太阳辐射在集热器釆光面积上的能量用QA表示：
　　式中，AC为太阳能空气集热器的采光面积，m2；G为太阳辐射照度，W/m2。由公式（1）和（3）可得，集热器的瞬时热效率为η：
　　2.2 智能控制系统的设计
　　控制系统由温度采集模块（温度传感器）、驱动和执行模块（液压伺服电机）、上位机管理系统模块等组成。单片机是智能控制系统的核心，主要用于现场实地检测及控制，完成数据处理[13]。本系统采用RS-485总线来实现上位机与下位机的通信，一般PC机只有RS-232接口，若实现RS-485标准接口通信必须采用RS-232/485转换器，具体如图5所示。
　　在进行单片机软件程序设计时，使用C#语言编写和调试。整体上软件程序主要有远程信号采集运算、实时监控、显示、通信、参数设定、声光报警等功能，包括主循环程序模块、信号采集和处理模块、实时控制模块、采样模块、串行通信模块、键盘输入和显示输出模块等，且模块之间通过系统数据相互关联[14]，系统界面框架如图6所示。
　　3 系统管理与节能分析
　　3.1 生育适温与变温管理
　　日间温度管理的目的就是要增加光合作用产物及促进产物的输送、贮藏和有效分配，抑制不必要的呼吸消耗[15]。据研究，上午的光合产物约占全天的3/4，下午约占1/4；白天输送的光合产物约占全天的3/4，前半夜仅占1/4。上午采用适当高于白天适温以促进光合产物的形成，下午适当低于白天的适温，以一定的光合强度及产物输送；前半夜适当高于夜间的适温以促进光合产物的输送和分配，后半夜在适当低于夜间适温以抑制呼吸消耗[16]。
　　3.2 经济与节能性分析
　　为了充分利用现有集热器面积产热能力，合理确定预加热温度[17]，选择甘肃省兰州市气象局提供的2010年4～10月太阳辐射量的参数进行计算，其各月系统参数计算结果见表1。
　　由表1可以看出，2010年4～10月太阳能集热器每平方米可为温室提供2 213.78 MJ的热量，使用寿命20年内则单位面积可集热44 275.60 MJ的热量，这部分热量通过电辅助热源提供，电加热效率为95%。经过计算可知，单位面积每年可以减少用电647.12 kW·h，20年共节电12 942.46 kW·h，按电费0.55元/（kW·h）计，单位面积可节约能源费用约7 118元。由此可见，通过太阳能加热系统可以产生较好的节能效果和经济效益。
　　4 小结
　　1）本研究通过设计太阳能结合栽培床的加温方式，有效地降低了常规能源、节约了生产成本。考虑到太阳能的不稳定因素，分析主加热系统和辅助加热系统的工作原理，对太阳能板集热器的结构进行了单独的设计，利用三维建模科学地设计出太阳能板的布置与角度调整装置。
　　2）从变温管理角度增强了现代温室智能控制技术的要求，利用RS-485总线来实现上位机与下位机的通信，信号转换器选择RS-232/485转换器。上位机管理界面采用模块化管理，本研究提出了系统界面图为今后管理系统的编程提供参考依据。
　　3）利用当地气象局提供的太阳辐射量等数据对单位面积集热器集热效率进行计算，并和传统电源供热，在20年内单位面积可以节省约7 118元，其节能和经济效益非常可观。
　　参考文献：
　　[1] 刘 旭.节能环保温室采暖系统设计[D].山东泰安：山东农业大学，2005.
　　[2] 李亚灵，蒋毓隆.璃钢架水暖温室结构特点与性能[J].农村实用工程技术，1996（5）：8.
　　[3] 孙玉芳，李景明，刘 耕，等.国内外可再生能源产业政策比较分析[J].农业工程学报，2006，22（S1）：45-47.
　　[4] 刘圣勇，张百良，袁 超，等.采用太阳能集热器干燥玉米的研究[J].农业工程学报，2001，17（6）：93-96.
　　[5] 杨世昆，杜建强.太阳能草捆干燥设备设计与试验[J].农业机械学报，2011，42（4）：81-86.
　　[6] 丁 昀，杨 庆，高孟理，等.某宾馆太阳能预加热热水系统设计方案研究[J].给水排水，2009，35（2）：76-79.
　　[7] 王 淼，王保利，焦翠坪，等.太阳能跟踪系统设计[J].电气技术， 2009（8）：100-103.
　　[8] 邹志荣. 园艺设施学[M].北京：中国农业出版社，2002.
　　[9] 师惠芬，张志勇.现代化蔬菜温室[M].上海：上海科学技术出版社，1986.
　　[10] 郭世荣.无土栽培学[M].北京：中国农业出版社，2003.
　　[11] 郑甲盛.大棚蔬菜栽培技术[M].济南：山东科学技术出版社， 1991.133-134.
　　[12] 冯前前.利用太阳能的干燥设备设计及试验研究[D].乌鲁木齐：新疆农业大学，2012.
　　[13] GB/T4271-2000，平板型太阳能集热器热性能试验方法[S].
　　[14] 李进京，刘雪美.华北型日光温室升温系统的节能设计专家系统[J].农机化研究，2004（3）：140-142.
　　[15] 张世全，张华东.棚室“四段变温”管理抗病效果好[J].云南农业科技，2004（2）：27.
　　[16] 张 尚.棚菜变温管理能增效[J].农家科技，2010（11）：11.
　　[17] 杨 庆，侯军霞，高孟理，等.空气源热泵辅助建筑一体化太阳能热水系统的经济性分析[J].给水排水，2007，33（11）：193-196.

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