙体蓄放热的影响,验证了前期提出的复合墙体构成的设想,最终得到了不同材料层的合理化厚度的设计建议。 本研究旨在科学合理的构筑日光温室的墙体结构,提出关于复合墙体的切实可行的设计方法。为相变蓄能墙体技术应用于日光温室中以有效利用太阳能提供参考。