国外博士申请考察主要看什么_周博士考察拾零(十六)

　　日光温室本身就是一种被动式太阳能建筑，其正常运行的能量来源主要依靠太阳能供给。这里我们将温室太阳能利用分为两种形式：一种是直接利用，称为一次利用：另一种是间接利用，称为二次利用。
　　太阳能通过透光覆盖材料进入温室保证植物进行光合作用和提高室内温度是对太阳能的直接利用，为一次利用，是一种能量的即时利用形式，一旦能量中断供应，系统将随之中断运行；将太阳能通过一定的方式收集、转换、储藏后按照人为意愿再次使用，就是二次使用，相应的技术称为太阳能的二次利用技术，太阳能二次技术是对一次使用的一种有效补充和应急。当前，太阳能二次开发利用技术已经在农业、工业和人民生活的各个行业得到了广泛的应用。
　　由于太阳能是一种不稳定能源，完全依靠太阳能的一次利用技术，当遇到阴天、连阴天、雨雪天等恶劣天气条件时，能量供应中断，温室生产将会受到威胁。为此，采用太阳能二次利用技术，将进入温室的、或温室外不影响其他生产的、不能被温室或作物一次利用的太阳能收集并储藏起来，待到夜间或遇到阴天、连阴天等外界能量供应不足时提取并使用，是日光温室安全生产的一种重要的应急措施。
　　传统的日光温室，墙体和地面白天吸收太阳辐射并转换为热能储存于其中，夜间再缓慢释放到温室中用于弥补温室外围护结构表面的热量损失，这本身就是一种太阳能的二次利用技术。但由于这种能量释放的时间和速度难以人为控制，而且储存和释放的能量多少与天气条件、温室建设的地理位置、温室总体尺寸、墙体建筑材料、建筑做法以及温室管理等均有关系，相关的理论研究还不成熟，本文对这种二次利用技术不多赘述。
　　实际生产中，太阳能二次利用技术的表现形式主要为将太阳能转化为热能和电能两种方式。两种方式转化的能量可能直接用在温室生产中，也可能用于其他生产和生活用途。
　　太阳能转化为热能的二次利用技术
　　将低密度的太阳辐射能通过集热板或集热管等集热装置收集后，形成高密度的优质能量，以水、油等液体或相变固(液)体材料为工质或热媒，通过提升热媒温度将太阳能以热能的形式储存于热媒中即完成对太阳能的收集和储存，使用时将高温热媒引入温室通过散热器将热量释放到温室中，即实现了将太阳能转换为热能的利用。
　　目前，在日光温室生产中，将对太阳能转化为热能的利用形式有两种：一种是安装在温室外完全依靠收集温室外的太阳辐射获得能量；一种是安装在温室内不仅收集进入温室照射到集热器表面的太阳辐射，而且还利用温室内的高温(一般比温室外高)依靠对流换热来获得能量。前者主要为太阳能集热器i后者主要有后墙太阳能集热管和相变材料集热与放热两种形式。
　　太阳能集热器
　　在太阳能的热利用中，关键是将太阳的辐射能转换为热能。由于太阳能密度低，比较分散，必须设法把它集中起来才便于利用，所以，集热器是各种利用太阳能装置的关键部件。集热器按传热热媒分类有液体集热器和空气集热器两种：按是否聚光分类有聚光集热器和非聚光集热器两类。日光温室中使用的传热热媒一般为液体，而且多以水为最廉价的传热热媒。
　　非聚光集热器(包括平板集热器和真空管集热器)是利用热箱原理(也称温室效应)将太阳能转变为热能，其吸热体基本上为平板形状，吸热面积与采光面积近似相等，能够同时利用太阳辐射中的直射辐射和散射辐射，但由于吸收表面太阳辐射密度低，集热温度一般也较低。太阳辐射由不同波长的可见光和不可见光组成，不同物质和不同颜色对不同波长太阳辐射的吸收和反射能力是不一样的。黑色吸收太阳辐射的能力最强，白色反射太阳辐射的能力最强，因此集热板通常都做成黑色。
　　非聚光集热器由于集热温度较低，不便于热量的保存，因此在日光温室中很少用于夜间补温，大多是用于温室生产者的生活用能(如洗澡等)，如图1所示，所以在温室中使用的集热面积也较小。
　　聚光集热器是将平行的直射太阳辐射通过一定的弧面反射或透镜折射后聚焦到一个点、一条线或一块小的面积上，使分散的低密度能量积聚提升转化为高密度能量，因此采用聚光集热器一般都能得到高温热水。
　　聚光集热器由于主要收集平行光，也就是太阳辐射中的直射辐射，对散射辐射的利用率很低。为了提高集热的效率，一般聚光集热器都带有太阳能跟踪系统，使集热器的朝向始终正对着太阳，因此，一套完整的聚光集热器一般由聚光器、吸收器和跟踪系统三大部分组成。
　　受投资效益的限制，日光温室中使用的聚光集热器一般为弧面反射型集热器，为适应目光温室的几何特点，吸收器一般为线形形状，沿温室长度方向布设，而且为了进一步降低投资，也由于受温室空间的限制，一般也不带太阳跟踪系统，如图2。
　　用聚光集热器获得的高温热水可以储藏在储热罐(池)中，也可以在散热器中循环将热量释放到温室中。图2的做法是将热水通过管道输送到温室后墙的墙体内部直接加热墙体，以墙体作为蓄热体，待夜间室内空气温度降低时，墙体中的热量将源源不断地释放到温室中，向温室补充热量。
　　后墙太阳能集热管
　　将盛满水的黑色塑料管密集布置在日光温室的后墙上，如图3，接受室内阳光的直接照射提高管内的水温，可有效地将室内高温期的太阳辐射能转化为热能。采用这种方法，一方面将太阳能转化成了热能，另一方面还降低了温室内的高温峰值，同时也起到了降温的作用。
　　由于日光温室内光照较室外弱，再加上室内高秆攀缘作物的影响，使实际到达温室后墙的太阳辐射能较室外大大减少，同时由于后墙上布置的管道数量有限，所以，这种集热方法收集到的能量非常有限，而且管内水温也不会很高，仍然是一种低温热源。在实际应用中，采用水泵循环，将低温热水通过管道输送到室内栽培地面，可有效提高土壤温度。
　　这种集热利用方式，直观的理解就是将照射到墙面上的能量转移到温室地面的土壤中。由于进入温室的能量是一定的，从墙面转移到地面的热量越多，墙面获得的热量将会越少，这对于提高墙面温度，增加墙面储热不利。所以，在实际操作中应辩证地分析这一技术的利弊。当地温过低成为制约作物生长制约因素的条件时，这种能量的迁移就是有效可行的，在此情况下，为弥补后墙得热的不足，在温室建设中，应适当提高后墙的保温性能。