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纳米复合相变蓄冷材料的制备及蓄冷特性分析 总被引：2，自引：2，他引：0
针对生鲜冷链物流领域冷藏运输温度要求,该研究通过差示扫描量热仪(Differential Scanning Calorimeter, DSC)对甘氨酸、山梨醇、甘露醇、氯化钾进行筛选,经优化后配置出主储能为0.6mol/L甘氨酸+0.1mol/L山梨醇(命名为TA2),以此体系为基液添加纳米二氧化钛和纳米氧化铝,并添加高吸水性树脂(Super Absorbent Polymer, SAP)对防泄漏现象进行优化,探究添加纳米粒子后复合相变蓄冷材料的相变潜热和热循环稳定性。将该复合材料应用于自制保温箱,以水晶梨为试验对象进行了蓄冷箱保冷特性试验,对比蓄冷保温箱载货与空载情况下箱内各点的温度变化,综合考虑蓄冷保温箱内蓄冷剂侧面布置和顶层布置加侧面布置这两种摆放方式对保冷性能的影响。结果显示,添加质量分数为0.5%的纳米二氧化钛粒子可使基液的导热系数达到最大值,经优化的最终材料为TA2+0.5%TiO2+0.25%SAP,相变潜热为294.57 J/g,Onset温度为-5.8℃,经过200次循环试验,复合材料热性能稳定。蓄冷剂以侧布加顶布的摆放方式下的大部分箱内空间可在... 相似文献
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为掌握不同参数对蓄冷控温特性的影响,建立了真空隔热蓄冷控温试验平台,以脐橙为试验对象,根据热平衡理论,建立蓄冷控温传热数学模型,并进行试验验证,进一步分析了不同参数对蓄冷控温特性的影响。数学模型计算结果表明,随着真空隔热板厚度的增加,在0~8℃温度的控温时间越长;当外界恒温30℃、真空隔热板厚度为25 mm时,0~8℃温区控温时长为106.14 h。试验结果表明,模型计算结果与试验结果吻合,控温时长平均误差为2.60%;当外界平均温度为33.5℃、真空隔热板厚度为20 mm、有太阳辐射时,在30 min内试验平台内温度由29.5℃降至7.2℃,降温速度较快。应用数学模型分析不同参数影响,结果表明:不同车速对传热速率的影响不显著;传热速率随着真空绝热板厚度的增加而下降,下降趋势呈指数变化;相同控温时长时,所需蓄冷剂质量与真空绝热板厚度呈指数变化;真空绝热板越厚,温度下降速率越快;太阳辐射会使控温时长缩短13.79%。该研究结果为蓄冷控温型运输装备的结构优化设计及蓄冷剂的选型、用量提供一定的参考价值。 相似文献
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冷链专用蓄冷托盘设计与控温运输性能测试 总被引：6，自引：6，他引：0
目前蓄冷冷藏运输车普遍采用车体和蓄冷装置一体化设计,存在重心偏高、控温范围窄、蓄冷剂充注量与运输时间难以合理匹配等问题。基于此,该文设计并建造一款集标准托盘、蓄冷槽、蓄冷盒等装置于一体的冷链专用蓄冷托盘。蓄冷托盘适用于包括仓储、运输装备在内的全程冷链环境,该设备采用分体式设计,运用时利用夜间低谷电充冷,相变材料（Phase Change Material,PCM）种类和质量可根据运输货物实际情况灵活搭配。从而达到按需蓄冷、灵活控温、降低重心、节能降耗等多重目标。试验结果表明,使用水凝胶为PCM,质量为100、200、300 kg时,车厢控温时间可达1～3 d,基本满足中短途冷藏运输需要。同时,循环通风可将车内平均温度由9.3、6.9、6.7 ℃降至5.7、4.6、3.3 ℃。在车厢温度均匀性方面,无循环通风时,车厢温度场水平分层严重,截面间最高温差分别为2.8、2.8、3.2 ℃,截面内最大温差4.2、4.1、6.6 ℃;循环通风后,截面间和截面内最大温差分别降至0.4、0.4、0.5 ℃和0.8、0.9、0.7 ℃,降幅分别为85.7%、85.7%、84.4%和81.0%、78.0%、89.4%。与传统蓄冷冷藏车（300 kg PCM）相比,温度绝对不均匀度系数由2.5下降至1.2,下降52.0%;车厢重心高度由1.46 m下降至0.77 m,车厢重心下降47.3%。研究可为冷链节能低碳发展提供借鉴,为蓄冷冷藏运输装备拓展应用及优化设计提供参考。 相似文献
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针对冷链运输装备运行过程中高能耗的问题，引入辐射制冷技术，减少装备得热量，达到降低运输能耗，节能减排的目的。该研究以冷链保温箱为研究对象，将所研制辐射制冷涂料应用于冷链保温箱外表面并展开隔热性能测试。试验表明，涂覆辐射制冷涂料后，保温箱外表面平均温度较未加辐射制冷涂料下降0.7～6.9 ℃，峰值温度最高降低了17.3 ℃，降幅达28.5%；内表面平均温度下降3.6～5.5 ℃，峰值温度最高下降了7.7 ℃，降幅达15.0%；箱内空气平均温度下降4.0 ℃。同时，箱内温度均匀性得到改善，温度极差降幅为30.2%～30.7%，温度方差降幅为26.3%～29.9%。在试验基础上，研究构建保温箱传热模型，分析涂覆辐射制冷涂料的节能减排效益。与普通冷链保温箱相比，涂覆辐射制冷涂料后，1.5 m3容积的冷链保温箱全年漏热量减少44.3 kW·h，最高减少碳排放量51.8 kg（以CO2计）；此外，通过对保温材料厚度、涂料类别分析可知，辐射制冷涂料在运用于保温层较薄的保温箱时，效果较佳，且在改善保温箱隔热性能同时可增大保温箱的有效容积；从节能降耗的角度出发，建议冷藏运输装备外表面涂装采用具有高反射比的浅色涂料。研究可为冷链运输装备节能运用提供新思路，对有隔热要求的粮库、冷库、油罐等农业设施亦具有参考意义。 相似文献
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GU-PCM2型控温式相变蓄冷冷藏车设计与空载性能试验 总被引：2，自引：2，他引：0
现有蓄冷冷藏车蓄冷装置多位于车厢顶部,存在重心偏高、不可控温等问题,基于此,该文设计了一款集相变蓄冷单元、车载制冷系统、隔热车厢、送风系统等于一体的GU-PCM2型蓄冷冷藏车。该蓄冷车将蓄冷装置独立设置于车厢前端并保温,系统利用夜间低谷电进行充冷,可在-25～10℃之间根据需要调控车厢温度。对蓄冷冷藏车厢设定温度为0和-18℃的2种工况进行空载温度场仿真与测试。结果表明,车厢内各测温点的模拟温度与实测温度均方根误差分别为0.7和0.8℃,最大绝对误差分别为1.1和1.2℃。冷藏车可有效控温10 h以上,车厢平均温度分别在1.1～2.9℃和-14.8～-16.9℃之间,波动范围为1.8和2.1℃,温度不均匀度系数在1.0以内。控温式蓄冷冷藏车与传统蓄冷车的对比试验结果表明,其平均温度波动值降低48.7%,温度绝对不均匀度系数降低50%以上,车厢质心较顶置式蓄冷车下降25.9%。研究结果可为蓄冷冷藏车的进一步优化设计与应用提供参考。 相似文献
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基于多参数耦合的蓄冷温控箱冷板对流换热参数优化 总被引：2，自引：2，他引：0
蓄冷温控箱利用低温相变材料储存冷量,通过缓慢释放调节并保持箱内温度,目前仍存在冷量释放速率无法控制、剩余冷量预测难等问题,而蓄冷板表面对流换热系数直接影响冷量的释放速率。针对以上问题,搭建了蓄冷板表面对流换热系数测量试验平台,研究不同环境及蓄冷板参数对表面对流换热系数的影响。采用二次回归正交试验设计方案,探究了蓄冷区进口空气流速、进口空气温度、蓄冷板传热面积以及蓄冷板间距对表面对流换热系数的影响,并对结果进行分析,建立了表面对流换热系数二阶预测模型,获得影响表面对流换热系数大小较显著的因素及较优的参数组合。试验结果表明：各因素间存在明显交互作用,进口空气温度和蓄冷板传热面积的交互效应最大;通过响应曲面法建立的表面对流换热系数预测模型,得到最优参数组合为：进口空气流速4 m/s,进口空气温度25 ℃,蓄冷板传热面积0.455 m2,蓄冷板间距0.04 m,R2值为0.927 4,变异系数CV为5.78%。回归模型计算结果与试验结果吻合,最大误差为3.58%,平均相对误差为2.69%,表明该模型可以快速、准确地预测不同条件下的蓄冷板表面对流换热系数。试验结果为蓄冷温控箱冷量释放速率精准调控及剩余冷量预测提供参考。 相似文献
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山梨酸钾/氯化钾复合相变材料制备及热物性分析 总被引：1，自引：1，他引：0
为开发出高效、性能稳定的微冻保鲜用相变蓄冷剂,保证运输中肉制品等农产品的品质,以山梨酸钾水溶液为主基液,探究添加氯化钾后相变蓄冷材料的热物性及热循环稳定性。对比30 g/L山梨酸钾溶液,当再添加氯化钾浓度为5 g/L时,相变温度为-2.8℃,潜热为254.6 J/g,热导率为1.012 W/(m·K),热扩散率为1.01 mm2/s。添加氯化钾对相变温度和潜热几乎没有影响;溶液的热导率提高了23.32%;热扩散率提高了151.37%。经200次冻融循环后,未添加氯化钾的相变溶液出现了-5.3℃的过冷度,含氯化钾的相变溶液没有过冷度,氯化钾在山梨酸钾相变过程中体现出了其良好的成核作用,使得该复合相变蓄冷剂具有优异的热稳定性。试验表明,山梨酸钾/氯化钾复合相变蓄冷剂适合于农产品的微冻保鲜用。 相似文献
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为了验证和评价外挂型相变储能装置在严寒地区日光温室中长周期的蓄放热性能。将传统日光温室分割成4个隔断温室,并以中间两个隔断温室(东侧：相变温室(加相变材料);西侧：对照温室(不加相变材料))为试验对象。以优化后配比为3%CMC+3%Sr Cl2·6H2O+35.96%CaCl2+58.04%H2O的复合相变材料为储能介质,采用PVC-U管进行封装并外挂布置于相变温室的北墙内表面,进行了为期51d的相变温室与对照温室的现场试验。基于试验数据,从温室内空气温度、过冷不适宜生长率及有效积温变化等方面讨论了相变温室的蓄放热性能。通过分析获得结果如下：1)所采用的相变材料,试验前后其相变温度较为稳定,没有发生明显的过冷和相分离问题,蓄热、放热过程的相变潜热分别减小了11.5%和13.2%;2)相变储能装置在典型晴天条件下的蓄放热性能最好,阴天次之,雪天最差,可以提高夜间相变温室平均温度分别为3.1、1.9、0.9℃;3)相变温室过冷不适宜生长降低率为40%,过冷不适宜生长降低率概念可用于相变温室蓄放热性能的定... 相似文献
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制作方式对日光温室相变蓄热材料热性能的影响 总被引：4，自引：3，他引：1
日光温室墙体能否在有限的日照时间内高效蓄集太阳能,与日光温室墙体层的构筑方式以及所采用的建筑材料的热工性能（热阻、比热容、体积质量）直接关联。该研究将所研制的相变材料与普通建筑基材分别以直接混合方式和插层方式制成复合相变蓄热墙体材料板,通过比较试验的方法,从蓄热温度、时间、以及蓄热量等方面,比较了2种不同构筑方式对复合相变蓄热墙体材料蓄/放热特性和传热性能的影响规律。结果表明：同样蓄（放）热温度条件下,直混试件比插层试件提前70?min结束蓄（放）热;直混试件的蓄热量比插层试件大10%,放热量大15%,直接混合方式制成的复合相变蓄热墙体材料板的传热性能和蓄放热效率更好。该研究结果可为相变蓄热技术在日光温室建筑墙体的科学应用提供方法与建筑热工理论参考。 相似文献
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挖掘运输过程中环境因子和生鲜果蔬感官品质之间的关系,实现基于环境因子的感官品质评估和预测,对于保持生鲜果蔬物流品质具有重要意义。该研究以鲜食葡萄为研究对象,通过对实际运输过程的跟踪监测,在实验室开展了鲜食葡萄运输模拟试验和感官试验,构建了鲜食葡萄运输感官品质数据集。在建模方法层面,该研究提出了一种基于多输出支持向量回归（Multiple Output Support Vector Regression,MSVR）模型的运输环境因子（温度、相对湿度）与感官品质（外观、香气、质地和风味品质）的预测模型,并利用粒子群（Particle Swarm Optimization,PSO）算法和遗传算法（Genetic Algorithm,GA）对模型进行优化（PSOGA-MSVR）。结果表明,PSOGA联合优化算法有效提高了MSVR模型的调参效率,且在常温运输、保冷运输和冷链运输3种不同的运输模式下,PSOGA-MSVR模型的预测效果均更优,决定系数R2高于0.98且各项误差指标低于其他模型;研究结果为运输过程中合理调控环境因子减缓生鲜水果感官品质的下降提供参考。 相似文献
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为研究日光温室装配式土质夹心墙体的热湿迁移及蓄放热性能,通过可控式墙体热湿耦合试验台控制墙体两侧温度、相对湿度的不同,实测墙内温度、相对湿度的稳态分布及瞬态变化,并对墙体的蓄放热性能进行定量计算与分析。结果表明：该层状异质结构复合墙体,热湿迁移存在耦合但并不明显;墙内填土始终保持高湿状态,有利于墙体蓄放热,是该墙体的主要蓄放热体;外侧墙板保温隔热效能明显,室外环境变化对墙体保温蓄热性能影响较小,且能使墙内热量主要向室内单向释放;墙内热量释放存在滞后效应,最长可持续6 d+6.5 h,但以快速放热期（4 d+8 h内）所释放热量为主,约占总放热量的85.64%～91.21%;所建立的数值分析方法可为不同厚度的同类墙体设计与建造提供参考,具有指导生产意义。该新型墙体设计理念先进,蓄放热性能优越,且能够快速装配、重复利用、就地还田,适于在中国大面积推广应用。 相似文献
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基于Zigbee的果蔬冷链配送环境信息采集系统 总被引：10，自引：5，他引：5
根据果蔬产品冷链配送对环境监控的多测点、多要素和便捷性等方面的要求,以基于Zigbee技术的JN5139为无线节点信息处理的核心,结合温湿度传感器模块设计了采集节点,构建了车载环境中的无线传感器网络,结合嵌入式和.net技术开发了果蔬冷链配送环境信息采集上位机软件,解决了数据采集和实时监测的问题。整个环境信息采集系统在温度分别为0、5和12℃及相对湿度为90%环境下对冷藏运输车内不同位置进行了数据传输包收发率的测试。结果表明,该系统工作性能稳定,在数据采集和传输等方面均达到了设计要求,可以方便地应用于冷链运输过程中进行环境信息的采集与监测。 相似文献
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冷链物流过程中温度和时间对冰鲜带鱼品质的影响 总被引：6，自引：4，他引：2
为了解冷链物流过程中水产品品质与温度-时间的关联性,该文以冰鲜带鱼为研究对象,对其冷链物流过程进行模拟试验,对冷链物流各环节温度进行实时监测,并对冰鲜带鱼物流过程中冰的融化情况进行考察。同时通过感官评分、K值、细菌总数、肠杆菌数、挥发性盐基氮（total volatile basic nitrogen, TVB-N）、三甲胺氮（trimethylamine nitrogen, TMA-N）、pH值及硫代巴比妥酸值（2-thiobarbituric acid,TBA）的检测,研究了冷链物流各环节冰鲜带鱼品质变化。结果表明,在20℃冷链断链流通条件下经搬运2 h及运输24 h后,泡沫箱内的碎冰融化较快,其融化成水的平均速度为56.54 mL/h,冰融化的体积约占总体积的25.79%;由于冰水浸泡,冰鲜带鱼感官品质下降较明显,腹部出现破裂,微生物数量急剧上升,达到5.64 lg (CFU/g),约是同期2℃冷链流通组带鱼的13倍。由于模拟冷链物流过程中的搬运、运输、配送3个环节的断链是在20℃环境下,断链流通中的冰鲜带鱼K值、TVB-N、TMA-N等反映带鱼新鲜程度的理化指标均高于同期2℃冷链流通下的带鱼,且在随后4℃铺冰上销售的货架期比2℃冷链流通带鱼短2～3 d。 相似文献
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针对果蔬冷链运输过程中采摘后的“最先一公里”的保鲜问题,该研究开发了一种移动式冷库。该设备用于田间果蔬预冷以及冷藏,以消除果蔬采摘后的田间热和呼吸热。对该设备冷库库板的导热热阻、机组制冷系数以及冷库内部的冷却均匀性进行了性能试验研究,并采用温度异质性系数和温度变异系数用以评价冷库内部的冷却均匀性。结果表明,冷库板的导热热阻为3.98 m2·℃/W,制冷一体机的制冷系数为2.07,具有较高的导热热阻以及制冷系数,有利于设备的节能运行;设备运行过程中冷库门侧左上角测点处具有较低的温度异质性系数为0.08 %,制冷机组侧右上角测点处具有较高的温度异质性系数为0.48 %,冷库整体的温度变异系数为0.034%,不论是温度异质性系数还是温度变异系数均低于0.5 %,可以认为该冷库具有较高的冷却均匀性,将有利于降低果蔬预冷过程的损腐率。 相似文献
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基于热管技术的储粮仓温度特征及其抑虫效果 总被引：1，自引：4，他引：1
为解决传统储粮方法存在的高能耗、害虫多、易污染的问题,基于热管技术,该文设计开发了一座利用自然冷源蓄冷的储粮仓,其由储粮仓、热管模组、温度监测系统等组成,通过1年试验（2011年12月16日至2012年11月1日）研究了储粮仓内粮食温度变化及对害虫的抑制效果,结果表明：热管模组在19 d内将粮食温度降低到0,最低可降至-3.17℃;热管储粮试验仓蓄冷量为50.95 MJ,降温速度达到了0.28℃/d,分别较对照仓高出31.62%和47.37%,因此试验仓降温速度更快,蓄冷量更大。夏季试验仓虫害发生时间延迟,害虫数量明显减少,抑虫效果明显。此外,试验周期内无任何能耗,小麦并未出现结露或霉变等现象。该研究为热管技术在大型粮库中的应用提供依据和技术支持。 相似文献
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精准温度控制对枸杞鲜果贮藏品质和香气成分的影响 总被引：3，自引：3，他引：0
为研究精准温控技术在枸杞鲜果保鲜中的应用效果,将枸杞分别装入泡沫箱（Control Check,CK）、泡沫箱+蓄冷剂（冰温）和精准温控箱+蓄冷剂（相温）中,记录箱内温度,结合贮藏期间枸杞的品质变化,通过主成分分析法对3组枸杞进行综合评价,并对不同处理香气成分进行分析。结果表明,精准温度控制后箱体内部温度更低,且温度波动保持在0.1 ℃以内,CK组、冰温组、相温组枸杞出现发霉腐烂现象的时间分别为10、20、40 d;贮藏40 d后,相温组枸杞的腐烂率为4.11%,远低于CK组的14.85%,色差低于3,亮度达34.12,可溶性固形物含量、可滴定酸含量、维生素C含量、类胡萝卜素含量分别较CK组高0.65个百分点、0.03个百分点、4.34 mg/100g、2.90 mg/g,相温组枸杞有效抑制腐烂率和失重率的增加,延缓色差的升高和亮度的降低,保持较高的可溶性固形物、可滴定酸、维生素C和类胡萝卜素含量,经主成分得分分析后得到3组枸杞的品质排序为相温组、冰温组、CK组,且精准温度控制贮藏的枸杞醛类、萜类等有利香气成分相对含量更高。因此,精准温度控制技术有利于枸杞鲜果的冷藏保鲜,其中相温贮藏效果更好。研究结果为枸杞鲜果精准温控保鲜提供参考。 相似文献
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微热管阵列式太阳能空气集热-蓄热系统性能试验 总被引：3，自引：3，他引：0
该文采用了以微热管阵列(micro heat pipe arrays,MHPA)为核心元件的真空管型空气集热器与新型相变空气蓄热器,设计搭建了以空气为传热介质的太阳能集热-蓄热系统.集热器采用微热管阵列与真空管结合的新形式,蓄热器以相变温度42℃的月桂酸为蓄热相变材料,测试了系统在不同空气流量下集热过程的集热效率,蓄放热过程中蓄热放热的时间、功率,并在不同空气流量下对蓄热器的蓄热、放热特性进行了研究.研究表明:空气流量240m3/h工况下,集热效率最高;蓄热器的蓄热时间和放热时间最短,蓄热功率和放热功率最大,分别是633和486W;而空气流量60 m3/h能提供更加稳定的出口温度与放热功率,在供暖与干燥领域更加适用.集热-蓄热过程和放热过程阻力分别小于327和40 Pa,说明放热过程系统阻力损失较小,选用功率较小的风机就可提供空气流动的动力. 相似文献
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熟肉真空冷却过程中水分迁移理论分析和实验 总被引：4，自引：0，他引：4
真空冷却过程是复杂的相变传热传质过程.该文在能量和质量守恒理论的基础上,经过适当的简化,建立熟肉真空冷却过程中水分迁移的数学模型来分析水分迁移机理.利用圆柱形熟肉块的真空冷却实验来验证真空冷却过程中水分迁移的数学模型以获得真空冷却过程中熟肉的温度和压力的变化.结果分析发现:温度的模拟结果与实验数据基本一致,最大误差在5%以内,这表明此模型能够很好地预测真空冷却过程中熟肉内部的温度和压力分布.而且,通过模拟结果和实验数据可以得知:真空冷却过程中水分从熟肉内部向外部迁移的主要驱动力是熟肉内部之间的压差以及熟肉与真空室内之间的压差.因此,在实际应用过程中,为了提高真空冷却速率,应尽可能降低真空室内的压力以增加水分迁移的驱动力. 相似文献
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芒硝基相变材料性能及其在简易温室中升温效果试验 总被引：1，自引：6，他引：1
该文研究芒硝基相变储能材料相变性能及其在青藏高原地区冬季简易温室的保温效果,采用物理法制备芒硝基复合相变储能材料,通过温度-时间曲线、差示扫描量热法(differential scanning calorimetry,DSC)和热常数分析仪(Hot Disk)等方法表征了材料性质。当添加成核剂硼砂质量分数为4%时,芒硝基复合相变材料的过冷度消失,添加增稠剂羧甲基纤维素钠质量分数1.5%时,芒硝基复合相变材料相分层现象基本消失,添加导热剂石墨粉质量分数为1%时,复合相变材料导热系数为1.0216 W/(m·K),材料相变潜热为127 k J/kg,放热峰值为15.4℃,同时经过300次相变循环,材料仍旧能保持较好的相变性能。芒硝基复合相变材料模拟在温室升温试验中表明:当芒硝基相变材料添加量为25、35和45 kg时清晨日出前最低温度可以提高1、3.6和4.4℃。分析相变材料温室石膏后墙结果表明:正午最高温度分别降低1.1、2.2和3.0℃,清晨日出前最低温度分别提高0.4、2.4和4.0℃。综合试验表明,该芒硝基复合相变材料适用于高寒气候环境下简易温室。 相似文献