大跨度非对称大棚上拉式内保温被卷帘系统的设计与应用评价.pdf

摘 要  摘 要 温室大棚是以采光和保温材料作为全部或部分围护结构、用于栽培植物的建筑。 为了提高温室大棚的保温能力，通常采用多层覆盖保温蓄热措施，覆盖材料分为透明 和非透明两种，透明材料保温能力较差，非透明材料保温能力较好，在白天卷至温室 大棚顶部时，非透明覆盖材料会在温室长度方向上投射出一段阴影带，减少地面阴影 部位光照时数及光照强度，且阴影部位随着太阳从日出到日落位置的变化也发生位 移，进而对温室北部较大面积作物的生长品质和产量产生一定不良影响。 本文通过分析卷帘机演变历程，结合目前市场上使用较多类型的卷帘机，分析了 目前使用的保温被类型、内部机械动力结构和外部支撑体系，借鉴连栋玻璃温室遮阳 系统工作原理，依托 18m 跨度非对称双层保温大棚作为试验对象，评判了一种质地 轻薄、保温良好、吸水性较差、抗拉性能强的丝棉保温被作为内保温覆盖材料，并按 照“电动机-减速机-联轴器-传动轴-牵引绳-配重轴-保温被”的工作方式，设计出一套 包括动力装置、传动装置、固定装置和保护装置四部分的大跨度非对称大棚上拉式内 保温被卷帘系统。在夜间需要覆盖时，该内保温被卷帘系统驱动传动轴正转，将保温 被向上拉升；在白天不需覆盖时，卷帘系统驱动传动轴倒转，牵引绳倒退，让保温被 滑落置于地面。经过反复多次试验、优化系统结构，本卷帘系统运行稳定、效果良好， 满足生产需求。 在冬季温光性能测试中，相比无保温被大棚，内保温大棚可以提高室内温度 0.4~6.5℃，尤其是寒冷天气夜间情况下，能够减缓热量散失，有效提高棚内最低温度， 避免出现极端情况；在晴朗天气上午揭开保温被后，能够加快棚内温度升高，保持全 天空气湿度相对平稳。典型晴天条件下，内保温大棚和外保温大棚内均表现为南部光 照最好，中部低于南部，北部最差。二者南北方向不同位置透光率差异中部北部 南部，且内保温大棚较外保温大棚内光照强度高，南北方向分布更均匀，采光性能更 好，可增加约 12.22%的透光率。 综合以上温光环境测试，结果表明，本系统所设计的大跨度非对称大棚上拉式内 保温被卷帘系统，在实现保温被“由外向内”的转移的同时，也能够解决白天遮光在 地面产生投影的问题，可增加棚内进光量，增加光照强度，提高室内温度，对于棚内 作物生长和产量有积极作用。 关键词：大跨度大棚；非对称；上拉式；内保温被；卷帘系统 I 目 录  目 录 摘 要 I ABSTRACT III 第一章 文献综述 1 1.1 研究背景 1 1.2 温室保温性能的研究意义 2 1.3 日光温室外保温覆盖材料研究现状 3 1.4 温室内保温覆盖材料研究现状 5 1.5 日光温室保温被卷帘装置研究现状 7 1.5.1 发展历程 7 1.5.2 主要类型 9 1.5.3 卷帘机类型对比 12 第二章 内保温被卷帘系统的设计 14 2.1 保温被卷帘技术现状 14 2.2 设计目的及意义 15 2.3 设计思路 16 2.4 技术路线 18 2.5 内保温覆盖形式设计 18 2.5.1 保温材料评判与确定 18 2.5.2 覆盖形式设计 19 2.6 机械动力系统设计 19 2.6.1 动力装置 19 2.6.2 传动装置 19 2.6.3 固定装置 19 2.6.4 保护装置 20 第三章 内保温被卷帘系统的建造及运行 22 3.1 试验方法 22 3.2 试验场地及材料 22 3.3 初步试验 23