设施温棚降温设备

第三节　设施温棚降温设备

温棚生产为了保证其良好的经济效益，必须保证一年四季都进行生产。当温棚内温度超过35℃时，温棚内就不能正常生产。为了维持温棚内气温、地温在作物生长发育适温范围内，需将流入温室内的热量强制排除，以达到降温的目的。温棚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，降低温棚内空气温度

一、温棚蒸发降温

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，水会蒸发变成水蒸气进入空气中，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。同时温棚中植物生长需要比较高的相对湿度，当相对湿度在80%～90%时，不会对植物生长造成不利影响。蒸发降温过程中必须保证温棚内外空气流动，排出高温、高湿的气体，补充进新鲜空气。目前采用的蒸发降温方法有湿帘风机降温和喷雾降温。

（一）湿帘风机降温系统

由湿帘箱、循环水系统、轴流风机和控制系统四部分组成，湿帘箱由箱体、湿帘、布水管和集水器组成。湿帘降温装置的效率取决于湿帘的性能及过流面积大小。通常湿帘是满墙布置，以保证室内空气均匀分布。要求湿帘的耐久性良好。湿帘材料要求主要包括：吸附水的能力、通风透气性能、多孔性和耐用性；良好的吸水性能使水均匀分布在湿帘上，透气性使空气流动阻力小，材料的多孔性则可提供更大的表面积。目前湿帘采用的材料有：白杨木细刨花、瓦楞纸、聚氯乙烯等。

（二）喷雾降温

是直接将水以雾状喷在温棚的空中，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，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克/分～100克/分，喷雾锥角大于70°，雾粒直径小于10微米。

二、屋面喷水降温

屋面喷水降温是将水均匀地喷洒在玻璃温棚的屋面上，来降低温棚内空气的温度。其物理原理是：当水在玻璃温棚屋面上流动时，水与温棚屋面的玻璃换热，吸收屋面玻璃的热量，进而将温棚内的余热带走；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，可减少进入温棚的日光辐射量，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，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，影响温棚透光率，清洗复杂。

三、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棚，保证作物能够正常生长，又降低了温棚内的空气温度。由于遮荫的材料不同和安装方式的差异，一般可降低温棚温度3℃～10℃。遮荫方法有室内遮荫、室外遮荫和屋面喷白降温。遮荫材料有苇帘、黑色遮阳网、银色遮阳网、缀铝条遮阳网、镀铝膜遮阳网、石灰水等。

（一）室外遮荫降温系统

室外遮荫是在温棚骨架外另外安装一遮荫骨架，将遮阳网安装在骨架上，遮阳网可以用拉幕机构或卷膜机构带动，自由开闭。驱动装置可以手动或电动。使用时可根据需要进行手动控制、电动控制或与计算机控制系统连接进行自动控制。

遮阳网室外安装的优点是：降温效果好，直接将太阳能阻隔在温棚外，各种遮阳网降温效果差别不大，都可以使用。缺点是：室外遮荫骨架需要耗费一定的钢材；室外气候恶劣时，对遮阳网的强度要求较高；各种驱动设备在露天使用，要求设备对环境的适应能力较强，机构性能优良。

（二）室内遮荫系统

室内遮荫系统是将遮阳网安装在温棚内，在温棚骨架上拉接一些金属或塑料的网线作为支撑系统，将遮阳网安装在支撑系统上，整个系统简单轻巧，不用另制金属支架，造价较室外遮荫低。室内遮阳网一般采用电动控制，或电动加手动控制。

室内遮荫系统在降温理论上比室外遮荫系统复杂；室外遮荫是太阳照射在室外的遮阳网上，被网吸收或反射，都是发生在温棚外，由于这部分能量没有进入温棚不会对温棚的温度产生影响。而室内遮荫则是在阳光进入温棚后进行遮挡，这时遮阳网要反射一部分阳光，因反射光波长不变，则这部分能量又回到室外，另外的一部分被遮阳网吸收，升高了遮阳网的温度，然后再传给温棚内的空气，使温棚内的空气温度升高。室内遮荫的效果主要取决于遮阳网的反射能力，不同材料制成的遮阳网使用效果差别很大，以缀铝条的遮阳网效果最好。

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，可以节约能耗20%以上。

（三）屋面喷白降温

屋面喷白降温是温棚特有的降温方法，尤其是玻璃温棚。它是在夏天将白色涂料喷在温棚的外表面，阻止太阳辐射进入温棚内。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。

一般温棚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。