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讲解下温室通风设计与设备选型配置

 

温室通风换气与降温设备

通风方式与设备

所谓通风就是把室内污浊空气直接或经净化后排至室外,把新鲜空气经适当处理后(如净化、降温、加热等)补充进来,从而保持室内空气环境符合卫生标准和满足工艺的需要。

温室等设施通风的目的:

①排除设施内的余热,使室内的环境温度保持在适于植物生长的范围内。

②排除余湿,使室内环境相对湿度保持在适于植物生长的范围内。

③调整空气成分,排去有害气体,提高室内空气中CO2的含量,使作物生长环境良好。

通风方法

自然通风在温室等设施的适当位置设置窗户靠热压和风压作用进行通风,并可以通过调节窗户的开度来调节通风量。

机械通风依靠风机产生的压力强迫空气在设施内流动。

通风量的计算

通风率:在单位时间内每单位温室地面面积所交换的空气容积(单位:m3/m2.min)。

对于适度遮荫温室,当室内最大太阳辐射强度在50000Lx左右时,每平方米地面面积的基本通风量达到2.5m3/min,即可大体上满足温室的降温需求。

基本通风量的计算公式:V1=2.5L·B

式中:

V1—基本通风量,m3/min;

2.5—每平方米地面面积的基本通风量,m3/m2min;

L—温室长度,m;

B—温室宽度,m。

修正系数:

实际的设计通风量还要考虑温室所在地区的海拔(>300m)、室内太阳辐射强度(>50000Lx)、温室内允许温升(4℃)和风机湿帘间距离,上述基本通风量需进行相应的调整,引入修正系数。

ψ=ψ1·ψ2·ψ3

式中:

ψ1—海拔高度调整系数

ψ2—光照强度调整系数

ψ3—空气温升调整系数

通风方式与设备

自然通风设施

通过通风窗利用风压和热压产生的通风,称为自然通风。

自然通风开关窗的机械设备:卷膜开窗系统和齿条开窗系统。

1.卷膜开窗系统

应用:塑料温室的侧墙开窗和屋顶卷膜开窗。

卷膜开窗是将覆盖膜卷在钢管上,通过转动钢管,将覆盖膜卷起或放下。

一般卷膜钢管长度在60米左右。

分手动和机动两种,传动方式有软轴传动和直接传动两种。一般屋顶卷膜用机械传动或用软轴传动,侧墙卷膜用手动或机械直接传动方式。

要求:

在通长方向上卷膜轴不能有太大的变形,

卷膜器在卷起过程中要能自锁,不能在重力作用下自行将卷起的幕膜打开。

带自锁功能的卷膜器,是利用卷膜器中的齿扣在卷膜时自动锁定反方向转动,当反方向操作打开卷膜时,只要按下锁定器按钮,可使卷膜器靠重力作用反转。

侧墙的卷膜系统还必须设卷膜限位器。

一般卷膜限位器用DN20的钢管,每隔3~6米设置在温室的通风口外侧。

 

2.齿条开窗系统

齿条开窗系统大都为机械传动,也有少量用手链传动的。

塑料温室用齿条开窗机构和玻璃温室基本相同,只是前者由于通风窗口重量较后者小,电机的负荷大大减小;从而每台电机的服务范围得到了扩大,也就是说塑料温室内电机数量比等面积玻璃温室少,一次性投资也相应降低,运行费用也相应降低。

齿条开窗系统所用的电机主要有两种形式。

一种为普通电机,220伏或380伏;

另一种为管道电机220~240伏。管道电机由于体积小、重量轻、遮光少、变速比小,应用较广。

 

 

强制通风设施

目前温室内安装的换气扇是9FJ系列轴流式节能通风机。

风机数目:

必须满足在25.4帕空气静压下所需要的通风量,

还取决于风机的大小,其大小的选择应保证温室排气侧相邻风机的间距不大于7.62米;

风机排风口之间的净距或其与邻近障碍物之间的距离不小于风机直径的1.5倍。

设计时最好将风机布置在下风侧或温室端墙。如果必须将风机布置在上风侧,设计通风量至少应增加10%,风机电机功率必须大于0.55kw。

当设计风机数量在3台以下时,其中一台应为双速调节风机,以便满足不同通风量的需求。

一般吸气口的面积约为3倍的排风口面积。

降温方式与设备

温室降温方式依其利用的物理条件可分为以下几类:

加湿(蒸发)降温法 采用室内喷雾、喷水或设置蒸发器(湿墙、湿帘),通过水分蒸发“消除”太阳辐射热能。

遮光法 在屋顶以一定间隔设置遮光被覆物,可减少太阳净辐射约50%,室内平均温度约降低2℃。

通风换气法 利用换气扇等人工方法进行强制换气,降低温室内空气温度。

一、蒸发降温

蒸发降温是利用空气的不饱和性和水的蒸发潜热来降温,当空气中所含水分没有达到饱和时,水会蒸发变成水蒸汽进入空气中,水蒸发的同时,吸收空气的热量,降低空气的温度,而空气相对湿度提高。

目前采用的蒸发降温方法有湿帘风机降温系统和喷雾降温。

1、湿帘风机降温系统

 

2、喷雾降温

是直接将水以雾状喷在温室的空中,因为雾粒的直径非常小,只有10微米,所以可在空气中直接汽化。雾粒汽化时吸收热量,降低温室内空气温度,其降温速度快,蒸发效率高,温度分布均匀,是蒸发降温的最好形式。

喷雾降温系统由水过滤装置、高压水泵、高压管道、旋芯式喷头组成。

 

工作过程与特点

其工作过程是:水经过过滤器过滤,通过水泵加压由管道通到各个喷头,以高速喷出,形成雾粒。旋芯式喷头的主要参数是:喷量60~100克/分,喷雾锥角大于70°,雾粒直径小于10微米。

这种降温系统一般是间歇式工作,喷雾10~30秒,停止工作3分钟,以便雾粒汽化。喷雾降温时还必须进行强制通风,以便排出高湿气体,否则将降低雾化降温效果。

喷雾降温效果好,但整个系统比较复杂,对设备要求较高,造价及运行费用都较高。

屋面喷水降温

屋面喷水降温是将水均匀地喷洒在玻璃温室的屋面上,来降低温室内空气的温度。

原理是:当水在玻璃温室屋面上流动时,水与温室屋面的玻璃换热,吸收屋面玻璃热量,进而将温室内的余热带走;当水在玻璃屋面流动时,会有部分水分蒸发,进一步降低了水的温度,强化了水与玻璃之间的换热。另外,水膜在玻璃屋面上流动,可减少进入温室的日光辐射量,当水膜厚度大于0.2毫米时,太阳辐射的能量全部被水膜吸收并带走,这一点相当于遮荫。

屋顶喷水系统由水泵、输水管道、喷头组成。

屋面喷水系统的优缺点

系统简单,价格低廉。但需要有温度较低的水源,屋面喷淋系统的降温效果与水温及水在屋面的流动情况有关,如果水在屋面上分布均匀时降温效果可达6~8℃,否则降温效果不好。

屋面喷水系统的缺点是:耗水量大;水在屋面上结垢,影响温室透光率,清洗复杂。

遮荫降温

遮荫降温就是利用不透光或透光率低的材料遮住阳光,阻止多余的太阳辐射能量进入温室,保证作物能够正常生长,又降低了温室内的空气温度。

1、室外遮荫降温系统

2、室内遮荫系统。另外,室内遮荫系统一般还与室内保温幕系统共设,夏天使用遮阳网,降低室温,到冬季将遮阳网换成保温幕,夜间使用。

 

屋面喷白降温

屋面喷白降温是温室特有的降温方法,尤其是玻璃温室。它是在夏天将白色涂料喷在温室的外表面,阻止太阳辐射进入温室内。其遮荫率最高可达85%,可以通过人工喷涂的疏密来调节其遮光率,到冬天再将其清洗掉。屋面喷白降温的优点是不需要制造支撑系统,因此造价低、施工方便。缺点是:不能调节控制,对作物的生长有影响。

降温方式的组合

一般温室的降温方式不是采用单一方法来实现的,而是采用多种方法组合。

如采用室内遮荫与冬季保温的组合;

强制通风与蒸发冷却方式的组合;

遮荫与湿帘风机降温系统的组合等等。

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