組合降溫系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)溫室夏季生產(chǎn)中的應(yīng)用

　　摘要：針對(duì)溫室夏季高溫問(wèn)題，單獨(dú)應(yīng)用某一種降溫技術(shù)很難達(dá)到理想的降溫效果，因此不同降溫技術(shù)的優(yōu)化組合是十分必要的。本文根據(jù)降溫原理的不同，闡述了幾種常用的組合降溫系統(tǒng)，并分析了其主要特點(diǎn)及其應(yīng)用。最后，對(duì)農(nóng)業(yè)溫室夏季降溫技術(shù)的合理選擇提供了參考建議。

　　關(guān)鍵詞：組合降溫系統(tǒng)；農(nóng)業(yè)溫室；夏季生產(chǎn)；應(yīng)用

　　在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，溫室是現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)的重要組成部分。但是由于溫室的隔離結(jié)構(gòu)及溫室效應(yīng)的影響，在炎熱的夏季，溫室內(nèi)極易積聚大量多余的熱量，造成溫室內(nèi)溫度極高，嚴(yán)重影響室內(nèi)作物的生長(zhǎng)發(fā)育。因此，為了給溫室內(nèi)作物創(chuàng)造良好的生長(zhǎng)環(huán)境，降溫技術(shù)是溫室夏季不可或缺的環(huán)境控制技術(shù)。目前，針對(duì)夏季高溫高濕問(wèn)題，大多數(shù)溫室設(shè)施普遍配備有降溫設(shè)施，主要有：用于自然通風(fēng)的頂窗和側(cè)窗、用于機(jī)械通風(fēng)的濕簾－風(fēng)機(jī)、遮陽(yáng)網(wǎng)等。但在實(shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，這些降溫設(shè)施的單獨(dú)使用很難達(dá)到理想的降溫效果和溫室運(yùn)行的各方面要求。因此，對(duì)已有降溫技術(shù)進(jìn)行組合優(yōu)化實(shí)現(xiàn)有效降溫并降低溫室降溫的運(yùn)行成本，積極探索新型降溫技術(shù)具有重要意義。同時(shí)，降溫技術(shù)的組合優(yōu)化對(duì)溫室經(jīng)營(yíng)者如何科學(xué)合理地選擇經(jīng)濟(jì)有效的降溫技術(shù)也具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義和參考價(jià)值。

　?。苯M合降溫系統(tǒng)的概述

　　目前，常用的降溫技術(shù)有通風(fēng)降溫、遮陽(yáng)降溫、蒸發(fā)降溫等降溫技術(shù)。在實(shí)際應(yīng)用中，由于不同的降溫技術(shù)其降溫原理不同，應(yīng)用特點(diǎn)和適用范圍也不同，存在一定的局限性和不足，僅采用某一種降溫技術(shù)很難達(dá)到理想的降溫效果和溫室運(yùn)行的各方面要求。因此，根據(jù)每項(xiàng)降溫技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)化組合是十分必要的。組合降溫系統(tǒng)結(jié)合每項(xiàng)降溫技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)合理組合在實(shí)現(xiàn)良好降溫效果的同時(shí)降低溫室運(yùn)行成本。近年來(lái)，針對(duì)溫室夏季高溫問(wèn)題，國(guó)內(nèi)許多專家學(xué)者對(duì)降溫技術(shù)進(jìn)行了大量的研究［１－３］，但是關(guān)于組合降溫系統(tǒng)的研究較少。王吉慶和張百良［４］利用冬季供熱的水源熱泵設(shè)備，配合外遮陽(yáng)、內(nèi)噴霧遮陽(yáng)膜和溫室上部的強(qiáng)制通風(fēng)措施，研究了組合降溫措施對(duì)溫室夏季降溫的效果。組合降溫系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用的實(shí)例表明，其降溫效果比單一降溫技術(shù)的降溫效果更顯著，更能滿足溫室內(nèi)作物的生長(zhǎng)要求。在選擇降溫系統(tǒng)時(shí)，綜合考慮影響降溫效果的各個(gè)因素，根據(jù)溫室用途和作物的生長(zhǎng)特性因地制宜地制定合理的降溫策略，根據(jù)每項(xiàng)降溫技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)組合優(yōu)化，一般可以達(dá)到了良好的降溫效果。

　?。步M合降溫系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)溫室夏季生產(chǎn)中的應(yīng)用

　　２．１通風(fēng)降溫＋遮陽(yáng)降溫組合降溫系統(tǒng)

　　通風(fēng)降溫＋遮陽(yáng)降溫組合降溫系統(tǒng)由通風(fēng)系統(tǒng)提高溫室內(nèi)的通風(fēng)率，同時(shí)外加遮陽(yáng)設(shè)備阻擋部分太陽(yáng)光。該組合降溫系統(tǒng)中的通風(fēng)方式主要有自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)，遮陽(yáng)設(shè)備有遮陽(yáng)網(wǎng)或噴涂遮陽(yáng)材料等。通風(fēng)降溫＋遮陽(yáng)網(wǎng)組合降溫系統(tǒng)主要通過(guò)合理設(shè)計(jì)通風(fēng)口的數(shù)量、位置和溫室結(jié)構(gòu)等提高自然通風(fēng)的效率，同時(shí)控制遮陽(yáng)網(wǎng)的開(kāi)關(guān)來(lái)使作物盡可能接受最大的采光率。在實(shí)際應(yīng)用中，氣候比較溫和時(shí)多優(yōu)先選用自然通風(fēng)＋遮陽(yáng)網(wǎng)組合降溫系統(tǒng)；當(dāng)室外氣溫較高時(shí)，對(duì)于大型連棟溫室，由于棟數(shù)多，其自然通風(fēng)的效果不好，常采用機(jī)械通風(fēng)＋遮陽(yáng)網(wǎng)的組合降溫系統(tǒng)，來(lái)調(diào)節(jié)溫室內(nèi)溫度以滿足作物正常生長(zhǎng)需求。該系統(tǒng)對(duì)作物生長(zhǎng)環(huán)境的調(diào)節(jié)比單純的通風(fēng)降溫效果要優(yōu)越的多，同時(shí)也解決了單獨(dú)使用遮陽(yáng)網(wǎng)空氣不流通的問(wèn)題。通風(fēng)降溫＋噴涂遮陽(yáng)降溫組合降溫系統(tǒng)通過(guò)通風(fēng)降溫保證溫室內(nèi)空氣的流通，同時(shí)在夏季高溫來(lái)臨之前噴涂遮陽(yáng)涂料，等高溫期過(guò)后再將其進(jìn)行清洗干凈。該系統(tǒng)中遮陽(yáng)涂料取材方便，成本低廉，對(duì)環(huán)境不會(huì)造成任何污染，但容易被雨水沖洗掉降低遮陽(yáng)效果。因此，該組合降溫系統(tǒng)常用于我國(guó)夏季降雨量較少的西北地區(qū)的日光溫室。通風(fēng)降溫＋遮陽(yáng)降溫組合降溫系統(tǒng)相對(duì)比較經(jīng)濟(jì)，投入成本低，遮陽(yáng)網(wǎng)覆蓋降溫系統(tǒng)可以根據(jù)室外太陽(yáng)輻射的強(qiáng)弱來(lái)控制遮陽(yáng)網(wǎng)的啟閉，保證室內(nèi)作物在適宜溫度的條件下獲得最大的采光。但是，遮陽(yáng)降溫系統(tǒng)需要一套專門的驅(qū)動(dòng)和控制系統(tǒng)控制其啟閉，需要合理控制遮陽(yáng)網(wǎng)的開(kāi)關(guān)時(shí)間。該組合降溫系統(tǒng)在我國(guó)夏季氣候比較溫和的西北及東北部分地區(qū)可以滿足溫室夏季的降溫需要。

　?。玻舱舭l(fā)降溫＋遮陽(yáng)降溫組合降溫系統(tǒng)

　　蒸發(fā)降溫＋遮陽(yáng)降溫組合降溫系統(tǒng)利用蒸發(fā)降溫系統(tǒng)本身良好的降溫效果，同時(shí)配備遮陽(yáng)網(wǎng)或噴涂涂料等遮陽(yáng)降溫系統(tǒng)，從而達(dá)到更好地降溫效果。目前，濕簾風(fēng)機(jī)＋外遮陽(yáng)網(wǎng)組合降溫系統(tǒng)在大型連棟溫室夏季降溫中是應(yīng)用比較多的降溫技術(shù)之一，濕簾風(fēng)機(jī)本身具有很好的降溫效果，另外，外遮陽(yáng)網(wǎng)可以顯著減少進(jìn)入室內(nèi)的太陽(yáng)輻射強(qiáng)度，二者有效地結(jié)合降溫效果更好。但是，在實(shí)際應(yīng)用中，為了更好地調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境，需要合理控制濕簾風(fēng)機(jī)和外遮陽(yáng)網(wǎng)開(kāi)關(guān)時(shí)機(jī)和時(shí)間長(zhǎng)度。屋面噴淋＋外遮陽(yáng)網(wǎng)組合降溫系統(tǒng)，即屋面噴淋降溫系統(tǒng)和遮陽(yáng)降溫技術(shù)相結(jié)合。在外遮陽(yáng)網(wǎng)上進(jìn)行噴淋，外遮陽(yáng)網(wǎng)噴濕的過(guò)程中，同時(shí)在外遮陽(yáng)網(wǎng)與溫室屋面之間的空氣間層會(huì)形成冷空氣包圍圈，因此，該組合降溫系統(tǒng)比單純的屋面噴淋只降低屋面表面的溫度要好得多，其降溫效果更好。高壓噴淋＋噴涂遮陽(yáng)降溫組合降溫系統(tǒng)通過(guò)噴涂透光隔熱涂料來(lái)削弱透光率，同時(shí)配備高壓噴淋裝置進(jìn)行蒸發(fā)降溫。王婷等［５］基于遮陽(yáng)降溫和蒸發(fā)降溫的原理，通過(guò)添加納米氧化錫銻透光隔熱涂料削弱透光率和高壓噴淋裝置形成雙重降溫系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了全封閉日光溫室的降溫和室內(nèi)水分的循環(huán)利用，促進(jìn)了溫室作物的生長(zhǎng)。蒸發(fā)降溫＋遮陽(yáng)降溫組合降溫系統(tǒng)可以應(yīng)對(duì)不同氣候，其降溫效果明顯，不僅適用于我國(guó)北方的日光溫室，而且在夏季高溫高濕的南方地區(qū)也具有一定的降溫能力。但是蒸發(fā)降溫設(shè)施在一定程度上會(huì)增大室內(nèi)的濕度，因此在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，需要根據(jù)需要安裝除濕降溫系統(tǒng)，以降低室內(nèi)濕度，同時(shí)也增加了成本。

　?。辰Y(jié)束語(yǔ)

　　組合降溫系統(tǒng)可以有效解決我國(guó)農(nóng)業(yè)溫室夏季高溫高濕問(wèn)題，幫助作物安全度過(guò)夏季。該研究在已有成果的基礎(chǔ)上，介紹了幾種常用的組合降溫系統(tǒng)，其降溫效果優(yōu)于單一降溫技術(shù)的降溫效果。降溫技術(shù)的應(yīng)用受當(dāng)?shù)貧夂驐l件、作物種類、農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施條件以及運(yùn)行成本等因素的影響，因此，需要對(duì)已有降溫技術(shù)優(yōu)化組合以實(shí)現(xiàn)有效降溫并降低溫室降溫的運(yùn)行成本。在實(shí)際應(yīng)用中，溫室經(jīng)營(yíng)者應(yīng)綜合考慮影響降溫效果的各個(gè)因素，根據(jù)溫室用途和作物的生長(zhǎng)特性因地制宜地制定合理的降溫策略，選取經(jīng)濟(jì)有效的降溫技術(shù)，合理優(yōu)化組合降溫技術(shù)并積極探索新型降溫技術(shù)，使溫室在炎熱的夏季達(dá)到良好的通風(fēng)降溫的目的。

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　　劉雪麗，付友生，易烈運(yùn)

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