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(dá)3℃~6℃,，陰天或夜間增溫能力僅1℃~2℃；春暖時(shí)節(jié)大棚內(nèi)增溫可達(dá)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(guò)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(dá)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(wèn)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(gè)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(zhǎng)環(huán)境,，真正從內(nèi)在提升蔬菜生長(zhǎng)溫度的是土地自身合適的溫度。對(duì)于嚴(yán)冬,，溫室大棚內(nèi)和外界環(huán)境的地溫是一樣的,，對(duì)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(zhǎng),。
鑒于此，有不少學(xué)者研究太陽(yáng)能土壤加熱系統(tǒng),，采用專用平板太陽(yáng)能集熱器,，收集免費(fèi)的太陽(yáng)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(guò)管道與地下土壤進(jìn)行換熱，將熱量?jī)?chǔ)存在土壤中,，而夜間,，當(dāng)棚內(nèi)溫度下降時(shí)，冷空氣通過(guò)管道與地下土壤進(jìn)行換熱,，將地下存儲(chǔ)的能量傳給室內(nèi)空氣,。但是這種太陽(yáng)能儲(chǔ)能系統(tǒng)只適用于花卉、育苗場(chǎng)所等,，對(duì)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(jí)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(diǎn)從2367℃不等,，是有機(jī)儲(chǔ)熱材料中應(yīng)用最廣的相變材料。石蠟相變潛熱高,，幾乎沒(méi)有過(guò)冷現(xiàn)象,、自成核、熔化時(shí)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(méi)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(hù)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用具有廣闊的前景,。但其缺點(diǎn)主要是導(dǎo)熱系數(shù)偏低。
聚乙二醇其鏈結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單容易結(jié)晶,，熔點(diǎn)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(guò)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(diǎn),。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(chǔ)熱材料,，以適應(yīng)對(duì)溫度有不同要求的對(duì)象使用,。這不僅對(duì)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(lái)達(dá)到一種比較好的儲(chǔ)能效果,，將是人們研究的一個(gè)重點(diǎn),。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(wú)異味,，很少滋生蟲卵和病原物,，就是一種比較有前景的儲(chǔ)能材料，為了增強(qiáng)導(dǎo)熱性,、相容性等需要尋找一種納米材料,，起到一定的“潤(rùn)滑”作用。在溫室大棚的田埂上,，布置相變材料儲(chǔ)熱塊,，為添加一定納米技術(shù)的相變無(wú)機(jī)水合鹽或有機(jī)化合物相變材料儲(chǔ)熱塊，這樣便可解決太陽(yáng)能土壤加熱系統(tǒng)不能普及應(yīng)用的缺陷,，但是對(duì)于相變材料的封存仍需進(jìn)一步的研究。
為保證溫室大棚蔬菜最適宜的生長(zhǎng)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(duì)于各項(xiàng)的研究應(yīng)用有待進(jìn)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(dòng),，達(dá)到太陽(yáng)能利用的“時(shí)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(jì)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(jià)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(jìn)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(zhǎng)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(chǔ)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(lái)國(guó)家對(duì)節(jié)能問(wèn)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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