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随着国家乡村振兴战略的深入推进,日光温室产业得到快速发展,它已成为我国农业经济的重要支柱产业。在日光温室产业不断向好发展的过程中,日光温室生产也面临着亟待解决的问题,特别是冬季温室内出现低温高湿的问题。当温室内湿度过高时,会使温室作物诱发各种病害,作物产量损失较大,严重的可能绝产绝收。为了解决日光温室生产过程出现的高湿问题,结合温室作物的生长需求,本文基于冷冻除湿的原理和热回收技术,以冷冻除湿机为研究对象,面向日光温室冬季低温高湿的环境需求为背景,采用试验的方法,重点研究冷冻除湿机的性能,主要研究内容如下。首先,通过查阅文献资料和走访专家等的方式,针对目前我国冬季常见的日光温室作物对生长的热湿环境需求进行调研,结果表明:我国多数日光温室冬季室内空气温度都偏离温室作物的适宜温湿度(白天湿度60%-80%温度25-30℃,夜间湿度60%-80%温度10-15℃)需求,通过调研再基于日光温室除湿需求,为满足除湿后空气温度符合温室作物的生长需要,结合热回收技术,研制开发了一款紧凑式低温型冷冻除湿装置样机。其次,针对提出的紧凑式低温型冷冻除湿装置样机,采用风洞试验的方法,搭建了冷冻除湿装置性能测试试验台,并确定了实验方案、实验数据的处理方法以及除湿装置性能的评价参数。第三,搭建了室内冷冻除湿装置风洞实验台。对于冷冻除湿装置的性能,试验共设计了60组实验工况,通过改变循环风量、温度和相对湿度来研究这三个变量对其各指标的影响,各指标分别为除湿量(D)、输入功率(P)、单位输入功率除湿量(DCPP)、供热量(Q)、供热性能系数(COP),通过研究发现三个变量对除湿装置性能的影响如下:(1)冷冻除湿装置的除湿能力还有单位输入功率除湿量与外界参数温度和相对湿度有关外,还与循环风量有关,随着除湿装置进口温度和相对湿度的增加两者跟着增加,存在一个最佳风量使得两个参数最大化。该最优风量在实验范围内与相对湿度有关,与温度无明显关系。推荐的最优风量为当相对湿度大于80%的时候,675m3/h风量是比较合适的,相对湿度小于80%的时候推荐风量为540m3/h;冷冻除湿装置的其他性能参数,输入功率、供热量、供热性能系数与外界环境参数温度和相对湿度有关,都是随着除湿装置进口温度和相对湿度的增大而增大,除了COP外在风量上没有没有明显的最优风量使其最大化。使得COP最大的最优风量为540m3/h。其在温度较低的工况8℃、相对湿度90%不同风量下的COP为1.68、1.77、1.58、1.28。冷冻除湿装置的供热能力无论是在何种工况下对温室环境都具有一定的积极作用,其在温度较低的工况8℃、相对湿度90%不同风量下的理论供热量为3278 k J/h、3715k J/h、3404 k J/h、3079 k J/h。(3)影响冷冻除湿装置的结霜的直接条件为除湿机进口温度,在实验范围内当除湿机进口温度小于等于14℃的时候,除湿装置一定会面临结霜的风险。冷冻除湿装置的结霜与化霜过程直接影响了除湿装置的各项性能。尤其在进口温度低于等于8℃的情况下,除湿装置的压差增大明显。最后,在次基础上对冷冻除湿装置在日光温室的使用建议为,推荐冷冻除湿装置使用温度范围为大于8℃,使用的风量随着相对湿度改变而改变,面对高湿环境当相对湿度小于80%时,额定风量540m3/h较优;当相对湿度大于80%时,推荐风量为675 m3/h。