屋架太阳能集放热外保温塑料大棚热性能预测方法及装置与流程

专利检索2026-06-28  10


本技术涉及计算机预测,特别是涉及一种屋架太阳能集放热外保温塑料大棚热性能预测方法及装置。


背景技术:

1、近年来,外保温塑料大棚因栽培空间大、土地利用率高、建造成本低、环境性能稳定、机械操作方便等优点,其被认为是适于喜温蔬菜越冬生产的温室类型之一。但是,在严寒时期,室内气温普遍较低,无法为喜温蔬菜的生长提供适宜的夜间气温(10℃及以上)。更严重的是,遇到连阴天气时,还可能发生冻害。

2、提高室内太阳能利用率对于改善外保温塑料大棚热环境具有重要意义。以水作为热传输和储存介质的主动热量管理技术是一条有效且价廉的方式。屋架太阳能集热式日光温室就是基于这种研究理念而设计开发的新型主动式温室,其利用日光温室结构上的现成构件(用圆管焊接而成的屋架,将其中的圆管连通,组合成为可以通水的管网)构造屋架太阳能集热器以实现对室内太阳热能的收集和放热加温。借鉴该温室的构造思想,基于外保温塑料大棚的构件式结构,提出了屋架太阳能集放热外保温塑料大棚这一新型温室方案。

3、由于屋架太阳能集放热外保温塑料大棚是一种新型温室方案,因此,人们期望针对屋架太阳能集放热外保温塑料大棚的设计方案,能够对其方案可行性和温室热性能进行评估,以便确定其室内气温是否能够满足喜温蔬菜的越冬生产需求。

4、目前通常是采用现场测试方法来调研屋架太阳能集放热外保温塑料大棚的热性能以从技术角度确定方案的可行性。此方法虽然简单有效,但只能在屋架太阳能集放热外保温塑料大棚建造完成后进行,无法在未建造屋架太阳能集放热外保温塑料大棚的情况下进行。从而,由于温室方案的可行性论证需要采集不同地区、不同天气条件下的大量温室热性能数据,因此对于温室方案的可行性研究来说,上述方案存在明显的不足,即工程量大、成本高。

5、针对上述的现有技术中存在的如何在屋架太阳能集放热外保温塑料大棚未建造的情况下,对不同地区、不同天气条件、不同技术参数下的屋架太阳能集放热外保温塑料大棚的热性能进行预测性分析,论证方案的可行性,更进一步地,确定屋架太阳能集放热外保温塑料大棚的优型设计方案,目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现思路

1、本公开的实施例提供了一种屋架太阳能集放热外保温塑料大棚热性能预测方法及装置,以至少解决现有技术中存在的如何在屋架太阳能集放热外保温塑料大棚未建造的情况下,对不同地区、不同天气条件、不同技术参数下的屋架太阳能集放热外保温塑料大棚的热性能进行预测性分析,论证方案的可行性,更进一步地,确定屋架太阳能集放热外保温塑料大棚的优型设计方案的技术问题。

2、根据本公开实施例的一个方面,提供了一种屋架太阳能集放热外保温塑料大棚热性能预测方法,包括:接收基于屋架太阳能集放热的外保温塑料大棚的设计参数以及外保温塑料大棚所在位置的环境参数;确定用于对外保温塑料大棚的热性能进行模拟的热性能模拟周期,并且确定热性能模拟周期内的多个统计时刻;利用预先设置的第一预测模型,根据环境参数确定在热性能模拟周期内与设置于外保温塑料大棚的屋架太阳能集热器相关的太阳辐射照度,其中第一预测模型用于根据环境参数确定室外平行于屋架太阳能集热器表面的平面内的太阳辐射照度,并进一步预测屋架太阳能集热器相关的太阳辐射照度;以及利用预先设置的第二预测模型,根据外保温塑料大棚相关的第一室内气温,确定在指定统计时刻,外保温塑料大棚相关的第二室内气温,其中第一室内气温为不部署屋架太阳能集热器的情况下,外保温塑料大棚的室内气温,第二室内气温为部署屋架太阳能集热器的情况下,外保温塑料大棚的室内气温。

3、根据本公开实施例的另一个方面,还提供了一种存储介质,存储介质包括存储的程序,其中,在程序运行时由处理器执行以上所述的方法。

4、根据本公开实施例的另一个方面,还提供了一种屋架太阳能集放热外保温塑料大棚热性能预测装置,包括:参数给定模块,用于接收基于屋架太阳能集放热的外保温塑料大棚的设计参数以及外保温塑料大棚所在位置的环境参数;模拟周期确定模块,用于确定用于对外保温塑料大棚的热性能进行模拟的热性能模拟周期,并且确定热性能模拟周期内的多个统计时刻;太阳辐射照度确定模块,用于利用预先设置的第一预测模型,根据环境参数确定在热性能模拟周期内与设置于外保温塑料大棚的屋架太阳能集热器相关的太阳辐射照度,其中第一预测模型用于根据环境参数确定室外平行于屋架太阳能集热器表面的平面内的太阳辐射照度,并进一步预测屋架太阳能集热器相关的太阳辐射照度;以及第二室内气温确定模块,用于利用预先设置的第二预测模型,根据外保温塑料大棚相关的第一室内气温,确定在指定统计时刻,外保温塑料大棚相关的第二室内气温,其中第一室内气温为不部署屋架太阳能集热器的情况下,外保温塑料大棚的室内气温,第二室内气温为部署屋架太阳能集热器的情况下,外保温塑料大棚的室内气温。

5、根据本公开实施例的另一个方面,还提供了一种屋架太阳能集放热外保温塑料大棚热性能预测装置,包括:处理器;以及存储器,与处理器连接,用于为处理器提供处理以下处理步骤的指令:接收基于屋架太阳能集放热的外保温塑料大棚的设计参数以及外保温塑料大棚所在位置的环境参数;确定用于对外保温塑料大棚的热性能进行模拟的热性能模拟周期,并且确定热性能模拟周期内的多个统计时刻;利用预先设置的第一预测模型,根据环境参数确定在热性能模拟周期内与设置于外保温塑料大棚的屋架太阳能集热器相关的太阳辐射照度,其中第一预测模型用于根据环境参数确定室外平行于屋架太阳能集热器表面的平面内的太阳辐射照度,并进一步预测屋架太阳能集热器相关的太阳辐射照度;以及利用预先设置的第二预测模型,根据外保温塑料大棚相关的第一室内气温,确定在指定统计时刻,外保温塑料大棚相关的第二室内气温,其中第一室内气温为不部署屋架太阳能集热器的情况下,外保温塑料大棚的室内气温,第二室内气温为部署屋架太阳能集热器的情况下,外保温塑料大棚的室内气温。

6、本技术提供了一种屋架太阳能集放热外保温塑料大棚热性能预测方法。首先,计算设备接收基于屋架太阳能集放热的外保温塑料大棚的设计参数以及外保温塑料大棚所在位置的环境参数。然后,计算设备确定用于对外保温塑料大棚的热性能进行模拟的热性能模拟周期,并且确定热性能模拟周期内的多个统计时刻。之后计算设备利用预先设置的第一预测模型,并根据环境参数确定在热性能模拟周期内与设置于外保温塑料大棚的屋架太阳能集热器相关的太阳辐射照度。最后,计算设备利用预先设置的第二预测模型,根据外保温塑料大棚相关的第一室内气温,确定在指定统计时刻,外保温塑料大棚相关的第二室内气温。

7、与现有的仅能在屋架太阳能集放热外保温塑料大棚建造完成之后,通过现场测试方法调研屋架太阳能集放热塑料大棚热性能不同的是,本技术中的计算设备能够在屋架太阳能集放热外保温塑料大棚还未建造之前,基于屋架太阳能集放热外保温塑料大棚的设计参数、外保温塑料大棚所在位置的环境参数以及用于对外保温塑料大棚的热性能进行模拟的热性能模拟周期,预测得到不同地区、不同天气条件、不同技术参数下的屋架太阳能集放热外保温塑料大棚的热性能数据。从而,达到了能够为建造屋架太阳能集放热外保温塑料大棚提供技术支持。

8、进而解决了现有技术中存在的如下技术问题,即如何在屋架太阳能集放热外保温塑料大棚未建造的情况下,对不同地区、不同天气条件、不同技术参数下的屋架太阳能集放热外保温塑料大棚的热性能进行预测性分析,论证方案的可行性,更进一步地,确定屋架太阳能集放热外保温塑料大棚的优型设计方案。


技术特征:

1.一种屋架太阳能集放热外保温塑料大棚热性能预测方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,确定在指定统计时刻,所述外保温塑料大棚相关的第二室内气温的操作,包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,确定在指定统计时刻,所述外保温塑料大棚相关的第二室内气温的操作,包括:

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,确定在指定统计时刻,所述外保温塑料大棚相关的第二室内气温的操作,包括:

5.根据权利要求3或4所述的权利要求,其特征在于,利用预先设置的第三预测模型,确定在所述指定统计时刻,所述屋架太阳能集热器相关的集热流量或放热流量的操作,包括:

6.根据权利要求3或4所述的权利要求,其特征在于,利用预先设置的第三预测模型,确定在所述指定统计时刻,所述屋架太阳能集热器相关的放热流量的操作,包括:

7.根据权利要求3或4所述的方法,其特征在于,根据所述第一室内气温的变化率,以及根据所述集热流量或所述放热流量,确定所述第二室内气温的变化率的操作,包括利用以下公式确定所述第二室内气温的变化率:

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,根据所述第二室内气温的变化率,确定在所述指定统计时刻所述外保温塑料大棚相关的第二室内气温的操作,包括利用以下公式确定在所述指定统计时刻所述外保温塑料大棚相关的第二室内气温:

9.一种屋架太阳能集放热外保温塑料大棚热性能预测装置,其特征在于,包括:

10.一种屋架太阳能集放热外保温塑料大棚热性能预测装置,其特征在于,包括:


技术总结
本申请公开了一种屋架太阳能集放热外保温塑料大棚热性能预测方法及装置。包括:接收基于屋架太阳能集放热的外保温塑料大棚的设计参数以及外保温塑料大棚所在位置的环境参数;确定用于对外保温塑料大棚的热性能进行模拟的热性能模拟周期,并且确定热性能模拟周期内的多个统计时刻;利用预先设置的第一预测模型,根据环境参数确定在热性能模拟周期内与设置于外保温塑料大棚的屋架太阳能集热器相关的太阳辐射照度;以及利用预先设置的第二预测模型,根据外保温塑料大棚相关的第一室内气温,确定在指定统计时刻,外保温塑料大棚相关的第二室内气温。

技术研发人员:徐微微,马承伟,李楠,孙奥,任鸿昌
受保护的技术使用者:北京麦麦趣耕科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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