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夏季控制溫室溫度

畜牧家禽網  來源:花卉報新聞 閱讀數(shù):

  溫室生產的一個重要優(yōu)勢就是可以控制所有的環(huán)境因素,從而使植物處于*生長狀態(tài),其中溫度是非常關鍵的一個因子。不同種類的植物有不同的*生長溫度,而且不同植物以及植物在不同生長階段對溫度的需求也不相同。我們總是希望植物生長、發(fā)育得快一些以增加利潤,所以就需要在植物的整個生長期提供最合適的溫度。若溫室像住所或商業(yè)建筑一樣,那么控制溫度就相對簡單多了,因為外界條件對其影響已大大被絕緣性較好的建筑削弱了;但是玻璃溫室由于要讓盡可能多的光線照射進來,也就使它的絕緣性能顯著降低了,所以更容易受天氣的影響,而太陽輻射(光和熱)是對溫室*的影響,尤其在炎熱的夏季。以下幾項措施可以幫助種植者減少溫室內太陽輻射的影響,從而幫助溫室進行夏季的降溫。
  通風
  溫室可以利用機械通風或自然通風。機械通風需要有百葉進風口、抽風機、電力系統(tǒng)。自然通風(圖1)利用了兩種物理現(xiàn)象:熱浮力(熱空氣密度低上?。┖屯L效應(外界空氣由側窗流入,造成了壓力差,進而形成風)。通風的條件就是需要有進風口和出風口、風機和電力系統(tǒng),有的溫室不用風機而是采用人工的方式。與機械通風相比,自然通風耗費電能少,只是當窗戶打開時會有噪音。在運用自然通風時,還需要設置噴霧裝置,因為夏季室外風速通常較低,自然通風效果不明顯。切記不論哪種通風方式,室內的溫度永遠不會低于室外溫度。
  對于大多數(shù)又窄又長的獨棟溫室來說,機械通風需要將風從進氣口吸入,使之穿過整個溫室達到對面的抽風機,而自然通風則是使風在側窗和天窗之間流動。對于連棟溫室來說,機械通風的進風口和出風口分別安裝在兩側,除了自然通風以外還要有遮陰網。
  極致的自然通風系統(tǒng)還包括溫室的屋頂設計,可以使得空氣*限度地流通,從而使室內溫度接近室外溫度。而機械通風則不可能使得這樣大量的空氣流動而達到相同的效果。當溫室內安裝防蟲網后,在通風效率中就要考慮到這層因素,因為防蟲網經常比進氣道面積要大,阻止了空氣的大量進入。
  不論采用哪種通風方式,溫室內平穩(wěn)的空氣流動是非常重要的,因為只有這樣植物周圍的環(huán)境才能相似,植物長勢才能整齊一致。所以為了促進空氣水平流動,還需要安裝風扇。
  濕度控制
  健康的植物都會通過蒸騰作用來散失水分,這樣就使得溫室內的空氣濕度升高。當空氣相對濕度較高(80%至85%)時,就會增加病害的發(fā)生幾率,也會降低植物的蒸騰所用。充分的通風可以減少空氣中水分在植物表面和溫室構件上的積累,而夏季使用的蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)(如風機濕簾系統(tǒng)或微霧系統(tǒng))可以增加溫室內空氣濕度,所以溫室內的濕度控制成為需要考慮的一個重要問題。而位于干燥環(huán)境中的溫室可以放心地采用蒸發(fā)冷卻降溫系統(tǒng),因為水分蒸發(fā)需要吸收大量的熱量,從而使得溫室內溫度顯著降低的同時,濕度不會過大。
  由于空氣相對濕度不能告訴我們空氣中水的絕對值是多少(此時需要知道溫度才可以換算為絕對濕度),所以我們有了另外一個參數(shù):飽和水汽壓差(VPD),VPD指水面溫度的飽和水汽壓與水面上空一定高度的實際水汽壓之差。它反映著水汽濕度梯度。飽和水汽壓差越大,蒸發(fā)量越大。VPD計可以方便地告訴我們植物的蒸騰作用有多大:測試值越大說明越能促進植物的蒸騰作用(但是太高的話會導致植物萎蔫),值越低則說明植物蒸騰作用越弱,甚至可以導致葉片和溫室構件上濃縮水珠。溫室用VPD計的量程一般是0至1psi(注:1個標準大氣壓=14.69psi)。
  遮陰
  在設計溫室時考慮遮陰系統(tǒng)是一個明智的選擇,尤其是能源價格高漲的今天。如圖2,遮陰網可以減降低能量的傳導,尤其是在晴朗高溫的夏季,它們在晚上也減少了熱量的流失,據了解它可以節(jié)能30%。種植者可以采用帶有光敏感元件的卷放系統(tǒng)來控制遮陰網的移動,即使是造價低廉的溫室也可以從遮陰系統(tǒng)中受益?,F(xiàn)在有不同遮陰率的遮陰網可供種植者選擇,購買時不僅要根據植物對光的需求,還應考慮到當?shù)氐奶栞椛?。可移動式的遮陰網可以在溫室內部和外面搭建,當遮陰網靠近熱源(例如CO2發(fā)生器)的時候,注意應選擇不易燃材料的遮陰網。
  蒸發(fā)冷卻
  當常規(guī)的通風系統(tǒng)或遮陰還不能使溫室溫度降低到一定水平時,就需要采用冷卻降溫了。在家庭和商業(yè)建筑中采用的是機械制冷法(例如空調),但是由于溫室中熱量非常巨大,采用空調裝置就顯得不劃算了。我們可以采用蒸發(fā)冷卻的方法,它簡單易行,相對比較便宜。水分蒸發(fā)的過程需要熱量,該熱量(能量)是由周圍空氣提供的,由于水分蒸發(fā)可以使空氣溫度降低,與此同時使空氣濕度增加。降溫的幅度與開始時的空氣濕度(起始空氣越干燥就有越多的水可以蒸發(fā),從而使溫度降低越多)、起始空氣溫度(較熱的空氣含有的水蒸汽越多)有關。下面就詳細講述在夏季當通風系統(tǒng)不足以將溫度降低到理想的點位時如何利用蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)。
  風機濕簾系統(tǒng)
  溫室中經常采用的蒸發(fā)降溫主要有兩種方式:風機濕簾系統(tǒng)和噴霧系統(tǒng)。風機濕簾系統(tǒng)也可以算做是溫室機械通風的一種(圖3),在溫室的北側安裝濕簾系統(tǒng),確使進來的所有空氣都通過該濕簾,然后進入溫室環(huán)境。濕簾表面為波狀(由樹脂浸漬紙或塑料膠合而成),這種形狀可以使空氣*限度地與濕簾表面接觸。水泵將水打在濕簾的頂端,流經整個濕簾的小孔,這樣可以使水分蒸發(fā)充分吸取潛熱,從而降低空氣自身的溫度,冷空氣流經溫室,吸收室內熱量后,經風機排出,從而達到循環(huán)降溫的目的。為了防止小孔堵塞,建議安裝水過濾系統(tǒng);在濕簾系統(tǒng)的底部多余的水分會進入收集槽里然后重復利用。收集槽中安裝有浮閥。由于水經過反復利用會通過蒸發(fā)失去一部分,所以余下的水中鹽離子濃度產生聚積,隨著使用時間的延長,鹽離子濃度會越來越高。為了防止水中鹽分過高而使?jié)窈熒铣霈F(xiàn)結晶降低其工作效率,可將約10%的水排走。此外應該注意,在夏季晚上經常不開啟風機濕簾系統(tǒng),濕簾上容易長出青苔,從而降低工作效率。
  濕簾所需面積與濕簾厚度有關,例如若濕簾厚度為10厘米,則所需面積(以平方英尺算)為整個溫室需要通風的體積(以立方英尺算)除以250;若厚度為15厘米,則應該除以350。
  噴霧系統(tǒng)
  另外一種溫室中常用的降溫系統(tǒng)就是噴霧系統(tǒng)(如圖4),它通常與自然通風系統(tǒng)合用。與風機濕簾系統(tǒng)相比,它可以使溫室冷卻得更為均勻。推薦在溫室內間距5至10平方米安裝1個噴頭,水壓要足夠高(大于500psi),這樣可以使水珠更為細密,在水珠達到葉片之前就霧化了,有利于吸收更多的潛熱。為了防止噴嘴堵塞,水中不應有任何雜質,所以需要進行水處理(過濾和凈化)和安裝高壓泵。此外噴嘴的質量要求比較高,以經受得住水的高壓,因此噴霧系統(tǒng)的成本要比風機濕簾高。相對于風機濕簾系統(tǒng),噴霧系統(tǒng)的噪音比較小,對于溫室內的工人或參觀者來說都比較有利。


圖1:玻璃溫室自然通風口的設置

  圖2:溫室的內遮陰系統(tǒng)

  圖3:溫室中蒸發(fā)冷卻用的濕簾裝在進風口處

  圖4:噴霧系統(tǒng)裝置

  外遮陰

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