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1、夏季连栋温室主要降温技术综述摘 要： 按降温原理不同分类阐述了连栋温室夏季降温技术，包括通风降温、蒸发降温、遮阳降温及新能源空调系统，特别对荷兰连栋温室中应用的部分夏季降温技术进行了介绍；同时，对各项技术的主要特点、最新发展情况及在我国的适用性进行了分析；最后，就降温技术针对我国不同气候区域和温室用途的采用提供了建议。关键词： 连栋温室； 夏季降温； 通风降温； 遮阳降温； 蒸发降温； 新能源空调系统。0 引言以连栋温室为代表的设施农业作为现代农业生产的主要形式之一，是有效提高土地产出率、资源利用率和劳动生产率的重要手段。温室中栽培的常见蔬菜适宜生长温度多在 30以下，白天最高温度不宜超过 3
2、5。若夏季温室内的温度接近甚至超过作物生育的高温界限，将严重制约温室内作物的正常生长和发育。因此，连栋温室降温技术是保证温室夏季正常运行的重要手段。我国目前应用最多的 Venlo 型连栋温室引自荷兰。荷兰的温室产业居世界领先地位，降温技术也是不断的推陈出新。然而，两地的气候条件却存在一定差异。荷兰属于温带海洋性气候，夏季室外温度基本保持在 30以下1,历年平均日照时数 1 484h.我国大部分地区属于大陆季风性气候，冬冷夏热，四季分明，多数地区夏季室外气温平均在 35 以上1,3 -5,中北部及西部地区年平均日照时数在 2 200h 以上。两国气候条件的差异决定了荷兰连栋温室的设计焦点在提高温
3、室的采光性能，夏季降温难度较低2;而我国连栋温室的夏季降温却面临高温和强日照辐射的双重考验，不采取任何降温措施的连栋温室，夏季室内温度极易达到 40以上。由于设施蔬菜生产夏季的市场竞争优势较弱，如何实现可靠降温、为作物提供一个良好的生长环境，同时尽量降低温室夏季的运行成本，是摆在我国科研工作者和相关企业面前的一个严峻问题。因此，了解连栋温室夏季降温技术的最新发展情况，分析各降温技术的主要特点及在我国应用的适用性，做到因地制宜、合理配置，就显得尤为重要。1 通风降温通风降温是温室最常用的降温措施，利用通风系统将温室内外的冷热空气进行有效置换，可使室内温度与外部温度接近，达到降温目的，同时补充 C
4、O26.通风降温分为自然通风和强制通风。1. 1 自然通风自然通风是最为经济的通风降温方式，在运行管理中优先启用。它利用温室内外的温差产生的热压;或外界自然风力产生的风压;促使空气流动5 - 7.温室结构设计的合理性对自然通风效果的影响很大。一般开窗面积要求达到温室面积的 15% 30%,顶窗和侧窗组合的开窗方式通风效果最佳6 -8.为增大开窗面积，国内外温室公司和科研单位都在开窗形式上进行了许多创新。轨道式双向蝶形开窗系统就是一种开窗面积较大的开窗方式，如图 1 所示。荷兰 Prins Group 公司在河南焦作建设的西红柿高效生产温室项目中采用了双向蝶形条形开窗形式，其开窗面积已接近连续开
5、窗，充足的自然通风面积配合高压雾喷和环流风机，即可将夏季温室内温度控制在 33以下，虽然略高于西红柿生长的适宜温度，但却将温室运行中降温所需的能耗降到了最低。屋顶全开系统可实现温室顶部屋面整体开启，通风换气比接近 100% ,能快速除去温室内的高温高湿 空气，在外界环境适宜时获得优于普通温室的降温效果。同时，这种开窗方式还能满足花卉生产中对自然光照的特殊需求8.但是，由于屋顶全开系统引自荷兰，因此未考虑外遮阳的安装，限制了该系统在国内的推广。北京市花木公司位于北京国际鲜花港的研发中心温室采用的 Semi - Cabrio 新型开窗系统为 F -clean 膜双层充气全开屋面，并且克服了传统屋顶
6、全开系统不兼容外遮阳的弊端，是屋顶全开系统在国内应用的一项成功案例9,如图 2 所示。此外，还有一种安装在温室立面的侧旋开窗系统，窗扇可开启至与墙面垂直，达到通风面积的最大化。侧旋开窗系统由减速电机驱动，可实现手动控制或计算机自动控制。通过在温室立面合理布置侧窗，可配合屋面顶窗实现更好的通风降温效果10.图 3所示为位于河北廊坊的九天休闲谷采用的侧旋开窗系统。大面积的侧面开窗配合屋顶开窗、外遮阳、风扇及温室内景观水系，基本能够满足 80% 的夏季降温需求。1. 2 机械通风自然通风对温室的使用和种植是非常必要的，但其降温效果受温室所处地理位置、地势和室外气候条件等因素影响较大。太阳辐射较大时，
7、单纯利用自然通风降温，远不能满足植物生长所需温度要求6.为了改善降温效果，通常会采取机械通风的方式。机械通风主要包括负压排风系统和空气内循环系统。1） 负压排风系统。负压排风系统主要用于加强温室内空气与外界的对流，一般采用温室专用低压大流量轴流风机，通过负压排风的方式来提高温室内外空气置换效率，提高降温效果1 - 6.该系统虽然会消耗一定能源，但通风效果可靠，且便于按需调节和控制。室外温度不高于 30、光照强度小于 50 000lx 的天气情况下，可使温室内平均气温低于室外 2 311.但是，这种方式在高温条件下降温效果也不明显，因此多与蒸发降温方式配合使用，以实现夏季温室降温需求。2） 空气内循环系统。空气内循环系统主要用于改善温室内空气的流动状况，包括安装于作物上方的环流风机和安装在栽培槽底部的通风管道。一般认为，环流风机的作用只是让温室内的空气流动、充分混合，以提高温室内温度、湿度和 CO2浓度的均匀性，但实际上环流风机也可以实现一定的降温效果。温室内空气恒定低速流动，可通过降低叶面湿度来提高光合作用效率，有助于提高蒸发量，降低植物自身的温度，同时也降低了温室内温度。