在快速推进全面实现小康社会的大背景下,温室大棚作为设施化农业的重要组成部分,成为农村地区实现脱贫摘帽和乡村振兴的重要手段。但是,受限于中国当下仍处于发展中国家的基本国情,温室大棚设施质量参差不齐。其运行模式粗放,难以实现室内热环境精准调控,严重制约了农业现代化的发展和损害了农民的经济效益。基于此,本研究提出了一种适应于夏热冬冷气候区农村温室大棚的生物质供暖系统。该系统以农业废弃物为一次能源输入,即调控生物质燃料燃烧,制备低温烟气,并通过地埋换热器一次换热升温温室浅层土壤,实现同时调控温室空气和土壤温度的目的。通过该供暖系统,旨在改善温室大棚冬季室内热环境,同时实现农业废弃物等生物质资源的就地高能效和环境友好型利用。为深入研究该温室大棚生物质供暖系统的供暖特性,本研究从实验和数值模拟两个层面开展工作。首先,基于可行性分析,设计并搭建全尺寸温室大棚生物质供暖系统实验平台,验证该系统供暖的有效性和可靠性;其次,通过分析温室大棚供暖系统的能量平衡关系和传热特点,应用CFD技术,建立二维CFD数值模型,研究该生物质供暖系统对温室大棚室内热环境的影响特性;最后,基于CFD模型,研究该供暖系统关键集成参数对室内热环境的影响特性,并进行参数组合优化和敏感性分析。本研究主要成果总结如下:（1）在湖南省湘潭市温室大棚基地进行了实验研究。实验采用De63的PE管道,埋深50cm,埋管间距40cm,保温层厚度3cm,在50℃烟气以3m·s-1的速度流通时,温室内获得了较好的热环境。结果表明:供暖温度大棚室内空气平均温度为12.2℃,比传统无供暖温室空气温度高5.1℃;有供暖温度大棚室内土壤表面平均温度为16.5℃,比传统无供暖温室室内土壤表面平均温度高8.2℃。（2）建立二维CFD模型,基于模型分析了生物质供暖系统对温室大棚室内热环境的影响特性,并通过实验数据验证了模型的可靠性。（3）借助CFD模型研究了地埋管换热规律,并且分别分析了烟气流速、烟气温度、地埋管管径、埋管深度、埋管间距和保温层厚度6个单一参数对温室室内热环境的影响。结果发现,室内土壤温度和空气温度对烟气流速、烟气温度、埋管间距的变化敏感,对埋管埋深和管径的变化不够敏感;同时膨胀珍珠岩保温层可以增强供暖效果。（4）模拟结果显示,合理的系统设计参数是:采用De63的PE管道流通50℃烟气,流速3m·s-1,地埋管埋深50cm,埋管间距40cm及保温层厚度3cm。在上述合理的设计参数下,温室大棚室内空气平均温度为10.7℃,0.1m深土壤平局温度为20.9℃,土壤表面平均温度为17.8℃,满足植物生长对温度的要求,对比传统无供暖温室大棚,其室内热环境得到了明显改善。针对本研究的研究内容和结论,本研究的创新点包括以下几点:（1）基于对中国现代化农业未来发展趋势的把握和现阶段温室大棚冬季供暖系统中面临的问题,提出了一种适应现阶段中国夏热冬冷气候温农村温室大棚的供暖系统,即温室大棚生物质供暖系统。（2）温室大棚生物质供暖系统以可再生的农林废弃物为一次能源输入,将传统生物质大规模的、面向工业或建筑领域的热能利用系统,迁移至农业种植,具有规模不受限、就近、就地使用特点,适宜中国现代化农村建设的发展趋势,对于综合利用生物质资源战略的实施具有重要意义。（3）温室大棚生物质供暖系统以生物质烟气为工质,以土壤为传热蓄热单元,实现了温室大棚内空气温度和土壤温度的联合调控,满足作物生长对室内热环境需求的同时,降低温室供暖能耗。（4）建立二维CFD模型对温室大棚室内热环境分析,并且基于CFD模型,对供暖系统关键集成参数进行优化和敏感性分析。（5）温室大棚生物质供暖系统以PE管为地埋管道,具有成本低、耐用和换热能力优良等特点,同时管道下方铺设膨胀珍珠岩作为保温层,最大程度保证了供暖的有效可靠性。