常见内保温材料的保温性能究竟如何?怎么使用才不会误踩雷区

四川建材 2022-05-04 阅读:207

温室常用内保温笼盖质料及保温性能评价

需要的情况温度是温室做物赖以保存的根底,只要在必然的温度根底之上,做物才气一般生长发育,并有望获得抱负的产量和品量,因而温度是温室情况调控的重要参数。温度调控的素质是调控温室空间的热量,在低温季节,尽可能地留住室内空间热量或通过主动加热体例恰当弥补热量;在高温季节,尽可能削减进入室内的热量或者通过主动降温体例排除室内的多余热量。鉴于试验目标,那里仅切磋低温季节。

主动加热是低温季节温度调控最行之有效的办法,但是一定陪伴着能耗和成本问题。据查询拜访,在中国传统的温室中,按尺度煤计算,差别地域的加热燃煤消耗量:北纬35°地域为190~260t/hm2,北纬40°地域为390~520t/hm2,北纬43°地域为640~900t/hm2,可占消费成本的30%~70%。因而,削减温室的加热能耗,是进步设备园艺消费经济效益的重要手段。

温室都具有优良的太阳辐射透过性,好天白日会有大量的太阳辐射透射进来。进入温室的太阳辐射,凡是会被室内各类外表吸收后改变生长波热辐射,并因温室空间的相对封锁特征和大部门笼盖质料的长波辐射阻隔特征,长波辐射的大部门会留在室内,加热室内空气,进步空气温度,从而构成优良的温室热情况。若是可以通过必然的工程手段或者办理办法,将白日蓄积在温室内的热量尽可能多、尽可能久地留住,就能够有效削减加热负荷或者缩短加热时间,从而削减加热投入、降低消费成本、促进节能减排。

按照温室空间热平衡阐发,在加热温室中,夜间丧失的热量,次要包罗通过围护构造笼盖层的传热、通过温室裂缝的通风耗热,以及土壤的地中传热。此中围护构造的传热量是最次要的热丧失路子,可占总热量丧失的60%以上;凉风渗入的热丧失,与温室的密闭性有关,约占温室总热量丧失的5%~20%;土壤的地中传热,按照土壤温度与室内空气温度的关系,约占温室总热量丧失的-30%~30%,即当空气温度高于土壤温度时,土壤处于吸热形态,会招致室内热量丧失;反之,土壤处于放热形态,会提拔室内空气温度。由此可见,围护构造传热是温室热丧失最次要的路子,因而进步温室本身的保温性能,是维持温室冬季热情况的根本办法,对降低加热调控投入,促进设备园艺消费的可持续开展具有重要意义。

常用内保温笼盖质料

温室的笼盖保温质料层凡是包罗做为围护构造的固定笼盖层(也称主笼盖层)和用于临时调控情况的附加笼盖层(也称活动笼盖层、保温幕、遮阳幕等)。关于固定笼盖层,在选择质料时,透光特征往往是优先考虑的因素,而保温性纷歧定能很好地得到兼顾;退一步讲,即便有必然的兼顾,做为单层通明笼盖质料,其保温感化仍长短常有限,因而,在原有的固定笼盖层根底之上,再专门增设具有保温感化的活动保温笼盖层,已成为温室消费中遍及接纳的办法。

用做保温的附加笼盖层,凡是是在夜间或低温时展开利用,在次要采光时段收拢,根本不影响整体的透光效果,所以质料的选择无须考虑透光性等方面要求,而是以保温性能为主,那也是良多非通明质料或者部门通明的质料经常被接纳的原因。

从安拆位置来分,附加保温笼盖能够安拆在温室内部,称之为内保温笼盖,也能够安拆在温室外部,称之为外保温笼盖。从便于安拆控造角度,在我国,除日光温室的次要附加保温层接纳外保温笼盖体例之外,连栋温室等其他温室的保温则都是以内保温笼盖体例为主。

温室内保温笼盖也多接纳薄型柔嫩的质料,易卷放,卷起收拢后所占空间小,遮光少。常用的内保温笼盖质料次要有以下几种:

反射性保温质料

长波红外辐射是招致笼盖质料传热丧失的次要传热形式之一,因而,具有阻隔辐射传热感化是笼盖质料具有优良保温性能的根本特征,具有那类特征的典型质料就是诸如铝箔薄膜一类质料。亮光的铝金属外表对红外辐射的反射率可高达90%以上,用铝金属质料造做成的薄膜具有优良的保温性,在消费中应用普遍。

◆铝反射薄膜

铝反射膜的造做办法:一是在聚酯、聚丙烯或聚乙烯薄膜的基材上,通过实空蒸镀等工艺,构成外表致密亮光的镀铝膜。二是操纵铝金属优良的延展性,加工成为铝箔,厚度多在0.01mm以下;为了加强铝箔的机械强度,铝箔的两面贴附聚酯或聚乙烯等质料的外表庇护膜层。贴附庇护膜后,铝箔反射膜外表红外反射率有所降低,一般为60%~85%保温板。

在现实的温室工程中,将铝反射薄膜间接用做保温幕的情况其实不多见。因为铝反射薄膜的透气性较差,间接用做内保温幕,不克不及有效排除水汽,会在温室内空中蒸发和动物蒸腾感化下,室内空气中水汽不竭增加和大量聚集,在保温幕内侧产生水汽冷凝等现象,进而可能招致室内异常高湿的情况。

◆缀铝膜

阐扬铝膜薄膜的保温特征,同时克制其透气性差的缺点,将铝反射薄膜裁切为数毫米宽度的窄条,按必然的编织办法,造做成为帘状的质料,就是所说的缀铝膜(图1)。

缀铝膜的窄条之间的裂缝,使其具有必然的透气性,能够使幕帘一侧的高湿度空气向另一侧扩散,在不显著影响其保温性的同时,又能够在必然水平上降低室内的空气湿度,因而在现实工程中应用良多。

现实消费中,缀铝膜保温幕往往还兼做夏日遮阳幕利用,那时缀铝膜可以透过恰当的光线,以满足动物关于光照的需求,所以良多缀铝膜在造做时,除铝反射薄膜条以外,还按比例恰当地编入通明薄膜条。铝反射膜条比例较高的缀铝膜,保温性较高、透光率较低;反之,铝反射膜条比例较低的缀铝膜,保温性较低而透光率较高,一般消费厂家会针对差别缀铝膜产物给出响应的保温性能和遮光性能,供利用者选用,如表1所示。

无纺布(不织布,或非织造质料)

无纺布包罗针刺、水刺、热压、纺粘、化学粘合等工艺造成的产物。目前在设备园艺工程中利用的非织造质料次要有两大类:一类是利用再生纤维造做的针刺毡,那类质料凡是较厚重,次要利用在日光温室外保温笼盖(保温被)中,用做保温芯材或面层;另一类是利用热压或化学粘合造造的薄型无纺布。那类质料次要是接纳聚丙烯纤维、聚酯纤维或粘胶纤维等短纤维或者长丝停止定向或随机摆列,构成纤网构造,然后接纳机械、热粘或化学等办法加固而成,其特点是抗拉强度较高、量地轻柔、透气性好。

无纺布的颜色有白色、黑色、黄色、绿色、银灰色等多种,凡是以白色居多,其厚度为0.09~0.17mm,重量为15~200g/m2,一般幅宽50~200cm,遮光率为25%~90%。20~30g/m2的无纺布次要用做浮面笼盖,30~80g/m2的无纺布次要用做内、外保温或遮阳笼盖质料,80g/m2以上的无纺布次要用做保温被面层或内保温芯材。

保温被

跟着日光温室保温需求的进步,从20世纪90年代起头,厚型保温质料——公用保温被也被开发出来。保温被产物多为多层复合构造,其主芯材凡是接纳一些蓬松、保温性能好的质料造成,因而保温被的保温性能优于薄型保温笼盖质料。但是因为保温被类产物厚重、透气性差、卷放占空间等问题,国内还很少用于内保温,而是次要用于日光温室等的外保温,但是在韩国、日本等国度的一些温室中有内保温方面的应用[2]。

其他质料

除了上述公用保温质料之外,各类透光性的塑料薄膜类笼盖质料,也会通过设置双层固定笼盖层,或者设置室内保温幕、拱棚、地膜等形式,用来增加温室空间、冠层空间的空气温度或土壤温度。别的,也有操纵聚酯、聚丙烯或聚乙烯等通明或非通明塑料纱线、扁线或窄条等,颠末编织或粘接等工艺造成的塑料编织布,用做温室的保温幕质料。因质料、工艺的差别,产物在机械强度以及遮光、保温、透气、透湿等方面具有差别的性能。

保温性能评价办法

温室笼盖层以对流、辐射和导热三种体例传热。在低温季节,笼盖层传热包罗以下三个过程:一是在笼盖层内侧,来自室内各外表以及空气的热量,通过对流和辐射的体例传至笼盖层内侧;二是在笼盖层内部的传热,热量由内侧外表传递到外侧外表,关于无孔隙的均量质料,其传热体例次要是质料内的导热,关于有孔隙的质料,其传热体例既包罗质料中的导热,也有在孔隙中的空气对流换热,以及质料内部外表间的辐射传热,三是笼盖层外侧与室外空气的传热,则是以辐射和对流体例传递。传热体例和传热过程复杂,所以工程理论中,不合错误其加以区分,而是凡是以传热系数来综合评价笼盖层的保温特征。

温室笼盖层传热系数

传热系数是指在热不变的形态下,单元时间内,温室笼盖层两侧空气存在每1K(或1℃)温差所引起的通过笼盖质料单元面积的传热量,其单元为W/(m2·K)或W/(m2·℃)。

通过传热系数那一参数,按照式(1)就能够便利地计算出通过温室笼盖层的热量丧失,即,

(1)

式中:Q——温室笼盖的热量丧失,W;Ai——温室各部门笼盖的面积,m2;Ki——与Ai对应的传热系数,W/(m2·K)或W/(m2·℃);?t——温室内、外空气温差,K或℃。

式(1)中的传热系数,也与笼盖质料特征有关。传热系数越小,意味着笼盖层传热量越少,即保温性越好。常见笼盖质料的传热系数如表2所示。

笼盖层热节省率

由表2能够很容易找到差别笼盖质料做为温室笼盖层时的传热系数,以及采纳差别附加保温笼盖办法之后的笼盖层传热系数。固然也能很清晰地看出采纳保温笼盖办法之后,传热系数下降、保温性进步的效果,但是保温效果到底进步几,或者热丧失削减几,仍是很难曲不雅、定量地加以评价,因而凡是还需要一个评价目标,即热节省率,有时也称之为节能率或者保温率。

所谓热节省率,就是在温室固定笼盖层根底上增加附加保温笼盖层(如保温幕)后,温室总笼盖层热丧失量降低值与原固定笼盖层(无附加保温笼盖层)的热丧失量之比。若是接纳αc暗示热节省率,则按照定义能够得到如下计算办法:

(2)

式中:αc——热节省率,%;Q——增加附加保温笼盖后的温室笼盖层热丧失量,W;Q0——温室固定笼盖层的热丧失量,W。

因为传热量与传热系数成反比,按照式(1)和式(2),还能够得到,

(3)

式中:K——增加附加保温笼盖后的温室笼盖层传热系数,W/(m2·K)或W/(m2·℃);K0——温室固定笼盖层的传热系数,W/(m2·K)或W/(m2·℃)。

温室在采纳差别的附加保温笼盖之后的热节省率,能够操纵式(3)计算,也能够参考表1与表2获得。

保温笼盖质料利用中的留意事项

适宜保温笼盖质料的选择

就保温笼盖质料而言,传热系数越小的质料保温性越好。关于各类薄型保温笼盖质料,影响其传热系数的次要因素是其长波辐射的通过性能,一般反射率越高,其保温性能越好,因而从表2能够看出,镀铝膜的保温性更好,其次是缀铝膜。

但是鉴于内保温笼盖层的透气、遮阳以及卷放等需求,具有必然透光率的缀铝膜具有很好的优势。关于保温被等厚型保温质料,芯材导热系数和厚度都是影响其保温性的重要因素;若是再增加镀铝膜表层,其保温性会进一步提拔;但是保温被类的质料,若是用在室内空间,需要考虑其透气性差、卷放占空间、白日遮光等倒霉因素。

多层保温笼盖质料的组合

无论选择什么材量的附加保温笼盖质料,其保温才能都是有限度的,为了进一步提拔其保温性,接纳多层保温笼盖长短常有效的法子。从表2能够看出,温室以单层聚乙烯膜做为保温幕时,其热节省率为31%;增加至双层时,热节省率可增加至45%;但若是接纳一层聚乙烯膜和一层镀铝膜做为双层保温幕时,其热节省率则可增至65%,可见,接纳多层保温笼盖会显著削减温室的热丧失。但在接纳多层保温幕时,需要留意以下几点:

(1)接纳多层附加保温笼盖办法后,温室笼盖层总传热系数的降低幅度,或者热节省率的增加幅度,其实不与附加笼盖层的数量成反比,也就是说,当增加至多层时,其加保温性能的进步速度会趋于平缓。

(2)在接纳多层附加保温笼盖时,差别位置选用差别的材量停止组合利用,效果会更好。好比,镀铝膜或者缀铝膜等对长波辐射反射率高的保温质料用在外层,可有效阻隔热量的丧失;而如无纺布等透气性好的质料用在最下层,可有效避免保温笼盖层外表结露、滴水。

(3)各附加保温笼盖层,不克不及贴合在一路,各层之间至少要留出1cm以上的空隙,才气确保各层有效阐扬保温效果。

加强保温笼盖层密闭性

关于利用过程中的保温笼盖层,影响其整体传热系数,即保温性能的因素,除了所选用材量的长波辐射吸收和反射特征之外,两侧外表的对流换热感化,也是重要的因素

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