关于农业工程类论文范文例文,与TRIZ理在优化日光温室环境方面的应用相关毕业论文提纲

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引言

日光温室因其卓越的保温节能性在中国北方表现出强大的生命力,在社会经济中发挥着重要作用.为提高温室墙体蓄热能力,国内学者已从不同角度进行了大量而系统的研究[1-10],有关学者也提出了几种解决方案,但都停留在试验示范阶段,因成本等问题难以大面积推广使用,因此方案并不理想.如何通过理想的方案解决增加土质墙体蓄热能力和延迟墙体放热对提高温室保温性具有重要意义.

利用TRIZ理论解决日光温室墙体的保温能力是一个新命题,作者未查到利用TRIZ理论解决日光温室环境问题的报道.本文在通过对比前人方案的基础上,利用TRIZ理论提出了一项解决增加土质墙体蓄热能力和延迟墙体放热的有效方案,不仅为解决日光温室保温性问题提出了一个可行方案,更重要的是探索了TRIZ理论在温室环境研究方面的应用.

1初始问题描述

1.1工作原理

日光温室是我国独有的一种三面环墙的温室类型,它主要由墙体、骨架、透明薄膜、保温被组成.墙体是日光温室的主要蓄热载体,它白天吸热,夜间放热,从而保证寒冷季节夜间室内能维持一定的气温.白天有阳光的时候温室墙体吸热、蓄热,夜间开始放热,维持夜间温室气温.

1.2主要问题

墙体白天有阳光的时候吸热、蓄热,在晚上开始放热,但放热时间集中在前半夜（即盖上保温被的1～3小时内）,而这时温室气温较高,不需太多热量,而后半夜大量需要热量时,墙体放热量达到最弱.因此希望借助装置设计达到增强墙体蓄热量、延缓放热速度的目的.这对缩小温室昼夜温差、提高作物产量和品质都具有不可估量的作用.

1.3限制条件：

为使装置可行,并能得到可行方案,对设备（方案）提出理想化的限制条件,以便得到理想的结果.

（1）装置易于安装,不改变温室原有结构.

（2）不占用种植面积,不影响种植操作.

（3）成本低廉,原料易于获取、无污染.

（4）装置易于拆除,反复多次利用.

2其他学者的解决方案

通过其他学者的解决方案的分析,以此为对照,对比利用TRIZ理论得出方案的可行性和使用性.

2.1热阻帘法[11]

热阻帘法是利用热阻帘以延迟墙体热量释放的时间、从而提高凌晨低温时段室内空气温度的方法,如图2所示.

2.2水幕帘法[12]

水幕帘蓄放热系统主要由水幕帘、蓄热水池、水泵及管道等组成.蓄热水池由聚酯硬质板焊接而成,水池四周外表面设置聚苯乙烯泡沫板保温层（厚度10cm）,水箱体积4m3.水幕帘蓄放热系统以墙体结构为依托,白天利用水流循环吸收到达墙体表面的太阳辐射热量,同时将热量储存在带有保温层的水池中；夜晚当温室内气温降低到一定程度时,开启循环水泵,通过水幕帘将水池中的热量释放到温室中.系统示意图如图3所示.

2.3“蜂窝式”墙体

“蜂窝式”墙体是通过“蜂窝”增加墙体表面积,增大墙体白天吸热面积,吸收更多热量,补充夜间热量差.如图4所示.此法效果并不显著,增温效果不明显.

热阻帘法和水幕帘法的解决方法能达到预期目标,缺点是成本较大、操作繁琐、农户不易接受,难推广.同时也不能满足1.3中的限制条件.在这种条件下用TRIZ解题流程来解答,寻找最佳方案.

3TRIZ解题流程

3.1系统分析

3.1.1九屏图分析

利用九屏图分析问题,结果如图5所示.

由图5可知,墙体材料的特性是导致蓄热能力和控热能力低的主因,最终导致热量供应不平衡.

3.1.2生命曲线

日光温室后墙体蓄热能力提高、放热时间延后的装置处于研究示范阶段,并未大面积推广应用,还达不到成熟期,只处于成长期.如图6所示.

3.1.3系统完备性法则等技术系统进化法则

系统名称：日光温室后墙体蓄热能力提高、放热时间延缓的装置

系统定义：有效提高墙体蓄热能力、延缓放热时间

系统功能：提高墙体蓄热能力,延缓墙体放热时间

作用对象（产品）：热、温度

执行装置：日光温室后墙体蓄热能力提高、放热时间延缓的装置

传动装置：光热转化过程

动力装置：热传导系统

控制装置：蓄热、控热装置

外部控制：人

3.2资源分析

3.2.1可利用物质资源：

（1）现成资源：温室各个组成部分、室内气象因子

（2）派生资源：光、空气、水

3.2.2可利用能量资源：

（1）现成资源：光

（2）派生资源：空气中的热

3.2.3可利用信息资源：

（1）现成资源：