第5节 设施环境调控之温度调控在线视频

在了解了园艺设施内

温度的形成以及温度特点

热量损失途径等基础上

如何来进行园艺设施内

温度环境的调节与控制呢

首先是保温

保温的途径主要通过

减少贯流放热和通风换气量

增大保温比

增大地表热流量来实现

基于上述保温途径

我们来看看

对应的保温措施

如何来减少

贯流放热量和通风换气量呢

前面我们介绍过

园艺设施内的三种主要散热途径

一是经过覆盖材料和围护结构传热

也就是我们说的贯流放热

二是通过缝隙漏风的换气放热

也就是通风换气失热

三是土壤传导失热

透过覆盖材料和维护结构的失热

是主要的热量损失途径

生产中通过采用不同的保温覆盖方法

达到减少热量散失

进而实现保温的目的

这张图列出了

生产中常用的保温覆盖方法

连栋温室的覆盖物

可以采用中空复合板材

固定式双层玻璃或薄膜

双层薄膜充气结构

双层覆盖与单层覆盖相比

其热贯流率降低一半

减少热量的损失

室内覆盖方式可以采用

保温幕或小拱棚加保温幕

保温幕又有单层活动保温幕

双层活动保温幕

和顶部单层侧面双层保温幕

等不同形式

小拱棚也有单层小拱棚和双层小拱棚

外保温覆盖

像单屋面日光温室

和一些小型园艺设施

可以覆盖一些不透明保温覆盖物

如草苫 蒲席 纸被 棉被等

通过多层覆盖保温措施

减少贯流放热和通风换气放热

这张表给出了

不同保温覆盖方式的热节省率

从表中我们可以看到

同样的材料

双层固定覆盖

比单层覆盖的热节省率

可以达到10%左右

再看一下

镀铝薄膜的热节省率

高达45%到55%

这主要是利用了

镀铝薄膜对长波辐射

有更强的阻隔率实现的

不透明覆盖物草苫 蒲席等的热节省率

远远的大于塑料薄膜

通过这些数据

我们知道不同覆盖方式

不同覆盖材料的保温效果存在差异

在实际生产中可以根据需要和条件

选择适合的保温方式

这是早春利用多层覆盖

进行西瓜的提早定植

采用塑料大棚多层覆盖方式

可以使定植期提早10到20天不等

主要是根据保温覆盖方式

和覆盖材料不同会有差异

但主要依据是

保证10厘米的土壤温度

稳定达到

定植蔬菜根毛能够发生的要求

空气温度

满足其不受冻害的最低温度要求

这是韩国采用三棚四膜覆盖方式

进行保温栽培的示意图和实际效果图

其外棚主要覆盖

PE或EVA三层共挤流滴消雾膜或PO膜

内棚和小拱棚覆盖EVA的高保温膜

这是河北邯郸永年县

采用小拱棚覆盖草帘

进行喜凉蔬菜的冬季生产

对于单屋面日光温室

如何实现保温呢

在设计上要特别注重墙体的蓄热

这在相关章节

会和同学们介绍

另外在使用过程中

要减少前屋面的散热

前屋面的保温很重要

日光温室在北方地区冬季不加温

实现喜温果菜生产

主要靠的是采光设计

墙体蓄热设计

以及使用过程中的做好保温

这是单屋面日光温室

不同外覆盖保温物

其保温效果差异显著

冬季生产前屋面的保温覆盖物

一定要有一定的厚度和密度

像下面的这个透亮的草苫

其保温效果是非常差的

这是内保温覆盖的双层结构日光温室

与单层覆盖相比

夜间温度可以提高2~5℃

这是为了阻止土壤的横向传导失热

在温室的前底角处挖防寒沟

防寒沟内要添置一些隔热的材料

如炉渣灰 珍珠岩 发泡水泥等

这是在温室的北墙外部

贴了10cm厚的高密度保温板

进行保温

减少墙体的贯流放热量

第三个保温途径

可以通过增大地表热流量

也就是增加土壤的蓄热来实现

这可以通过增加薄膜的透光率

来增加室内光照

对土壤进行中耕

使其疏松透气

增加土壤的蓄热

设置防寒沟等措施

来增大地表的热流量

第四个途径是增大保温比

保温比是指设施内的土壤面积

与设施维护结构表面积之比

增加保温比就是适当减少散热面积

温室越高大

散热面积就越大

保温相对困难

因此园艺设施结构设计

要兼顾采光 保温和作物生长空间等

多方面要求

第二个温度调控手段是加温

加温的目的

是靠保温不能维持作物生长的温度时

需补充加温

加温在设计上要满足以下要求

加温设备的容量

应经常保持室内的设定温度

设备和加温费用尽量少

保护设施内加温空间分布均匀

时间变化平稳 遮荫少 占地少

便于栽培作业

在加温设计时

要考虑以下两个参数

一是最大采暖负荷

最大采暖负荷是指在最寒冷的季节

为维持设计的室内外气温的温度差

在温室内需要增加的总加热量

这是确定采暖设备容量指标的依据

第二个参数是期间采暖负荷

是指在栽培期间

将每天的采暖负荷积算起来

叫做期间采暖负荷

是估算栽培期间燃料消耗的依据

我们来了解一下

不同加热方式的特点

炉火加温

这种加温方式在设施发展的早期

和临时加温应用比较多

其特点是成本低

作为临时加温用

但在应用时要防止一氧化碳中毒

最近几年随着对环境污染的控制

炉火加温已经逐渐停止使用

电热加温

我们说的电热温床 电暖风加温

都属于电热加温

其特点是耗电量比较大

对电的依赖比较高

水暖加温

成本比较高

但温度稳定

在大型温室中普遍应用

气暖加温

对设备的要求高

费用高

一般可与土壤消毒兼用

热风加温

设备费用相对低

温度波动大

辐射加温

辐射采暖

设备费用相对低

但消耗燃气比较多

其优点是可同时加热植物

这是在日光温室内的炉火加温

这是采用燃油热风炉

或燃煤热风炉的加温

其散热片可以采用圆翼型散热器

这是利用地源热泵或太阳能

对温室进行加温

为了使温度分布更加均匀

目前大型连栋温室

都采用三维立体加热系统

这张图片

是加温系统改造前后的对比图

主要是散热器改局部集中散热

为在作物根部 冠层

和温室顶部立体散热

使温度更均匀

第三个温度调控措施是降温

在夏季高温期

需要进行降温

通常采用的方法是通风降温

遮光降温和蒸发冷却降温

这是采用遮阳

或覆盖材料涂白降温的方式

遮阳主要是通过减少设施内的热辐射

达到降温目的

外遮阳效果好于内遮阳

这是采用各种自然通风降温的方式

通风是降温最有效的手段

自然通风时要注意

不同季节风口的大小和位置

早春避免直接通底风

预防作物受扫地风危害

冬季日光温室生产中

为了避免通风降温时

外界冷空气对室内植物的影响

通常采用这种烟囱式的通风降温方式

来看这张图片

这就是烟囱式的通风降温

即可达到通风排湿的效果

又可避免冷风直吹对作物的伤害

也可以像这张图片

在通风口处放置一些旧的棚膜

来缓解冷风对室内植物的不良影响

再看这张图片

这是采用湿帘风机降温

主要是通过水的蒸发降低室内的温度

这是喷雾降温系统

也是利用蒸发冷却降温原理

降低设施内的温度

在这一节里

我们给同学们讲了

园艺设施的保温 加温和降温技术

对于我国园艺设施

冬春季重点是保温

夏秋季重点是降温

同学们课下要好好消化

能够做到学以致用

本节的内容呢

我们就到这里