塑料薄膜具有保溫性,，存在著明顯的季節(jié)變化和較大的晝夜溫差。一般在寒冷冬季大棚內(nèi)日增溫可達3℃~6℃,，陰天或夜間增溫能力僅1℃~2℃,；春暖時節(jié)大棚內(nèi)增溫可達6℃~15℃；夏季大棚內(nèi)可產(chǎn)生50℃以上的高溫,；由此大棚內(nèi)存在著冰凍危害及高溫,，有望通過溫室大棚的相變蓄熱保溫使棚溫保持在20℃~30℃之間。
塑料薄膜透光率可達80%~90%,，但在使用期間由于灰塵污染,、吸附水滴,、薄膜老化等原因,，而使透光率減少10%^-30%。大棚壓膜槽在大棚內(nèi)的光照條件受季節(jié),、天氣狀況,、覆蓋方式(棚形結(jié)構(gòu)、方位,、規(guī)模大小等),、薄膜種類及使用新舊程度情況的不同而產(chǎn)生很大差異。
鑒于上述存在的諸多問題,，我們能否在薄膜中添加納米相變材料,，提高薄膜自身的保溫隔熱性能及透光率，是一個值得深入研究的方向,。
溫室大棚中不論是墻體還是薄膜只能從表面保證蔬菜的生長環(huán)境,，真正從內(nèi)在提升蔬菜生長溫度的是土地自身合適的溫度。對于嚴(yán)冬,，溫室大棚內(nèi)和外界環(huán)境的地溫是一樣的,，對甜瓜,、辣椒等這樣的喜高溫植物，土地的低溫制約了冬季溫室大棚部分蔬菜的生長,。
鑒于此,，有不少學(xué)者研究太陽能土壤加熱系統(tǒng)，采用專用平板太陽能集熱器,，收集免費的太陽能熱量,，加熱系統(tǒng)內(nèi)的介質(zhì)空氣；白天棚內(nèi)溫度較高,，熱空氣通過管道與地下土壤進行換熱,，將熱量儲存在土壤中，而夜間,，當(dāng)棚內(nèi)溫度下降時,，冷空氣通過管道與地下土壤進行換熱，將地下存儲的能量傳給室內(nèi)空氣,。但是這種太陽能儲能系統(tǒng)只適用于花卉,、育苗場所等，對于大面積的農(nóng)戶蔬菜種植普及尚不適用,。
作為相變蓄熱材料的工業(yè)級石蠟是很多碳?xì)浠衔锏幕旌象w,，其相變溫度可調(diào)，且溫度范圍寬泛,，熔點從2367℃不等,，是有機儲熱材料中應(yīng)用最廣的相變材料。石蠟相變潛熱高,，幾乎沒有過冷現(xiàn)象,、自成核、熔化時蒸汽壓力低,、不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)且化學(xué)穩(wěn)定性較好,、沒有相分離和腐蝕性；它還可與支撐材料形成定形相變材料,，使其在圍護結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用具有廣闊的前景,。但其缺點主要是導(dǎo)熱系數(shù)偏低。
聚乙二醇其鏈結(jié)構(gòu)簡單容易結(jié)晶,，熔點為20~25℃,，潛熱值約為150kJ/kg。蔬菜大棚壓膜卡槽具有固體成型好,、不易發(fā)生相分離及過冷現(xiàn)象,、腐蝕性較小、理化性質(zhì)穩(wěn)定，易加工成型,、導(dǎo)熱率高,、熔解熱較高，易溶于水等特點,。如果將兩種不同聚合度值的聚乙二醇按不同比例混合,，就可得到相變溫度不同且范圍較寬的混合儲熱材料，以適應(yīng)對溫度有不同要求的對象使用,。這不僅對溫室生產(chǎn)應(yīng)用有很好的適應(yīng)性,，而且為開發(fā)混合相變材料提供了新途徑。
上述相變材料都存在或多或少的弊端,，隨著納米相變材料研究的不斷深入,，將相變材料與土壤自身的保溫性能結(jié)合起來達到一種比較好的儲能效果，將是人們研究的一個重點,。比如開口珍珠巖,，結(jié)構(gòu)呈開口狀，表面積大,，具有良好的吸附能力,，保水排水透氣性能良好，保肥能力適中,，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,，安全衛(wèi)生，本身無異味,，很少滋生蟲卵和病原物,，就是一種比較有前景的儲能材料，為了增強導(dǎo)熱性,、相容性等需要尋找一種納米材料,，起到一定的“潤滑”作用。在溫室大棚的田埂上,，布置相變材料儲熱塊,，為添加一定納米技術(shù)的相變無機水合鹽或有機化合物相變材料儲熱塊,，這樣便可解決太陽能土壤加熱系統(tǒng)不能普及應(yīng)用的缺陷,，但是對于相變材料的封存仍需進一步的研究。
為保證溫室大棚蔬菜最適宜的生長溫度,，納米相變材料不僅僅局限于薄膜,、墻體及土地的應(yīng)用，還可以應(yīng)用于保溫被或草簾子,、立柱等,，對于各項的研究應(yīng)用有待進一步深入。
在溫室大棚中添加納米相變材料，作為主要蓄熱體,，利用相變材料恒溫或近似恒溫條件能夠吸收和釋放大量相變潛熱,，白天蓄能，夜間釋能,，完全或部分替代夜間采暖,，不但降低溫室內(nèi)空氣的晝夜溫度波動，達到太陽能利用的“時間轉(zhuǎn)移”和“削峰填谷”的目的,，而且節(jié)約了常規(guī)能源的消耗,，并具有一定的經(jīng)濟性，為相變材料在溫室大棚中的應(yīng)用提供了一定的參考價值,。
目前的納米相變材料在農(nóng)業(yè)中的研究還處于起步階段,，本文試圖從土地、墻體,，薄膜等方面應(yīng)用相變材料進行了一定的分析,。與傳統(tǒng)的保溫技術(shù)相比，蓄熱保溫更能夠滿足溫室大棚內(nèi)蔬菜生長的溫度需求,。
隨著納米相變材料的深入研究,，蔬菜大棚壓膜槽提升相變儲能材料在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用具有一定的生態(tài)意義。近些年來國家對節(jié)能問題的日益重視,，相變材料必將在各領(lǐng)域使用,，尤其在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域具有廣闊前景。
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