新型保温被的研制与应用效果研究

摘要

日光温室热量总损失的70％以上是通过前屋面散失的。目前，日光温室外覆盖保温材料有草苫等传统材料和保温被，但存在质量不均、防水性差、污染薄膜或价格过高不易推广等问题。所以开发性能良好，价格低廉的新型保温被仍有必要。 选择多种材料，制作保温被，通过室内试验测试其性能，根据其结果再制作保温被，采用室外试验检验其保温性。在室内试验中，首先选择毛毡、喷胶棉、粗羊毛和PE发泡材料作保温芯材，牛津布和单面涂层防雨布作面料，还准备了铝箔反射材料，制作了6种保温被。采用静态热箱法，以草帘和2 kg/m2的毛毡保温被作为对照，测试了6种保温被的保温性；采用重量法，土工布综合强力机和人工热风老化法测试了前3种保温被的防水性，机械强度和耐老化性。结果表明： (1)采用“外层材料+塑料薄膜+芯材+内层材料”结构的1号和3号保温被吸水率为3.88％和6.75％，较2号保温被吸水率17.66％小，此结构具有良好的防水性。 (2)1号、2号和3号保温被的机械强度分别为324.8、216.4和172.7 N/cm，保温被的强度取决于内外层(防护层)材料的强度特性，牛津布和单面涂层防雨布具有较高的强度。 (3)人工老化后3种保温被的强度依次降低10.2％、7.0％和11.3％，牛津布和单面涂层防雨布具有良好的耐老化性。 (4)在21和37W热源功率下，两层喷胶棉制作的保温被的传热系数为3.10和3.26W/(m2·K)，较草帘(3.52和3.61 W/(m2·K))和对照保温被(3.22和3.28 W/(m2·K))小，600 g/m2羊毛制作的保温被为3.42和3.49 W/(m2·K)，也小于草帘(3.69和3.60 W/(m2·K))和对照保温被(3.64和3.53 w/(m2.K))，采用400 g/m2喷胶棉或600咖2以上羊毛制作保温被，其保温性超过草帘和对照保温被。 选用牛津布作内外层材料，采用“外层材料+塑料薄膜+芯材+内层材料”结构制作了含600 g/m2羊毛的羊毛保温被和含400.g/m2羊毛夹层的毛毡羊毛保温被，通过室外小拱棚试验，以1 kg/m2和2 kg/m2的毛毡保温被作为对照，测试了其保温性。结果表明： (1)羊毛保温被覆盖的小拱棚的平均棚内气温为23.1℃、平均土温为27.7℃，通过羊毛保温被的平均热流为11.53 W/m2，其平均传热系数为1.45 W/(m2·K)，1 kg/m2毛毡保温被覆盖的平均棚内气温为22.4℃、平均土温为27.6℃，通过此保温被的平均热流为15.91 W/m2，其平均传热系数为2.43 W/(m2·K)，羊毛保温被的保温性优于1 kg/m2的毛毡保温被。 (2)毛毡羊毛保温被覆盖的小拱棚的平均棚内气温为24.3℃、平均土温为27.6℃，其平均传热系数为1.35 W/(m2·K)：2 kg/m2毛毡保温被覆盖的平均棚内气温为23.9℃、平均土温为27.5℃，其平均传热系数为1.39 W/(m2·K)，毛毡羊毛保温被的保温性超过2 kg/m2的毛毡保温被。成本分析表明，羊毛保温被为11.7元/m2，毛毡羊毛保温被为14.3元/m2，分别比1 kg/m2毛毡保温被12.2元/m2和2 kg/m2毛毡保温被16元/m2低，羊毛芯保温被可替代现有的毛毡保温被。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1温室概况

1.1.1国内外温室发展历史与现状

1.1.2日光温室——具有中国特色的温室

1.2日光温室热环境理论

1.2.1热量传递的基本方式

1.2.2日光温室的热平衡理论

1.3温室覆盖材料的研究现状

1.3.1透光材料的研究现状

1.3.2保温覆盖材料的研究现状

1.4研究的目的和意义

1.5研究的内容、方法及目标

1.5.1研究的内容和方法

1.5.2研究目标

第二章室内试验研究

2.1材料的筛选及及不同保温被的制作

2.1.1保温被外层材料的筛选

2.1.2保温芯材的筛选

2.1.3内层材料的筛选

2.1.4保温被的制作

2.2试验内容及方法

2.2.1保温性测试

2.2.2防水性测试

2.2.3机械强度测试

2.2.4耐老化性测试

2.3第一批试验

2.3.1试验对象

2.3.2热箱的检验

2.3.3结果与分析

2.3.4结论

2.4第二批试验

2.4.1试验对象

2.4.2温度布点的改进

2.4.3结果与分析

2.4.4结论

2.5 小结

第三章室外试验研究

3.1保温被的加工

3.1.1材料

3.1.2保温被制作工艺

3.1.3保温被的结构特征

3.2试验内容及方法

3.2.1试验场地及试验拱棚

3.2.2试验仪器

3.2.3试验测点布置

3.2.4试验安排

3.2.5数据处理

3.3结果与分析

3.3.1 2个小拱棚热环境比较

3.3.2 1号保温被与3号保温被的比较

3.3.3 2号保温被与3号保温被的比较

3.3.4 1号保温被与4号保温被的比较

3.4经济分析

3.5 小结

第四章结论与讨论

4.1结论

4.2讨论

参考文献

致谢

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