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1個初始問題描述

1.1工作原理

日光溫室是中國獨一無二的三墻溫室。它主要由墻體、骨架、透明膜和保溫被組成。墻體是日光溫室，白天吸熱，晚上放熱的主要蓄熱載體，保證了寒冷季節夜間室內能保持一定的溫度。白天有陽光時，溫室壁吸熱蓄熱，晚上開始放熱，維持夜間溫室溫度。

1.2主要問題

白天有陽光的時候，墻體吸熱蓄熱，晚上開始放熱，但放熱的時間集中在前半個晚上(即蓋上保溫被后的1-3小時內)，此時溫室內溫度高，不需要多少熱量，而墻體放熱最弱的是需要大量熱量的后半個晚上。因此，希望通過裝置設計，達到增強墻體蓄熱能力，延緩放熱速度的目的。這對降低溫室晝夜溫差，提高作物產量和品質有著不可估量的作用。

1.3限制:

為了使裝置可行，得到可行的方案，對設備(方案)提出理想化的限制條件，以得到理想的結果。

①該裝置安裝簡單，不改變溫室原有結構。

②不占用種植面積，不影響種植作業。

③成本低，原料易得，無污染。

④該裝置易于拆卸和重復使用。

2其他學者的解決方案

通過對其他學者的解決方案的分析，本文使用TRIZ 理論，比較了這些解決方案的可行性和可用性。

2.1熱幕法

熱阻幕法是利用熱阻幕延緩墻體放熱時間，從而在清晨低溫時段提高室內空氣溫度的方法，如圖2所示。

2.2水幕法

水幕蓄放熱系統主要由水幕、蓄熱池、水泵和管道組成。蓄熱池由聚酯硬板焊接而成。水池周圍外表面設置聚苯乙烯泡沫板保溫層(厚度10 cm)，水箱容積4 m3。水幕蓄熱釋熱系統根據墻體結構，白天通過水循環吸收到達墻面的太陽輻射熱，并將熱量儲存在有保溫層的水池中。當夜間溫室內溫度下降到一定程度時，開啟循環水泵，將水池內的熱量通過水幕釋放到溫室內。如圖3所示。

2.3“蜂窩”墻

“蜂窩”墻體是通過“蜂窩”增加墻體的表面積，白天增加墻體的吸熱面積，吸收更多的熱量，晚上補充熱量差。如圖4所示。這種方法效果不明顯，增溫效果也不明顯。

熱阻幕法和水幕法的解決方案都能達到預期目標，但缺點是成本高、操作繁瑣、農民難以接受、推廣困難。同時，1.3中的限制無法滿足。在這種情況下，使用TRIZ問題解決流程來尋找最佳解決方案。

3 TRIZ問題解決流程

3.1系統分析

3.1.1九屏圖分析

九屏圖用來分析問題，結果如圖5所示。

日光溫室后壁蓄熱能力提高、放熱時間延遲的裝置系統九屏圖

圖5。日光溫室后壁蓄熱能力提高、放熱時間延遲的裝置系統九屏圖

從圖5可以看出，墻體材料的特性是蓄熱能力和控熱能力低的主要原因，最終導致供熱不平衡。

3.1.2壽命曲線

日光溫室后壁蓄熱能力提高、放熱時間延遲的裝置處于研究論證階段，尚未得到廣泛應用，因此尚未達到成熟階段，處于成長期。如圖6所示。