全 文 ：第 13卷 第 2期
2 0 0 5年 4月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
VO1．13 NO．2
Apfil， 2005
连栋温室简易内保温幕保温节能研究*
李海明 崔庆法
(中国海洋大学环境科学与工程学院 青岛 266071)(天津科技大学海洋科学与工程学院 天津 300450)
摘 要 对连栋温室内简易 内保温幕保 温节能研究结果表明，使用简易内保 温幕初冬 时节可使供暖设施启动时间
推延 14d左右。早 7：00平均气温提高 2．65"C，比双层充气膜温室约节煤 6250．5g／m ，节能率达 38．24％；启动供暖
设施后可使 温室 内早 7：00平均气温提高 2．16℃ ，比阳光板 温室约节煤 70g／m d，节 能率为 11．84％。简易保 温
幕 降低 了试验开间内光照度 ，但其透光率仍高于双层充气膜温室和阳光板温室。
关键词 日光温室 反光膜 光照度 温度
Study on the temperature and energy·saving in multi。span greenhouse with simple inside thermal scren．L1 Hai—Ming
(Colege of Environmental Science and Engineer，China Marine University，Qingdao 266071，China)，CUI Qing—Fa(Col—
lege of Marine Science and Engineering，Tianjin University of Science and Technology，Tianjin 300450，China)，CJEA，
2005，13(2)：173～175
Abstract The temperature and energy—saving in multi—span greenhouse with simple inside thermal screen was studied．
The results show that the simple thermal screen can postpone the time of starting up heating facilities for about 1 4 days in
early winter。increases the temperature by 2．65℃ at 7：O0 in comparison with the double inflated plastic greenhouse and
saves 6250．5g肺 d coal，with the energy saving rate of 38．24％ ．After starting up the heating facilities，the simple ther—
mal screen increases the temperature by 2．16℃ at 7：00 in comparison with the PC greenhouse and saves 70g／m d coa1．
with the energy saving rate of 1 1．84％ ．In the greenhouse with the simple therm al screen，the ilumination decreases。bet—
ter than that in the double inflated plastic greenhouse and PC greenhouse．
Key words Multi—span greenhouse，Therm al screen，Illumination，Temperature
(Received Feb．19，2004；revised March 23，2004)
保温幕是温室主要保温配套设施之一 l 5 J，缀铝箔反射型遮阳保温幕因具夏季遮 阳降温、冬季保温双
重性能而成为保温幕主流产品，但其实测节能率一般为 25％左右 2’3 J，且其应用中存在不足之处。本试验利
用 自行研制且改进的简易温室可移动式 内保温幕 ，研究了其供暖前后保温节能效果及对温室内光照度的影
响，为温室保温节能提供理论依据。
1 试验材料与方法
试验于 2001年 3月～2002年 5月在兰州大学干旱农业生态国家重点实验室榆中试验站、甘肃省静宁
县种苗繁育基地和甘肃省静宁县科技示范园区3地温室内进行。兰州大学干旱农业生态国家重点实验室榆
中试验站地处甘肃省榆中县夏官营镇 ，东经 104。07 ，北纬 35。51 ，海拔高度 1750m，属中温带半干旱气候 ，年
均气温 6．6℃，7月份 平均 气 温 19．0℃ ，1月份 平 均 气 温 一8．1℃ ，年均 降水 量 406．7mm，年 蒸 发量
1469．2mm，年 日照时数 3023h，年无霜期 148d。2连栋单层膜具开间温室由北京农业机械研究所设计，东西
走向，跨度 8m(2连跨)，长 48m。南面一跨内分为 6开间，每开间 8m×8m，用铝合金板 、玻璃板和抗拉醋酸
乙烯膜隔离(见图 1a)，暖气供暖。针对一般温室保温幕与侧墙间隙过大，保温效果大大削弱的问题 ，单层膜
温室试验开间内用聚乙烯膜自制成可南北方向移动的内保温幕 ，保温幕与侧墙 间隙处做一固定部分(见图
lb)。试验开间和对照开间内均种植“新泰密刺”黄瓜。甘肃省静宁县种苗繁育基地位于东经 105。42 ，北纬
35。31 ，海拔高度1620m，属中温带半干旱气候 ，年均气温7．1℃ ，7月份平均气温21．6℃ ，1月份平均气温
*天津市科委科技攻关项 目(033122211)、国家重点基础研究(973)发展规划项 目(G2o0仇86o3)与甘肃省计委项 目(2000—736)资助
,It-蛆 讯作者
收稿 日期 ：2004—02—19 改回日期 ：2004—03—23
174 中 国 生 态 农 业 学 报 第 13卷
b
玻璃板
图 1 试 验 温 室设计
Fig．1 Design of the experimental greenhouse
*a为单层膜温室 ，b为简易内保温幕图，C为阳光板温室 ，d为双层充气膜温室 ，EX为试验开间，CK为对照开问。
一 7．0*C，年均降水量 479．3mm，年蒸发量 1469．2ram，年 日照时数 3033h，年无霜期 139d。5连栋阳光板(聚
碳酸酯板)温室(PC)由京鹏超越温室工程有限公司设计承建 ，顶部与侧墙均为 阳光板 ，内无开间，缀铝遮 阳
保温幕 ，暖气供暖(见图 1c)。甘肃省静宁县农业科技示范园区自然概况同种苗繁育基地 ，其所设 6连栋双
层充气膜温室(AI)由北京农业机械研究所设计承建 ，顶部与侧墙均为抗拉双层醋酸乙烯膜 ，内无开间，热风
供暖(见图 ld)。试验测定 自2001年 10月 11日开始至 12月 31日结束 ，在单层膜温室对照开间、试验开间
内距地面1．3m处分别选定 5个位置，用水银温度计(0．1℃)测定早晨 7：00气温。选取连续几个晴天中的某
一 天测定试验开间和对照开间内温度 日变化。选择晴天的正午 12：00打开保温幕 ，分别在单层膜温室试验
开问、对照开间内与室外选定距地面 1．3m处的 5点用上海嘉定学联仪表厂产照度计测其光照。选择阴雨
(雪)天闭合试验开间内的保温幕 ，正午 12：00测定试验开间、对照开间内与室外距地面 1．3m处的气温和光
照度(光照度测定均在短时间内顺序测 2次 ，中间逆序测 1次)，测 3次取其平均值。选择晴天在 5连栋阳光
板温室和 6连栋双层充气膜温室中，选 自南向北第 1栋温室室内与室外取点用照度计测其光照。
2 结果与分析
2．1 简易内保温幕保温效果
§ ：
。
一 5
—．卜-对照开间 lI—-、
—．-室 外 ＼ ．
一 8．℃ ． ． ’ l-
lO—ll 10-15 l0-25 l】一0l l】-08
日期(月。日)
30
25
p 20
扈 15
赠 10
5
0
7：00 Il：00 l5：00 l9：00 23：00 3：00 7：00
时 间
研究 表 明供 暖前测定 日期 内
(10月 11日至 11月 8日)早 7：00
气温单层膜温 室试验开 间均 明显
高于对照开间(见图 2)。随外界气
温的降低 ，自 10月 24日开始对照
开间 7：o0气温低于 8℃，而试验开
间内自 11月 8日 7：00气温低于
图2供曩前开间与外界气温比较I10．1～11-08) 图3开间与外界气温昼夜日变化I10—28～29) 8℃ ，保 温幕保温使试验 开间较对
Fig．2 Air temperature in house and Fig．3 Diumal variation of air【emperature 照开间内气温低于 8℃的 日期延后
Outside fr0m 11，Oct．to 8，Nov． in houSe and。u【side fr0m 28 to 29 in Oct． 约 14d，测定 日期 内早 7：00平均气
温试验开间较对照开间约高 2．65*(2。由图 3可知测定 24h内平均气温单层膜温室试验开问较对照开间高
2．66℃，9：00～15：00其气温差别较小 ，6h内平均温差 1．07℃ ，自 17：00至第 2d 7：00其气温差别较大 ，14h
内平均温差约 3．50*(3。供暖后所有测定 日期(11月 l1日至 12月 31日)早 7：00气温单层膜温室试验开间
均高于对照开间(见 图 4)。对照
开间内早7：00气温自 l1月 21日
开始低于 8℃ ，而试验开 间内早
7：00气温 自 l1月 27日开始低
于 8℃ ，比对 照 约延后 7d。12月
份试 验开 间早 7：00气温 均 >
4℃，而对照开间 12月 23日后早
7：00气温有低于 4℃的现象。测
定期 间早7：00气温试 验开 间较
对照开间约高2．16℃。由图 5可
20
l5
l0
5
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— 5
一 l0
一 l5
- 20
II。II II。2I 12—0l 12一Il l2-21 12-31
日期(月一日)
图4 供暖后开间与外界气温比较I 11-11~12"31)
Fig．4 Air temperature in house and outside
from l1，Nov．tO 31，Dec．
3。
2O
p 10
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7：00 Il：00 I5：00 I9：00 23：00 3：00 7：00
时 间
图5 开间与外界气温昼夜日变化I11-20~21)
Fig．5 DiumH variation of air temperature in
house and outside from 20 to 21 in Nov．
p、世赠
第 2期 李海 明等 ：连栋温室简易内保温幕保温节能研究 175
知测定 24h内平均气温单层膜温室试验开间较对照开间高 2．59*(3，9：00～15：00其气温差别较小 ，6h内平
均温差 1．61℃，自 17：00至第 2d 7：00其气温差别较大 ，14h内平均温差约 3．06*(3。
2．2 简易内保温幕对温室内光照度的影响
经测定单层膜温室试验开间、对照开间、5连栋阳光板(聚碳酸酯板 )温室和 6连栋双层充气膜温室透光
率分别为 47．63％、53．53％、40．84％和 42．43％，保温幕虽在一定程度降低温室透光率 ，但其透光性能却优
于双层充气膜和阳光板温室。简易内保温幕在阴雨(雪)天对维持温室内气温有较大作用，阴雪天(12月 21
日)闭合保温幕 ，试验开间、对照开间和室外光照度分别为 3．42万 lx、3．76万 lx和 4．63万 lx，而气温分别为
12．71℃、9．58℃和 一4．55℃。试验开间与对照开间相比，其光照降低 9．04％，而温度却提高 32．67％。
2．3 简易内保温幕节能效果
试验表明使用保温幕可使试验温室内凌晨时气温低于 8℃的 日期延迟约 15d，而温室开始加温的时间取
决于凌晨时室温是否低于 8℃，即本试验温室开始加温的时间使用保温幕温室较对照温室延后 15d左右，较
静宁双层充气膜温室冬季耗能量 (416．7g／m2·d)约节煤 6250．5g／m 。供暖后 1d温度变化动态中，有保温
幕的试验开间内每天有 14h气温明显高于对照 ，试验温室供暖时间至少可 比对照温室减少 2～3h，较静宁阳
光板温室冬季耗能量(35．Og／m2·h)至少节煤 70g／m d。计算简易内保温幕节能率公式为 2 J：
Q1=K1 F1(T1一To) (1)
Q2=K2F2(T2一T0) (2)
式中，Q 、Q2分别为试验温室和对照温室 的供热量 ，K 、K2分别为试验温室和对照温室的综合传热系数 ，
F 、F2分别为试验温室、对照温室外表面积，T 、T2、T0分别为试验温室 、对照温室和外界温度。供暖前 2
温室内热量的获得均来源于太阳辐射 ，即 Q =Q2，供暖后 由于供暖情况相同，也有 Q =Q2，即 K F (T 一
T0)=K2F2(T2一T0)，因 2温室几何尺寸完全相同，故 F1=F2，则 K1／K2=(T2一T0)／(T1一T0)。上述
综合传热系数 K ／K2值即可说明保温幕的节能效果。
根据试验测定结果 ，试验温室供暖前、后测定 日期平均 K】／K2值分别为 0．6176和 0．8816，即其节能率
分别为 38．24％和 11．84％，与他人研究的塑料薄膜二道覆盖节能率约 20％～30％的结果 6 J有较大差别 。
供暖前其节能率大大高于周长吉等 3 J试验结果中缀铝箔反射型保温幕 20％的节能率 ，其主要原因是周长吉
等试验中保温幕与侧墙的连接处存在很大漏缝 ，有很大漏风现象 ；而本试验保温幕和侧墙通过一部分固定
的内幕连接紧密且闭合完全，无漏风现象 ，提高了其节能率 ，故本试验简易内保温幕 的保温性能优于缀铝箔
反射型保温幕。供暖后保温幕节能率仅为11．84％，远低于供暖前的节能率，其原因可能与供暖位置有关 ，
试验温室暖气管道紧靠单层膜的南侧墙 ，夜间外界气温较低，暖气管道周 围热空气热量通过侧墙散失严重，
从而使保温幕保温效果不很明显。
3 小 结与 讨 论
供暖前简易内保温幕保温效果较好 ，其节能率高于缀铝箔反射型保温幕 ；供 暖后受供暖方式的影响其
节能效果并不特别显著 ，其节能率大大低于供暖前的计算结果。简易内保温幕降低 了温室透光率，但仍高
于双层充气膜温室和阳光板温室。简易内保温幕温室保温节能效果 明显 ，供暖前较静宁双层充气膜温室可
节煤 6250．5g／m ，供暖后较静宁阳光板温室可节煤 70g／m d。简易内保温幕透光性能优越且不透气，阴雨
(雪)天闭合保温幕可大幅提高温室内气温，与对照相比提高 32．67％，且对温室内湿度影响较大。
参 考 文 献
崔庆法等．日光温室内反光膜补光的实践与理论探析．中国生态农业学报 ，2005，13(1)：82～84
蔡尤俊 ，杨 琳．连栋温室内保温幕节能效果分析．农业工程学报 ，2002，18(6)：98～102
周长吉 ，程勤 阳，周新群等．缀铝箔保温幕保温性能测试分析．农业工程学报，1999，15(3)：191～194
James E．F．，Royal D．H．Thermal screen increase plant temperature．Grower Talks，1995，6：84～86
Staley L．，Monk G．L．，Molnar J．M ．The influence of thermal curtains on energy utilization in glass greenhouse．J．Agri．Engnng Res．，1986
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Duncan E．Simulation of energy flows in a greenhouse．Transaction of the ASAE，1981，24(1)：1014～1018