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华科温室——温室大棚之降温技术

信息来源:uoowoo.com  时间:2019-01-08  浏览次数:19

设施农业生产所涉及的多数动植物生长发育适宜的气温通常在30℃以下,对于世界上多数地区,夏季的气温都有相当时期超过这一温度。而设施内的气温,由于太阳辐射热量的进入和动物散发体热等因素的作用,往往还要高于室外气温,在室外气温还不太高的季节,就有可能出现不利于动、植物生长的较高气温环境。例如在温室中,由于采用透明覆盖材料,室外太阳辐射热能大量进入室内,在没有通风和任何降温措施的情况下,室外气温仅为20℃左右时,室内即可出现35℃以上高气温,而在室外气温高、日照强烈的天气下,室内气温甚至可高达50℃以上。因此,农业设施内的降温是其环境调控技术的重要方面。

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遮阳和通风是夏季抑制设施内高温的有效技术措施,尤其是机械通风可以采用大风量,可大量排出设施内的多余热量。但是,其抑制高温的能力是有限的:一方面,机械通风的通风量不能太高,过高的设施内气流速度对于农业生物也是不利的,过高的通风量还意味着投入较多的设备与过大的能量消耗,在经济上是不合算的;另一方面,遮阳和通风都不能直接降低进入设施内的空气温度,在夏季气候条件下,很多时候室外气温已高于动、植物生长适宜的气温条件,即使采用遮阳和大风量机械通风的措施,温室内的气温也将超过30℃。因此,在当室外气温接近和超过农业生物的上限临界温度时,要将设施内气温控制在动植物生长适宜的气温条件内,必须采用降低空气温度的技术和设施。

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人工降温措施一般有机械制冷、冷水降温和蒸发降温等。

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机械制冷是利用压缩制冷设备进行制冷,其优点是制冷量大,且降温能力强不受外界条件限制,同时还可除湿。但由于压缩制冷设备投资费用高,温室或畜禽舍的建筑面积都较大,需排除的多余热量很大,如采用机械制冷将需要很高的设备投资和运行费用。因此机械制冷只在一些农产品储藏库和食用菌生产设施中采用,在温室和畜禽舍的降温中一般不予采用。

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冷水降温利用远低于空气温度的冷水,使之与空气接触进行热交换,降低空气的温度。此法是利用水吸收空气的显热,如果用低于空气露点温度的冷水,还具有能够除湿的有点。但水与空气热交换后将升温,必须源源不断排走温度已升高的水和提供新的冷水。水的比热为4.18KJ(kg.℃),相对于设施内空气降温所需排出的热量而言,依靠一定数量水的升温(若干度)所能吸收的热量还是较小的,因此冷水降温需消耗大量的低温水,除当地可以利用的丰富的低温地下水的情况外,一般不宜采用。

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适用于农业设施夏季的降温技术是蒸发降温。蒸发降温是利用水蒸发需要吸收潜热的特性,通过水在空气中蒸发,从空气中吸收蒸发潜热,使空气温度得到降低。由于水的蒸发潜热很大,在常温25℃时,水的蒸发热量为2442KJ/kg,仅消耗较少的水量即可吸收较大量的热量,因此远比冷水降温节水。同时,不同温度的水其蒸发潜热相差不大,所以用于蒸发降温的水可以采用常温的水,而不必像冷水降温那样需专门获取低温水。而在设备及运行费用方面,蒸发降温系统远远低于机械制冷的降温系统。

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蒸发降温的不足之处主要有两点:其一是在降温的同时,空气的湿度也会增加,因此带来设施内环境高湿度的问题:其二是降温效果要受气候条件的影响,在湿度较大的天气下不能获得好的降温效果。但尽管蒸发降温存在以上不足,由于它能解决设施夏季生产中的高温这个主要矛盾,而且设备简单、运行可靠及维护方便、节能、经济,因此仍不失为夏季生产的有效降温技术。

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具体实现蒸发降温的技术有湿垫与雾化两种方式,前者为用水淋湿特殊质纸等吸水材料,水与流经材料表面的空气接触而蒸发,从空气中吸热:后者多采用液力或气力雾化的方法向要降温的空间直接喷雾使之蒸发冷却空气。

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