新型双集热管多曲面槽式空气集热器在乌鲁木齐日光温室的应用研究

p新疆农业科学 ２０１７ ，５４（ ５ ） ９４５－ ９５２ＸｉｎｊｉａｎｇＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓｄｏｉ １０． ６０４８／ｊ．ｉｓｓｎ．１００ １－４３３０． ２０１７． ０５． ０２０新型双集热管多曲面槽式空气集热器在乌鲁木齐日光温室的应用研究张明星＼陈超＼马彩雯２，姜理星＼邹 平２ ， 张彩虹２（ １ ． 北京工业大学建筑工程学院 ，北京１００１２４； ２．新农业科学院农机化研究所， 乌鲁木齐 ８３００９ １ ）摘 要 【 目的】提高日光温室主动蓄热能力 ，使温室内热环境得到保障。 【 方法】提出一种新型双集热管多曲面槽式空气集热器，将此集热器与日光温室后墙结合构成主 －被动式墙体体系 ， 将此墙体体系应用于新疆日光温室 ，研究该集热器在日光温室中应用的可行性及应用效果。 【 结果】在集热器长度为１６ｍ、集热器单支玻璃管接收器内空气流速为２． ５ｍ／ｓ 的条件下，集热器出 口温度可达７５ ，集热效率可达５０％ 。 该集热系统通过日光温室墙体主动蓄热方式，在冬季实测期间累计可为日光温室提供约为２４００ＭＪ 的太阳能。 【 结论】该结果可为集热器的推广应用提供参考。关键词 日光温室； 双集热管 ；多曲面槽式空气集热器； 主动蓄热；集热性能 ；供热量中图分类号 Ｓ６２４． ４＋９文献标识码 Ａ文章编号 １００１－４３３０（ ２０１７）０５－０９４５－０８〇．．代替煤炭对温室内地温进行增温试验并与传统煤＾５ 炉加热方式进行了比较；Ｍ．Ｎ．Ｂａｒｇａｃｈ 等［ ９ ］使用【研究意义】 日光温室因其可在反季节为蔬平板太阳能集热器加热温室的方式 ，对在温室中菜生长提供良好的小气候， 受到了广大农业生产设置太阳能集热系统进行效果分析，此项研究在者的亲睐［ １ ＿ ３］ 。温室小气候主要受室外气象条提升太阳能的利用率方面取得了明显效果。 可以件［ ４］ 、围护结构热工性能［５ ］ 和土壤热湿特性［６］ 等看出 ，利用集热器是温室主动式接收太阳能的主因素的影响，其热量主要来自被动式接收太阳能要方式之一， 因此集热器的集热性能也是影响温以及主动式加温供暖措施，在温室被动式接收太室内环境的因素之一。 Ｒ．阳能一定的条件下 ，如何通过主动方式提高温室Ｋｅｓｓｅｎｔｉｎｉ 等分别对聚光型集热器进行了传热的蓄热能力 ，使温室内热环境得到保障，对确保蔬机理分析，建立了抛物面、槽面聚光型集热器的传菜生长起到至关重要的作用。 【 前人研究进展】热模型， 为集热器优化设计提供了指导；郑宏飞国内外不同学者对如何通过主动方式给温室内提等［ １３ ＿ １５ ］对多曲面槽式空气集热器的三种不同接供热量，使温室内环境能够维持作物生长需求进收器对集热器性能的影响进行了试验研究， 结果行了大量的研究。 李德坚等［７］对全玻璃真空管表明圆形玻璃管式接收器的出 口温度最高 ， 能达太阳能集热器给大型四连栋蔬菜温室冬季供暖进到１４０Ｔ； 当集热温度约 ６０ ＜１０时， 集热效率能到行了试验研究，发现在冬季温室外日最低气温在４５％以上。 【本研究切人点】 基于国内外研究现－４Ｔ以上时 ，太阳能主动和被动供暖能够维持室状， 以及前期研发的单集热管多曲面槽式空气集温，无需燃油炉供暖 ；刘圣勇等［８］ 利用了太阳能热器［ １６ ］，为了更好的提高 日光温室主动蓄热能收稿日期（ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ）２０１７－０３－ １６基金项目 国家自然科学基金项目 ＂ 新繮戈壁日光温室太阳能主 －被动式蓄热墙体及保温被热性能评价方法研究 （５１３６８０６０ ）； 国家自然科学基金项目 ”面向多热特性一体化控制的日光温室建筑构造建模理论研究＂（５１ ５７８０ １２ ）作片简介张叨丨ｄ（ 〗 ９９２ － ） ，贝 ， ｜＇．叫人，硕 Ｉ ．，研究方叫为太ｍ能热利川技水， （Ｅ － ｍａｉ ｌ）１５６５０７５０１２４＠１６３ ． ｃｏｍ逝ｉｌＷ片陈超（ １９５８－） ，女，湖泡人，教授 师，研究办Ｍ为和变蓄热技术１能源技术， （ Ｅ －ｍａｉｌ ） ｃｈｅｎｃｈａｏ＠ ｂｊＵｔ ． ｅｄＵ． ｃｎ３彩ＳＵ１ ９６５－ ） ，女，人汴人，研究］４ ，研究方叼为设施农业 Ｉ枵， （Ｅ－ｍａｉｌ ） ｘｊｎｉｃｗ２０１０＠ ｓｉｎａ． ｃｏｍ９４６新疆农业科学５４卷力 ，研究提出一种新型双集热管多曲面槽式空气为，在单管集热器的结构基础上增加一根玻璃管集热器，将此集热器与日光温室后墙结合构成主接收器 ，考虑玻璃管接收器以及集热器槽体的大－被动式墙体体系 ， 通过空气集热器－竖向空气小尺寸， 同时考虑该类聚光型集热器内的玻璃管通道以主动蓄热的方式提高墙体内部层的温度及接收器应尽量处于光线聚焦区 ，玻璃管接收器宜蓄热能力 ，为 日光温室提供热量，并将此墙体体系增加至２ 根。应用于新疆乌鲁木齐日光温室中 。研究新型双集同时双管集热器中的两支玻璃管接收器的结热管多曲面槽式空气集热器在日光温室中应用的构位置也影响集热器的聚光效果， 进而影响集热可行性和应用效果。 【 拟解决的关键问题】研究器集热性能， 因此两支玻璃管接收器的位置应尽和评价集热器在试验系统中的集热性能 ，以及在量靠近集热器光线聚焦区并使其随着太阳高度角不同情况下为日光温室提供的热量。 为该集热器的变化不相互遮挡。 在考虑了集热器几何结构的的推广应用提供参考。基础上采用光学模拟软件 ＴｒａｃｅＰｒｏ进行了不同位＿置的两支玻璃管接收器对光线汇聚效果分析， 最１终得到两支玻璃管接收器的相对位置。１ ． １＾＾在晴好天气条件下单、双管单位面积集热量１ ． １ ． １ 集热器结构及工作原理和集热效率随时间的变化实测结果为 ， 在单支玻新型双集热管多曲面槽式空气集热器 （以后璃管接收器内空气流速相同的条件下 ，单、双管集简称双管集热器） ，主要由多曲面反射板、多曲面热器单位面积集热量都是随着时间的变化先增加保温板、多曲面外保护板、玻璃管接收器、玻璃盖后减小，但是双管集热器单位面积集热量始终大板等构成。 其工作原理为 太阳光线透过玻璃盖于单管集热器，平均提高了约 丨 ９％；单、双管集热板射人到槽内 ，一部分光线直接汇聚在玻璃管接 器集热效率随时间的ｚ变化波动并不大， 但是双管收器上半部； 另一部分光线平行入射到组合曲面集热器集热效率同样始终高于单管集热器，平均上，再经瓶瓶嫌璃體收社，減流關＾约 ９％ 。 自此關可 體热器优人玻璃管接收器内的空气，被加热的空气通过玻 单管集热器。 图 ２ ， 图 ３璃管接收器出口流出 ，并输送至供暖末端。 图 １１ ．１ ． ２幻曰能被动式墙体体系结构及工作玻璃＝板＃，＾＾该体系主要由双管集热器和带竖向空气通道的三重结构相变蓄热墙体［ １７ ］构成。 其中 ，带竖向’５１ｉｔ麵Ｈ胃娜破雜＃細＿翻細Ｉ页目组研制的ＧＨ － ２０型复合相变蓄热墙体板， 将Ｊ＼玻璃纖器照射在该墙体层的太阳能以被动潜热蓄热的方式＾，玻璃盖板 蓄积，提高潜热蓄热能力 ；背阳的墙体外表面侧采’反讀用热阻大的保温材料 ； 中间墙体层采用蓄热性能叫板． 和传热性能较好的空心砌块砖，并利用空心气孔自然形成竖向空气通道；安装在后墙体上方的双，Ｊ＼管集热器与小型管道风机、 ＰＶＣ 风管道以及中间墙体层内的竖向空气通道构成太阳能 －墙体主 －图 １ 集热器结构构造示意被动蓄热体系 ，达到提髙日光温室墙体内部层蓄Ｆｉｇ．１Ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｃｏｌｌｅｃｔｏｒ热能力的目的。经过试验研究发现， 单管集热器在实际应用该墙体体系的主要工作原理是， 流出集热器时存在处理空气量小、集热器效率低的问题， 为了的热空气通过风管送入墙体通风空气通道 ，通过增大集热器处理的空气量并提高集热器的集热效强迫对流换热方式加热墙体， 被加热的墙体通过率，提出了双管集热器的设计理念， 其核心特点辐射以及对流换热的方式对温室内环境提供热５期张明星等 新型双集热管多 曲面槽式空气集热器在乌鲁木齐９４７＿量；被冷却后的空气流出墙体空气通道 ，经由风元组件串联而成（总长度为 １ ６ｍ） ，乌鲁木齐地理机，通过通风管道流人空气集热系统；周而复始， 位置为北纬４３．４５，东经８７ ． ３６， 由集热器固定不断循环。 图４ 放置朝向原则 保证在集热器放置角度上冬季集１单管单位面积集热一双管单位面娜热面接收的有效太阳辐照量总和最大 ’可计簡ｇｔ〇〇到集热器接收面倾角为 ６７ 。 为获得集热器进出Ｐ 显度变化规律， 在双管集热器睡出 口处用铜康铜热电偶 （ 精度 〇． １尤 ） ，分别布置温度测０＾＋ｓ＞％＿点 ；环境温度测点也采用铜康铜热电偶， 测量范围＂ ２ 二ｍ＂ｓ＂为 －４０￣ ３５〇Ｔ ，精度为 ０ ．Ｉｔ ； 空气流量采用图 ２ 单 、双管誰器单位面积集热量随时间变化 Ｔｅｓｔ＿４３５ ２ＱＦｉｇ．２Ｈｅａｔｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎｉｎｓｉｎｇｌｅ精度 〇． ０Ｗｓ ） ；太阳辐射强度采用锦州阳光ａｎｄｄｕａｌｃｏｌｌｅｃｔｏｒｔｕｂｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒ能＇源有限公司的 ＴＢＱ＿ ２ 型总辐射仪（ 测ｊ量范； ｜１为０￣２０００Ｗ／ｍ２ ，测量精度为 １ １Ｗ／ｍ２ ） ，通过一早管集热效率一双管集總率配套的ＴＲＭ－ＺＳ １检测仪进行数据采集，试验数０ ． ６ｒＩｎｒｕｆｔ，－ － －据采集时间为１次／ｍｉｎ。数据采集时间２０ １６ 年｜１ １ 月 １￣２〇１７ 年 １ 月 ２０ 日 ，系统每天运行时间为鶴２卜０９ ３０ １５ ３０，雨雪天气不运行。 图６ 为实测期间太阳 日累计总辐射量和环境温度随时间的变化＾＝ｒｍ－ － －规律。 实测期间 ， 每支玻璃管接收器内空气流速为２．５ｍ／ｓ。 图５ ， 图６图 ３单、双管集热器集热效率随时间变化Ｆｉｇ．３Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｉｎｓｉｎｇｌｅ 、ａｎｄｄｕａｌｃｏｌｌｅｃｔｏｒｔｕｂｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒ禮一痛ｉ．ｐｒｒｊｔｇＳＳ图 ５ 应用案例现场ｉｄＦｉｇ．５Ｔｈｅｐｉｃｔｕｒｅｏｆａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｃａｓｅ室内室外２０ 打＿■頦斜面 射总ｆｉ坏境齒度１５减 ｉ〇丨图 ４ 带竖向空气通道的太阳能丨＿丨｜＿｜｜｜｜．１ｉｌｌ妓才巨变蓄＿墙体体系ｍｔｎ ｃｏ ｍ ｍｍｍｍ ｔｎ ｃｉｉ ｔｎｃｎｍｍ ｔｎ ｔｎ ｃｎｍｒ－ｒｒｒｒ －ｉ ｖ￡ｉ ＜－４ ｖ￡５ ｒｉ Ｏ ｒ－＜ ｓ〇 ｉ－ｉ Ｏ＊－ 〇 ｆ－ｔ ｔｎ 〇 ｉｒｖ〇ｒ－ｔ ＾ ｒｘ ｏｒｓｊｒｐ ．ｒ－ｔｎ４Ｆｉｇ．４Ｐｈａｓｅｃｈａｎｇｅｍａｔｅｒｉａｌｗａｌｌｗｉｔｈｖｅｒｔｉｃａｌ＾＾＾＾ｐ；＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾ａｉｒｃｈａｎｎｅｌ ｓｉｎｔｅｇｒａｔｉｎｇｓｏｌａｒｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒｓ１ ． １ ． ３ 新疆日 光温室应用概况图 ６ 冬季太阳总辐射及环境温度变化规律将研制的双管集热器在乌鲁木齐日光温室进Ｆｉｇ．６Ｓｏｌａｒｒａｄｉａｔｉｏｎａｎｄａｍｂｉｅｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ行应用研究。 其中 ，双管集热器由 ８ 组集热器单 ｉｎｗｉｎｔｅｒ９４８新疆农业科学５４卷１ ． ２方 法 温差－效率曲线可评价集热器在各种工况下的集结合双管集热器热工性能影响因素，参照中热效率［ １ ８］ 。国国家标准ＧＢ／Ｔ４２７１－ ２００７ 太阳能集热器热＿＿Ｔ１－ｒｆ．Ｖ一Ｖｏ一￣Ｖｏ￣ａｒ＇．ｗ／性能试验方法，可将空气出 口温度 、集热量与累 Ｅ计集热量、集热效率、基于进口温度的归－化温差財，吼为太阳能空气集热器的瞬时效率最－效率等作为双管集热器集热性能的评价指标。大值 ； 为太阳能空气集热器热损失系数， 厂为１ ． ２ ＿ １ 空气出 口温度基于集热器空气进口温度的归一化温差（厂＝集热器空气出 口温度反映集热器的送风状Ｌ） ，ｔ 为Ｊｆ境、温度 ，Ｘ 。况 ，也反映了为能源利用末端提供的供暖（热） 品Ｅ质。２结果与分析１ ． ２ ． ２ 集热量与 累计集热量ｑ集热量是指集热器某时刻收集到的热量，是Ｚ １衡量集热器醜要指标，可娜式⑴將。日 １ ３Ｑ＝ＧＣＰ （ Ｔ－Ｔ）（ １ ）繼魏織邮潇 咖榈变化式中几为集热器集热量， Ｗ；Ｇ 为集热器内ＤＷ变的空气质量流量 （ 可根据式 （ ２ ） 计算） ， ｋｇ／ｓ ； ＣＰ 先增加后减小 ，这是因为集热器的出口温度与太为空气定压比热， Ｊ／（ ｋｇ．Ｋ）为集热器空气出＿射强度变化密切相关，太阳辐射强度大则出口温度，Ｈ＋ 为集热器空气进口温度， ｔ 。□温度咼 ’反之，则出Ｕ温度低 ； 在中午１ ２３０ 日寸的进出 口空气温差最大可达 ５２１ ， 此时空气出口Ｇ＝ｆｐｖｄ＇（ ２）温度达到最高、约为 ７５丈 。 图 ７式中 ，Ｐ 为空气密度 ， ｋ＃ｍ３ ； Ｖ 为空气集热管９〇「－进口温度一＊一出口温度内空气流速， 为空气集热管管径 ，＾＾＂Ｕ＞＇＊ＳＶ累计集热量是指集热器在一天工作时间内累备４５＼计收集的总热量 ，是衡量集热器供热能力的重要 令指标，可根据式（３）计算。〇Ｔ￣ＶＴ＼〇 〇 〇 〇〇 〇 〇〇〇 〇 〇 〇 〇ｒ＼Ｔ＇＼ ／ｑ＼ＯＣ＾ｔＯＯＣＯＯｆＯＯＣＯＯＣ＾＼（ＪＴ二２Ｍ＾ｐ ｛ ｌ ０ ＿ｉｊ ． ｛ ｉ ）ＯＳＣ；ｃｉ；ｄｏｉｋｋ寸 寸ｄｒｒｉｒｒ￣＊ｒ４ｒ￣＊ｔ ￣￣＊ｒ￣＊ｒｔｒ１ ． ２．３集热效率时间／分集热效率是指某一时刻集热器所能够提供的图 ７ 集热器进出 口空气温度随着时间变化规律有用能量与当时投射到集热器采光面上的太阳辐Ｆｉ ｇ．７Ａｉ ｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｌｏｎｇｔｈｅｌｅｎｇｔｈ射总量之比值，它反映了集热器在一天中某一时 ｏｆｃｏｌｌｅｃｔｏｒ刻的瞬时运行特性，是评价集热器性能的重要指２． ２ 集热器瞬时集热量及瞬时集热效率标之一，可根据式（ ４ ）计算。太阳辐射强度为 １３ＭＪ／ｍ２条件下， 集热器集ＱｒＧＣＰ （ ｔ。－ｔ） 热量及集热效率随着时间的变化规律为 ，集热器Ｖ￣Ｑｅ￣ＥＡｇ■瞬时集热量在太阳辐射强度最大时（１２ ３０ ） 达到式中 ， ７ 为集热器集热效率； 久为投射到集最大、约为 ３９３０Ｗ，太阳辐射强度的强弱直接影热器采光面上的瞬时太阳辐射总量，Ｗ ；ｆｉ为某一 响空气集热器集热量的大小；集热器的瞬时集热时刻彳见斜面的太阳辐射强度，Ｗ／ｍ２八为集热器效率则随着时间的变化逐渐增大， 在 １５ ３０ 达到采光面积（＼为集热器开口面宽度，ｍ；ｉ最大、为５０％， 平均集热效率约为４３％ 。为集热器长度 ， ｍ）， ｍ２ 。 经过计算可以得到集热器日累积集热量可达１ ． ２ ． ４基于进口温度的归一化温差－效率曲线５１ ． ３１＼〇， 即单位面积累积集热量５． ８１＼／１１１２， 集根据ＡＳＨＲＥＡ９３－２００３， 集热器集热效率与热器在太阳能主－被动式墙体体系中起到了保证归一化温差存在线性关系 （式（５ ） ） 。 根据归一化输人墙体的空气温度和热量的作用。 图 ８５ 期张明星等 新型双集热管 多曲面槽式空气集热器在乌鲁木齐９４９＾３５ＴＯ＋瞬时集热量 瞬时集热效率Ｍ况下基于不同进口温度的归一化温差－效率曲线ｌｆ〇〇［－〇 ６显示 ，集热 热效率随着归＿化＇温差的增大而降低 ，此时集热器热损失系数为 ２． ６２Ｗｍ２／Ｋ， 当ｍ〇００ ｒ＾＼〇 ２１归一化温差为〇 时集热效率为５７． ６％， 由此曲线５００＼ ［＇对不同进口温度工况下的集热器集热效率进行判〇ＳＳｇＳｇＳＳ〇断。 当集热器运行条件为进口温度２０￣２５１，环＾２＝ａＪｓ１＾２１－境温度＿ １〇￣ ６１ ，太阳辐射强度７００Ｗ／ｍ２ 时，图 ８ 瞬时集热量及瞬时集热效率巧归－化温差为〇． 〇２￣〇． 〇４ ，可以判断集热器随着时间变化运行效率为４４％￣ ５２％。 图９Ｆｉｇ．８Ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓｈｅａｔｃｏｌｌ ｅｃｔｉｏｎａｎｄ２ ．４集热器累计提供太阳或ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓｈｅａｔｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎｅｆｉｃｉｅｎｃｙ根据乌鲁木齐当地冬季太阳总辐射及环境、温２ ． ３ 归＿化温差＿效率曲线度实测数据 ，冬季实测期间 ，集热器累计集热量随选择符合雜、态餅下賊验顏，麵式咖触化为 ，在１痛天气餅卩 ，娜器累计集⑶并结合应用最小二乘法，拟合得到集热器归 舰最高可达６５阳； 在阴天条件下 ， 集热器集热－化温差－效率曲线 图９效果较弱 ，集热器累计集热量约为２２ＭＪ；实测期间集热系统通过日 光温室墙体主动蓄热方式，累〇 ６０计为日 光温室提供了２４００ＭＪ 的太阳热能 。齋０， ４０－ 图１〇｜；８〇「０ ． ２０－ｙ＝－２． ６２ ０． ５７６矣６０－Ｒ２ － ０ ．９９８ ５ ｍＣＵｏ０ ． ００１１＊１１＾０ ．０００ ． ０３０ ． ０６，０． ０９０ １ ２０ ． １ｒ＞０． １８ 岛２０Ｉｉ归一化溫查Ｔ／（ｍＷＷ｝ ｍＩＩｍ〇图 ９ 基于不同进□温度的归－化Ｓ ｓ ｌ Ｓ ｓ Ｓ Ｓ Ｓ Ｓ－ ｉ Ｓ Ｓｒ－ｔｒ￣１ｒ－１ｒ－１ ，ｒ￣ｉｒ－ｉ温差－效率曲线时１５１Ｆｉｇ． ９Ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｅｆｉｃｉｅｎｃｙ图 １０ 集热器累计集热屋随时间变化ａｎｄｔｈｅｎｏｒｍａｌｉｚｅｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＦｉｇ．１ ０Ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓｈｅａｔｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎｖａｒｉｅｄ流量１４１ｍ３／ｈ、太阳辐射强度７００Ｗ／ｍ２工ｗｉｔｈｔｉｍｅ表 １ 压力损失测试Ｔａｂｌｅ１Ｔｅｓｔｃｈａｒｔｏｆｐｒｅｓｓｕｒｅｌｏｓｓ流量（ｍ３／ｈ）单管风速（ ｍ／ｓ ）４ｍ总压损（ Ｐａ）摩擦阻力系数／１ ６ｍ总压损（ Ｐａ）Ｆｌｏｗ Ｗｉｎｄ ｓｐｅｅｄｉｎｓｉｎｇｌ ｅｔｕｂｅＰｒｅｓｓｕｒｅｌｏｓｓｏｆ４ｍ Ｆｒｉｃｔｉｏｎａｌｆａｃｔｏｒ Ｐｒｅｓｓｕｒｅｌｏｓｓｏｆ１６ｒａ５７ １ ． ０ ５０ ． ２２７３ ４０７ １１ ． ３８ ０ ． ２１ ８２ ６０８５ １ ． ５ ９０ ． １８ １８ ７２１０２１ ． ８１３ ０ ． １８２４ １ ０４１ １３ ２． ０ １７０ ． １９３２ １ ３６１ ２４２． ２２２ ０． ２０ １９ １７２１ ４ １ ２ ． ５ ３１０． ２２５５２４８１ ５５２． ８４２ ０． ２５２４ ３３６１ ７０ ３ ． ０ ５１０． ２５７６ ４０８９５０新疆农业科学５４ 卷２ ． ５阻力特性分析于日光温室是可行的 ，在集热器长度为１６ｍ、集实际应用中 ，要考虑系统的管路配置及风机热器单支玻璃管接收器内空气流速为 ２． ５ｍ／ｓ 的的选择问题， 因此，在利用该新型双管集热器进行条件下，集热器出口温度可达 ７５１ ， 集热效率可集热的系统中 ，集热器进出口之间的压降特性也达５０％ 。是集热器性能的一个重要参数。 利用压差计在集４． ２在晴好天气条件下 ， 集热器累计集热量最热器单支玻璃管接收器内不同空气流速条件下对高可达６５ＭＪ；在阴天条件下 ，集热器集热效果较长度为 ４ｍ 的双管集热器进出 口之间的压损进行弱 ，集热器累计集热量约为２２ＭＪ ； 实测期间集热了测试。 测试结果见表 １ ，根据式（ ６ ） 和式（ ７ ） 得系统通过日光温室墙体主动蓄热方式， 累计为日到的摩擦阻力系数计算得到 １ ６ｍ 长双管集热器光温室提供了２４００ＭＪ 的太阳热能。进出口的压损。４． ３在集热器流量为１４１ｍ３／ ｈ 的条件下 ，１ ６ｍＰ＝／ ． 丄 ． 把＿ （ ６ ）长集热器总阻力损失约为２４８Ｐａ 。＾２ 参考文献 （ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ ）ｐ＾－ （ ７ ）［ １ ］ＳｅｔｈｉＶ．Ｐ． ，ＤｕｂｅｙＲ．Ｋ．（２０１ １ ）．Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｄｕａｌｐｕｒ－Ｐ”ｐｏｓｅｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅｃｏｕｐｌｅｄｗｉ ｔｈｎｏｒｔｈｗａｌｌｕｔｉｌｉｚａｔ ｉｏｎｆｏｒｈｉ ｇｈｅｒｅ－根据测试结果绘制的集热器阻力特性曲线 ，ｇａｉｎｓ［ Ｊ］ ．ＳＯＬＡＲＥＮＥＲＧＹ ，８５ （ ５ ）７３４－ ７４５ ．可以看出 ， 随着集热器内流量的 增大，集热器总［２］ＴｏｎｇＧ．，Ｃｈｒｉｓ ｔｏｐｈｅｒＤ．Ｍ．，ＬｉＢ ．（２〇〇９）．Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｍｏｄｅｌ －阻力损失也增加 ，在单支玻璃管接收器流速为ｌｉｎｇｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｖａｒｉａ ｔｉｏｎｓｉｎａＣｈｉｎｅｓｅＳ Ｄｌａｊ＊ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ ［２．５ｍ／ｓ时，此时集热器流量为１４１ｍＶｈ，１６ｍ长ＣＯＭＰＵＴＥＲＳＡＮＤＥＬＥＣＴＲＯＭＣＳｍＡＧＲＩＣＵＬＴＵＲＥ ，１２９－ １３９集热器总阻力损失约为２４８Ｐａ 。 图 １ １■［３］ 李惟毅 ，李兆力，雷海燕， 等． 农业温室微气候研究综述与５００ｒ理论模型分析［ Ｊ ］． 农业机械学报， ２００５， （５ ） １ ３７－ １４０．Ｖ＝１２． ９Ｓ４ｅ１ ４００＊Ｒ＾＝０Ｊ９７ＪｒＬＩＷｅｉ－ｙｉ，ＬＩＺｈａｏ－ ｌｉ，ＬＥＩＨａｉ－ｙａｎ ，ｅｔａｌ．（２００５）．Ｒｅ－由ｗ ． ． ． ．＾３５－￡ｓｅａｒｃｈｏｎＡｇｒｉｃ ｕｌｔｕｒａ ｌＧｒｅｅｎｈｏｕｓｅＭｉｃｒｏｃｌ ｉｍａｔｅａｎｄＡｎａｌｙｓｉｓｏｆ资 Ｊｒ ＴｈｅｏｒｅｔｉｃａｌＭｏｄｅｌ ［ Ｊ］．ＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｆＴｈｅＣｈｉｎｅｓｅＳｏｃｉｅｔｙｏｆ， Ａｇｒｉｃｕｌｔ ｕｒａｌＭａｃｈ ｉｎｅｒｙｆ（ ５ ） １３７－１ ４０ ．（ ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ ）１１ ００＇［４ ］ 白义奎， 刘文合， 王铁良， 等． 日光温室朝向对进光量的影ｍ０＇＇＇■ 响分析［ Ｊ］． 农业机械学报 ，２００５，３６ （２ ）７３－７５，８４ ．０＜ ０１０ ３ ， ０４＇ ＢＡＩＹｉ－ｋｕｉ ，ＬＩＵＷｅｎ－ｈｅ，ＷＡＮＧＴｉｅ－ｌｉ ａｎｇ ，ｅｔａｌ ．单管Ｍ速ｍ／ｓ｝■、 （ ２００５ ）．Ａｎａｌｙｓ ｉｓｏｆＯｒｉｅｎｔａｔｉｏｎＩｎｆｌｕｅｎｃｅｄＳｕｎｌｉｇｈｔｉｎＳｏｌａｒ图１ １集热器阻力特注曲线 ＧｒｅｅｎｈｃｍｓｅＵ＇ｉ．ＴＲＡｍＡＣＴＩＣｍＯＦＴＨＥＣＨＩＮＥＳＥＳＯＣＩＥＴＹＦｉｇ．１ １Ｃｏｌｌｅｃｔｏｒｓｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｃｕｒｖｅ〇Ｆａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｍａｃｈｉｎｅｒｙ，３６（２）７３－７５，８４ ．（ ｉｎＣｈｉ ｎｅｓｅ）［５］ 马承伟 ，韩静静，李睿 日光温室热环境模拟顶测软件研究、开发［ Ｊ ］ ． 北方园艺 ，２０ １０ ，（１ ５）６９－７５ ．３１才 卞匕 ＭＡＣｈｅｎｇ－ｗｅｉ，ＨＡＮＪｉｎｇｊ ｉｎｇ ，ＬＩＲｕ ｉ．（ ２００５ ） ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ， ，． ． ． ．ｒ、，”＂ａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＳｏｆｔｗａｒｅｆｏｒＴｈｅｒｍａｌＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｉｍｕｌ ａ－根据第２ 节的结果，在已知 日光温室内作物．Ｍ．ｔｉｏｎａｎｄＰｒｅｄｉｃ ｔｉｏｎｉｎＳｏｌａｒＧｒｅｅｎｈｏｕｓｅ［ Ｊ ］ ．ＮｏｒｔｈｅｒｎＨｏｒｔｉｃｕｌ－生长环境需求（主要是室内温度） 的前提下， 可对＿， （ １ ５ ） ６９－７５．（ ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）集热器的出 口温度进行调节 ， 由集热器玻璃管接［６］ 何芬 ， 马承伟 ， 周长吉 ， 等．基于有限差分法的日光温室地收器内的设计流量选择合适的风机型号，设计出温二维模拟 ［Ｊ ］ ．农业机械学报， ２〇１ ３， （４ ） ２２８－ ２３２ ．针对不同作物的温室太阳能集热系统，并可给出ＨＥＦｅｎ，ＭＡＣｈｅｎｇ － ｗｅｉ，ＺＨＯＵＺｈａｎｇ－ｊｉ，ｅｔ ａｌ ．（训３）．２不同天气条件下 （ 晴好天气或阴天） 太阳能集热－ ＤＳｉｍｕｋｔｉ ｃｍｏｆＳｄｌＴｅｍｐｅｍｔａｅｉｎＳｏＷＢａｓｅｄ一， ，，ｏｎＦｉｎｉｔ ｅＤｉｆｆｅｒｅｎｃｅＭｅｔｈｏｄ 「 Ｊ ｌ ．ＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅＣｈｉｎｅｓｅＳｏ－系统为日光温室提供的太阳热能。．．．， 、Ｌ．ｘｃｉｅｔｙｆｏｒ ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＭａｃｈｉｎｅｒｙ ，（ ４）２２８－２３２．（ ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ ）４结 论 ［７ ］ 十徳咯 ， 饥轩 ， 殷志强 ， 等侃爷太阳能供暖［Ｊ］．太阳能７报， ２００２，２３ （ ５ ）５５７－ ５６３ ．４． １ 新型双集热管多曲面槽式空气集热器应用５＾张明星等 新型双集热管多曲面槽式空气集热器在乌鲁木齐９５ １＿ＬｉＤｅ－ｊ ｉａｎｔＴＡＮＧＸｕａｎ，ＹＩＮＺｈｉ －ｑｘａｎｇ ，ｅｔａｌ．（ ２００２） ．ａｉｒｈｅａｔｉｎｇ［ Ｊ］ ．ＥＮＥＲＧＹＣＯＮＶＥＲＳＩＯＮＡＮＤＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ，ＳＯＬＡＲＨＥＡＴＩＮＧＦＯＲＧＲＥＥＮＨＯＵＳＥ［Ｊ ］．ＡＣＴＡＥＮＥＲＧＩＡＥ６３ （ ＳＩ） １２３－ １２９．ＳＯＬＡＲＩＳＳＩＮＩＣＡ，２３ （５ ）５５７－ ５６３．（ ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）［１５ ］Ｌｉ Ｚｈｅｎｇ－ｌｉａｎｇ，ＣｈｅｎＭｉｎｇ－ ｘｉａｎ，ＭｅｎｇＨｕ－ｓｈｅｎｇ，ｅｔａｌ．［ ８ ］ 刘圣勇 ， 张杰， 张百良 ， 等．太阳能蓄热系统提高温室地温（２０１５）．ＳｔｕｄｙｏｎａＭｉｄ－ＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＴｒｏｕｇｈＳｏｌａｒＣｏｌｌｅｃｔｏｒ的试验研究［ Ｊ ］ ． 太阳能学报， ２００３ ， （ ４）４６１－４６５．ｗｉｔｈＭｕｌｔｉｓｕｉｆａｃｅＣｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ［Ｊ］．ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬＪＯＵＲ－ＬＩＵＳｈｅｎｇ－ｙｏｎｇ，ＺＨＡＮＧＪｉｅ，ＺＨＡＮＧＢａｉ－Ｈａｎｇ，ｅｔａｌ ．ＮＡＬＯＦＰＨＯＴＯＥＮＥＲＧＹｔ（２１７０３１ ） ．（ ２００３ ） ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｏｆｓｏｌａｒｔｈｅｒｍａｌｓｔｏｒａｇｅｆｏｒ ｉｎｃｒｅａｓ－［１ ６］ 陈紫光， 陈超， 凌浩恕， 等． 日光温室专用多曲面槽式太阳ｉｎｇｔｈｅｅａｒｔｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ ［Ｊ］ ．ＡｃｔａＥｎｅｒｇｉａｅＳｏ－能空气集热器热工性能试验研究 ［Ｊ ］ ．建筑科学，２０１４，ｌａｒｉｓＳｉｎｉｃａ ｔ（４ ）４６１－４６５ ．（ ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ ）（８ ）５８－ ６３．［ ９ ］ＢａｘｇａｃｈＭ．Ｎ．，ＤａｈｍａｎＡ．Ｓ．，ＢｏｕｋａｌｌｏｕｃｈＭ．（ １９９９ ）．ＡＣＨＥＮＺｉ－ｇｕａｎｇ，ＣＨＥＮＣｈａｏ ，ＬＩＮＧＨａｏ－ｓｈｕ，ｅｔａｌ．ｈｅａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍｕｓｉｎｇｆｌａｔｐｌａｔｅｃｏｌｌｅｃｔｏｉｓｔｏｉｍｐｉｏｖｅｔｈｅｉｎｓｉｄｅ（２０１４ ） ．ＥｘｐｅｉｉｍｅｎｔａｌＳｔｕｄｙｏｎＴｈｅｎｎａｌＰｅｉｆｏｉｍａｎｃｅｆｏｒｔｈｅｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅｍｉｃｒｏｃｌｉｍａｔｅｉｎＭｏｒｏｃｃｏ［ Ｊ］ ，ＲＥＮＥＷＡＢＬＥＥＮＥＲ－ Ｓｐｅｃｉａｌｉ ｚｅｄＭｕｌｔｉｐｌ ｅＣｕｒｖｅｄＳｕｉｆａｃｅｓＴｒｏｕｇｈＳｏｌａｒＡｉｒＣｏｌｌｅｃｔｏｒＧＹ，１ ８（ ３ ）３６７ －３８ １ ．ＤｅｄｉｃａｔｅｄｔｏＳｏｌａｒＧｒｅｅｎｈｏｕｓｅ［Ｊ ］ ．ＢｕｉｌｄｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅ ｔ（ ８） ５８－［ １０ ］ＴｃｈｉｎｄａＲ．，ＫａｐｔｏｕｏｍＥ ．，ＮｊｏｍｏＤ．（ １９９８ ） ．Ｓｔｕｄｙｏｆｔｈｅ６３．（ ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）Ｃ． Ｐ． Ｃ．ｃｏｌｌｅｃｔｏｒｔｈｅｎｎａｌｂｅｈａｖｉｏｕｒ［ Ｊ ］ ．ＥｎｅｒｇｙＣｏｉｗｅｒｓｉｏｎ＆［１７］ 凌 恕， 陈超， 陈紫光， 等． 丨Ｉ光Ｕ令带贤ＫＯ＂ＣＭ逬的太Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ，３９（１３ ）１ ， ３９５－ １，４０６ ．酊能和炎Ｍ热墙体休系 ［ Ｊ］ ． 农、丨 ｋ机械７报， ２０１５ ， （３） ３３６［ １ １ ］ＴｃｈｉｎｄａＲｅｎｅ．（２００８ ） ．Ｔｈｅｎｎａｌｂｅｈａｖｉｏｕｒｏｆｓｏｌａｒａｉｒｈｅａｔｅｒ３４３．ｗｉｔｈｃｏｍｐｏｕｎｄｐａｒａｂｏｌｉ ｃｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒ ｆＪ ］ ．ＥＮＥＲＧＹＣＯＮＶＥＲ－ＬＩＮＧＨａｏ－ｓｈｕ，ＣＨＥＮＣｈａｏ，ＣＨＥＮＺｉ－ｇｕａｎｇ，ｅｔａｌ．ＳＩＯＮＡＮＤＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ，４９ （４）５２９－ ５４０ ．（２０１５ ） ．ＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＰｈａｓｅＣｈａｎｇｅＭａｔｅｒｉａｌＷａｌｌｗｉｔｈＶｅｒｔｉ－［ １２ ］ＢａｋｏｓＧ．Ｃ．，ＩｏａｎｎｉｄｉｓＩ．，ＴｓａｇａｓＮ．Ｆ．，ｅｔａｌ．（ ２００１ ） ．ｃａｌＡｉｒＣｈａｎｎｅｌｓＩｎｔｅｇｒａｔｉｉ＾ＳｏｌａｒＣｏａｃｅｎｔｒａｔｏｒｓ［Ｊ ］ ．ＴｒａｎｓａｏＤｅｓｉｇｎ ， ｏｐｔｉｍｉｓａｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ－ｅｆｉｃｉｅｎｃｙｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅＣｈｉｎｅｓｅＳｏｃｉｅｔｙｆｏｒＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ，（ ３） ３３６ａｌｉｎｅ－ｆｏｃｕｓｐａｉａｂｏｌｉｃ－ｔｒｏｕ＾ｉｓｏｌａｒ－ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ（ＰＴＣ ）［Ｊ ］ ．－３４３． （ ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）ＡＰＰＬＩＥＤＥＮＥＲＧＹ，６８ （ １）４３－ ５０．［ １８ ］孙峙峰，曲世琳． 太阳能空气集热器热性能测试方法研究［ １３］ＺｈｅｎｇＨｏｎｇ－ ｆｅｉ，ＷｕＧａｎｇ ，ＤａｉＪｉｎｇ ，ｅｔ ａｌ ．（ ２０１ ５） ．Ｄｅｓｉｇｎ［Ｊ］ ．太阳能学报， ２０１ １，３２（ １ １ ）１６５７ － １６６１ ．ａｎｄＴｅｓｔｉｎｇｏｆａＳｈｅｌｌ－ＥｎｃａｐｓｕｌａｔｅｄＳｏｌａｒＣｏｌｌｅｃ ｔｏｒｗｉｔｈｔｈｅＳＵＮＺｈｉ－ｆｅｎｇ，ＱＵＳｈｉ－ｌｉｎ．（ ２０ １１ ） ．ＴｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｔｅｓｔＣｏｍｐｏｕｎｄＳｕｉｆａｃｅＣｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒｓ［ Ｊ］．ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬＪＯＵＲ－ｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒ ｔｈｅｔｈｅｎｎａｌｐｅｉｆｏｎｎａｎｃｅｏｆ ｓｏｌａｒａｉｒｃｏｌｌｅｃ ｔｏｉｓ［ Ｊ ］ ．ＮＡＬＯＦＰＨＯＴＯＥＮＥＲＧＹ，（ １ ３０１ ８７ ）．ＡｃｔａＥｎｅｒｇｉａｅＳｏｌａｒｉｓ Ｓｉｎｉｃａ，３２ （１ １ ）１ ，６５７－１，６６１ ．（ ｉｎＣｈｉ－［ １４］ＺｈｅｎｇＨｏｎｇ － ｆｅｉ ， ＴａｏＴａｏ ，ＭａＭｉｎｇ，ｅｔａｌ ．（ ２０１２ ） ．Ｅｘｐｅｒｉ－ｎｅｓｅ）ｍｅｎｔａｌｔｅｓｔｏｆａｎｏｖｅｌ ｍｕｌ ｔｉ－ｓｕｉｆａｃｅｔｒｏｕｇｈｓｏｌａｒｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒｆｏｒ９５２新疆农业科学５４卷ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｔｕｄｙｏｆＮｅｗＴｙｐｅＭｕｌｔｉｐｌｅＣｌａｍｂｅｒＴｒｏｕｇｈＳｏｌａｒＡｉｒＣｏｌｌｅｃｔｏｒｗｉｔｈＤｕａｌＣｏｌｌｅｃｔｏｒＴｕｂｅｓｉｎＵｒｕｍｑｉＳｏｌａｒＧｒｅｅｎｈｏｕｓｅＺＨＡＮＧＭｉｎｇ－ｘｉｎｇ１，ＣＨＥＮＣｈａｏ１，ＭＡＣａｉ－ｗｅｎ２，ＪＩＡＮＧＬｉ－ｘｉｎｇ１，ＺＨＯＵＰｉｎｇ２，ＺＨＡＮＧＣａｉ－ｈｏｎｇ２（ １ ．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅａｎｄＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ，ＢｅｉｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００２４ ，Ｃｈｉｎａ；２．Ｉｎｓｔ ｉｔｕｔｅｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＭｅｃｈａｎｉｚａｔｉｏｎ ，ＸｉｎｊｉａｎｇＡｃａｄｅｍｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ ，Ｕｒｕｍｑｉ８３００９１ ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ 【 Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ】Ｉｎｏｒｄｅｒ/p