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讲解下温室蓄热增温应对寒冷来袭

地下风循环蓄热增温技术

温室标准化建造

水循环蓄热增温技术

夏有三伏暑,冬有数九寒。冬至过后,北京地区将迎来一年当中最寒冷的时节。尤其近年来,冬季气温相对偏低,连续低温雾霾天气频发,造成部分温室内蔬菜产量及品质的下降,部分农户在面对寒潮来袭时只能望“冷”兴叹。

在过去温室越冬生产过程中,一些农户为保障蔬菜正常生长,采用燃煤供暖等方式进行增温。然而,燃煤作为大气污染的重要来源之一,加之温室燃煤供暖存在安全隐患等不利因素,伴随本市着力推进平原区无煤化,逐步取消温室燃煤供暖势在必行。虽然燃煤不能用了,但蔬菜生产面对寒冷天气,并不是束手无策。市农业局农机试验鉴定推广站结合京郊温室特点,通过集成示范一项标准、三套技术、两种设备,为温室蔬菜越冬生产提供技术支撑。

一是温室标准建造,筑牢蓄热基础

标准规范的日光温室本身就具备一定的保温蓄热能力,如果温室建造规格不标准、使用材料不合格,导致温室内保温蓄热能力降低,无论是燃煤供暖还是采用节能增温技术,效果都会大打折扣。温室建造及改进过程中,应参照北京地区《日光温室技术条件》等标准,科学设计,合理选材,规范施工,保障温室增温蓄热质量要求。特别需要注意以下几个方面:

●前屋面,既是温室内热量的主要来源窗口,也是最大的温室散热渠道。温室薄膜应保持洁净,适时清洁外壁灰尘、积雪等,提高采光水平;通过增设镀铝反光薄层或选用具有高阻隔红外线功能的PO涂覆膜等措施,减少前屋面远红外辐射散热,提高保温性能。保温被等防寒物应保持蓬松、干燥,晴天早晨太阳照射到温室时及时揭盖,阴雪天晚揭,夜间保温被铺好后,可再沿温室前屋面卷铺一层草苫增加保温效果。

●墙体,是温室内蓄热的重要载体和主要的隔热结构。载热体适宜选用矿渣砖等强度高、导热率和比热大的建筑材料;隔热保温体适宜选用挤塑聚苯保温板、岩棉保温板等轻质、超低导热率和比热的材料。

●室内土壤,是温室内蓄热的又一重要载体。可以利用闭孔发泡水泥等绝热材料,在温室周边形成一个封闭保温围栏,使温室内土壤与外部冻土层隔绝,形成一个“热孤岛”,切断热量土中横向传导;也可以在温室南侧设立深度在30到50厘米的防寒沟,填装秸秆等隔热材料,保持干燥,减少室内土壤热量散失。

●严密闭合的隔热保温“圈”,是确保温室蓄热效果的重要条件。后屋面与后墙交接处不严,前屋面薄膜有孔洞时,都会以对流方式把热量散到室外,在温室顶窗、保温板等连接中应以搭接为主,及时用保温材料封堵孔洞。在入口处应设置缓冲间,人员进出后保证门密闭关严,可以在温室内靠门口处用薄膜围起,减少空气对流。

二是温室节能蓄热,提高增温效果

日光温室具有白昼升温快的特点,北墙体、土壤通过接收透过前屋面照射进来的太阳辐射进行热量积累;夜晚,蓄积的热量逐渐向温室内释放。墙体及地面夜间向室内释放的热量是有限的,热量释放值在前半夜较大,后半夜较小,室内空气在后半夜进入低温阶段,作物冷害多发生在此阶段。为此,北京市农业机械试验鉴定推广站开展了三种节能型蓄热增温技术的试验研究,通过增加白天温室蓄热量,提高夜间后墙、土壤等蓄热体的热释放量来实现夜间增温。三种技术运维成本相对较低,适合温室内昼夜温差较大情况下长期使用。

◆水循环蓄热增温技术 将特殊的吸热材料贴附或涂刷在日光温室内的后墙壁上,用塑料薄膜包裹在暖气片外围,白天通过利用太阳光提升暖气管内水温及后墙体温度;在温室一端或地下建设保温水罐将温水储存起来;在夜间通过循环泵输送到日光温室暖气片内,进行散热增温,同时温水可替代冬季冷水适时灌溉,提高地温。

◆地下风循环蓄热增温技术 由温控开关、进风口及风机、地埋管道和出风口组成。白昼,温室内气体温度高于蔬菜最适生长温度时,温控开关启动风机使温室内的热空气压入温度较低的埋设管道,通过对流交换将热贮存到管道周围的土壤中,实现提升地温、土壤蓄热的目的;夜晚,再将土壤蓄积的热量散发到温室内。该技术一方面可以提高温室夜间气温;另一方面,提高地温,促进蔬菜生长。

◆后墙体风循环蓄热增温技术 在温室后坡及墙体罩保温层,外墙底部安装排风机,温室夹层里布置通风道,然后再在温室内墙设置通风口。白天室内气温高时启动风机,将室内热风引流到墙体夹层进行蓄热;夜间用墙体内蓄积热量提升室内气温。

三是极端天气增温,做好应急保障

面对近年多发的连续低温雾霾天气,为促进蔬菜安全越冬,北京市农业机械试验鉴定推广站研发并试验了两种临时增温设备作为应急保障。此类设备使用功率较大,运维成本较高,适合应急使用,使用前应注意电网容量。一是远红外热通风设备,采用远红外加热管加热空气,通过轴流风机使冷热空气循环,从而实现温室内均匀加热,该设备辅有温度传感器,当室内温度低于设定温度将自动开启,当室内温度高于设定温度将自动关闭,工作电压为220V,设备功率为8.33KW,热风循环半径30米以内,要求出风口与作物相距0.5米以上。二是远红外热辐射电热板,以电为能源,内置电热辐射板,可以向空间热辐射,迅速把电能转换为热能,对温室进行加热补温,设备功率为3.6KW,2小时可使80平方米空间升温3℃左右。

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