----地中熱交換系統 地中熱交換系統是為有效利用太陽能。在日間由于溫室溫度較高，通過此系統把多余的能量貯存起來，夜間溫度降低時，再將貯存的能量釋放出來，達到使日間溫度降低，夜間（尤其是凌晨）室內氣溫升高的效果。即在溫室內部設有風機和地下通風管道，當日間室內溫度高于某一限值時，風機啟動，使熱空氣通過地下管道將熱量儲存于管道周圍的土壤中，當凌晨室內空氣溫度低于某一限值時，風機又啟動運轉，將室內的冷空氣送入地下管道，并吸收管道周圍土壤的熱量，使其溫度升高。 遼沈Ⅰ型節能日光溫室凈跨度7．5米，長90米，凈面積667平方米，附屬房（工作間）19平方米，脊高3．5米，后墻高2．2米。 地中熱交換系統由風機、地下通風管道、控制系統及附屬部分組成。 一、風機的選型 風機是實現地中熱交換的主要部分，直接決定了熱交換的效果，因此，風機的選擇至關重要。 1．風機的類型和選擇 通風機是機械通風系統中最主要的設備，有軸流式和離心式兩種形式。 農業建設常用的通風換氣一般只在于送進新鮮空氣和排除污濁空氣，要求有較大的通風換氣量和較小的壓力，故大多采用軸流式風機。它的價格便宜，在低靜壓下耗能少而且具有較高的效率，也容易安裝和養護。本試驗選用單相軸流風機兩臺，功率為0．37kW，葉片直徑為300毫米，流量為3870立方米／時，工作壓力為19．6毫米H2O。 2．風機的安裝位置 風機的安裝位置一般處于管道中部，管道采用對稱中分式布置方式，以減少管道進出口之間的長度，提高熱交換率并減少送風阻力。另外，為使管道兩端土壤貯、放熱均勻，提高換熱效果，亦可采用正反轉特性相近的雙向軸流風機，交替正、反向送風。 二、通風管道的設計 通風管道一般采用導熱系數大、耐久性好、施工方便、造價低的材料，目前常用的是PVC單壁波紋管，其造價較低，施工容易，耐久性能好。遼沈Ⅰ型日光溫室首次使用粘土空心磚外包塑膜風管，這種風管使用普通粘土空心磚，造價低，但施工不方便，耐久性差，外包塑膜易破損。試驗結果表明，地中熱交換系統的作用與風管材質關系不大。在本試驗中選用外徑為110毫米（內徑100毫米）的PVC塑料管及通風孔為8×6×2的空心磚兩種材料作地下通風管，每段管道長20米，埋深為450毫米，西側為14道PVC管，管間距為450毫米，東側為12道空心磚通風管，管間距為490毫米，管內壁總面積與棚內地面積之比分別為0．618和0．649，均滿足要求。 風槽尺寸寬0．5米，長6米，深0．6米。 二、兩側不同通風管材對溫室環境影響 為研究地下熱交換系統對溫室環境的影響，本試驗分別對東西兩側即PVC管及空心磚通風管處的地溫及溫室內空氣溫度進行測定。地溫測定點分別為距地面5厘米、15厘米、35厘米。 1．地下熱交換系統對地溫的影響 （1） PVC管一側關機而空心磚一側通風時：在35厘米處空心磚地溫最高升高3．9℃；在25厘米處空心磚地溫最高升高2．4℃；在15厘米處空心磚地溫最高升高0．6℃。 （2） PVC管一側通風而空心磚一側關機時：在35厘米處，PVC管地溫最高升高2．9℃；在25厘米處，PVC管地溫最高升高2．5℃；在15厘米處，PVC管地溫最高升高0．5℃。 2．地下熱交換系統對氣溫的影響 通過對溫室內外環境溫度的測試分析得出當空心磚側單獨開機時，早6：00的氣溫比PVC管側高2℃～4℃；當PVC側單獨開機時，早6：00的氣溫比空心磚側高2℃～3．8℃。即均可使溫室內氣溫提高2℃～4℃。 3．地下熱交換系統對室內相對濕度的影響 由于冬季溫室內部通風換氣量極小，相對濕度可達到95％～100％，作物易因濕度高而產生病害，而地下熱交換系統則在蓄熱過程中進行除濕，使空氣中的含水量降低。同時造成空氣流動使室內溫度分布更均勻，有利于作物生長。（待續） （110161 沈陽農業大學水利學院）□白交奎 王鐵良（ 佚名）