[01250194]太阳能主-被动式蓄热技术与农业日光温室建筑构筑关键技术研究与应用

该成果由北京工业大学完成。

该成果属于应用于园艺设施农业的新能源和新技术范畴，以日光温室为研究对象，进行了产品的研发、结构的设计、软件的开发，形成了如下的科技创新：

1.研发了一种来源广泛、成本低廉、储能耐久性好、适用范围广的复合相变蓄热墙体材料，解决了目前日光温室墙体材料蓄热能力不足的问题，并提高了其的热容性。

2.首次提出了日光温室被动式相变蓄热“三重”结构墙体体系的构筑理念。该研究结果对根本改变我国日光温室墙体建筑一直沿用的重保温（热阻特性）、轻蓄热（热容特性），传热与蓄热概念模糊的传统建筑理念，为正确应用不同热工性能的墙体材料、科学合理设计温室墙体热工性能提供了理论依据。

3.提出了适于温室墙体应用的“三重”结构墙体相变墙体材料层成型方法。对于热传导性能较差、但热容性能优秀的相变材料，采用与热传导性能较好的水泥砂浆直接混合方式、较插层方式可提高复合相变蓄热墙体材料的热传导性能以及蓄放热性能的研究结果，为新材料在园艺设施农业的科学应用、同时正确认识相变蓄热墙体材料的传热机理，提供了理论方法。

4.提出了被动式相变蓄热 “三重”结构墙体传热模型构建其求解方法，形成了一套较为完整的关于日光温室被动式相变蓄热“三重”结构墙体热工性能评价指标体系及其计算方法，并开发了相应的应用软件，为日光温室建筑墙体优化设计及其建筑热环境的热性能评价，提供了理论和设计方法支撑。

5.联合研发了低成本、高性能温室日光温室专用的复合抛物面聚光器空气集热器，并与日光温室北墙体主动蓄热有机结合，提出了主—被动式日光温室构造体系，有效解决了太阳辐射沿日光温室墙体内表面厚度方向深入的深度有限、中间承重墙体层的显热蓄热能力没有得到充分发挥的问题，改善了温室的热环境，为日光温室高效利用太阳能、应对连续阴天非加热温室供热不足难题提供了新的方法和途径。

该成果共获得国家发明专利3项，发表学术论文近40篇（SCI、ISTP、EI收录近20篇），该成果已应用于北京大兴、昌平地区的实际日光温室，显著提高了西红柿的产量、品质，而且还缩短了生产周期：与普通温室比较，“三重”结构墙体温室的10株西红柿试验品种的产量是前者的6.7倍、果实的纵横径较前者增大了1.3倍，西红柿的总产量为前者的1.7倍;

同时已与山西、新疆农业科学研究院等科研单位开展了关于成果转化、示范与推广应用的合作研究。