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温室多层覆盖的冬季保温效果研究

发布时间:2018-12-4 浏览量:5661

近年来,随着我国设施农业的迅猛发展,温室大棚实现了周年化生产,但是很多地区由于气候条件的限制,冬季需要进行加温才能实现温室大棚的生产,而温室冬季采暖能耗成为制约温室周年生产的重要因素,陕西玻璃棉西安玻璃棉板西安保温材料白色无甲醛玻璃棉板http://www.xajxjc.com西安聚鑫建材有限公司据统计一般冬季加温成本占整个温室生产成本的30°%70°%(马承伟和苗香雯,2005),因此如何提高温室的保温性能,降低生产成本是一个重要的研究内容。

在温室实际生产过程中,采用多层覆盖技术是最主要的保温措施,目前主要方式为在温室顶部设置多层保温幕(蔡龙俊和杨琳,2002;崔庆法和王静,2002;陶国富等,2003;王吉庆等,2005;赵淑梅等,2011)、温室内套小棚(李萍萍和胡永光,2002;胡绵好等,2004;徐坚等,2011)等方式。有关研究表明温室四周围护结构热量损失是温室热损失的主要部分,温室四周围护结构与室外空气热交换会产生热量损失,温室所安装的侧窗以及覆盖材料接缝处的间隙会影响温室的密闭性,对温室内保温性能有较大影响。本试验通过在温室内设置四周保温幕和顶部双层保温幕覆盖等保温处理,对温室内的保温效果进行了研究,以期为温室的冬季节能生产提供依据。

1材料与方法1.1试验时间与场地试验于2011年12月30日至2012年1月15日在江苏省镇江市京口区瑞京农业科技示范园内玻璃温室内进行,该温室地理位置为东经119°31'31",北纬32°11'19",为Venlo型玻璃温室,共2个。每个温室跨度9.6m、开间4m、肩高4m,4跨9间,占地面积1382.4m2. 1.2试验设计本试验分别在东西两个温室进行,东温室夜间使用上海农园生产的NZY-11型节能缀铝幕布(幕布节能率为50°%,遮阴率为50°%,密度90100gm-2)进行保温,安装高度为3m;西温室内在高度3m处设置节能缀铝幕布保温,在2.5m高度处设置薄膜型保温幕,并在四周2.5m高度处用卡槽安装塑料薄膜进行保温。内保温和四周保温用塑料薄膜为0.12mm厚的PEP薄膜。

1.3数据采集数据采用温湿度记录仪(MicroLogEC750,FourierSystemsLtd.)和气象环境数据记录仪WatchDog进行记录。分别测定温室内不同位置的温度、湿度和光照强度等参数,具体采集系统布置如所示,侧边测点0、1、2分别位于温室的东、南和西侧,测定高度为离地面2m;测点3、4、5、6位于温室中部,高度分别为离地面3.2、2.7、2.0m和0.5m.环境数据采集系统布置2结果与分析2.1侧边及顶部覆盖保温效果为晴天条件下温室东、南、西侧及中部温度的变化情况。从可以看出,随着室外温度的下降,温室内温度也下降,东温室内的温度下降速度较快,西温室通过四周保温幕和顶部双层保温幕覆盖后温室的四周及整体温度下降速度较东温室缓慢。东温室通过顶部单层保温幕覆盖能使室内温度比室外高2C左右,四周和中部的温度变化不大;西温室通过四周保温幕和顶部双层保温幕的覆盖,能使室内温度比室外高8 C左右,比东温室顶部单层覆盖高约5°C左右,温室中部温度提高幅度最大,在外界温度-2 C时温室中部温度达到6 C.在晴天条件下夜间室外温度变化幅度较大时,通过四周保温幕和顶部双层保温幕覆盖能够明显地减缓温室内温度的变化,起到良好的保温效果。

晴天侧边及顶部覆盖保温效果(2012年1月23日)a,东温室;b,西温室。

为阴天条件下温室东、南、西侧及中部温度的变化情况,从可以看出,东西温室的温度均随室外温度的变化而变化。东温室通过顶部单层保温幕覆盖能使室内温度比室外高2C左右,西温室通过四周保温幕和顶部双层保温幕覆盖,能使室内温度比室外高4C以上。

四周保温幕和顶部双层保温幕覆盖的西温室室内温度较仅顶部单层保温幕覆盖的东温室高2C以上,四周围护覆盖明显提高了温室四周的温度,从而缓解了温室温度边际效应的影响。

2.2温室内小棚保温效果为晴天条件下东西两个温室内搭建小棚的夜间温度变化情况。从中可以看出,由于白天的温室效应,温室内温度较高,随着室外温度的降低,小棚内外温度均随着下降,由于东温室为顶部单层保温幕覆盖,室内温度下降较快,小棚保温效果不明显,棚内温度较棚外仅提高0.5C左右。西温室采用四周围护和顶部双层保温幕覆盖,温室内温度下降缓慢,小棚的保温效果较明显,小棚内温度变化幅度较小,在室外最低温度达到-2C时棚内温度能维持在C以上,可以满足果菜类作物生长的最低温度条件。

时间时间晴天温室内小棚保温效果(2012年1月23曰)a,东温室;b,西温室。

为阴天条件下东西两个温室内搭建小棚的夜间温度变化情况。从中可以看出,东温室内小棚的保温效果不明显,棚内温度提高0.5C左右。西温室小棚内的温度可以维持在阴天温室内小棚保温效果(2012年1月89日)a,东温室;b,西温室。

C以上,且能明显地减少随室外温度的变化而产生的波动。

3结论与讨论本试验针对玻璃温室,分别设置顶部单层保温幕覆盖、四周保温幕和顶部双层保温幕及在温室内搭建小棚等保温措施,分析冬季夜间的保温性,结果如下。

四周围护保温幕和顶部双层保温幕覆盖的温室,室内温度比仅顶部设置单层保温幕覆盖的温室高25C,晴天在外界最低温度-2C时,室内温度能达到6C,基本可以实现冬季不加温条件下蔬菜作物的生长。

通过在温室内搭建小棚可以进一步提高温度,通过四周围护和双层保温幕覆盖后,再搭建小棚能使小棚内温度达到8.5C以上,基本上可以满足冬季蔬菜作物的生长。

温室四周只有一层玻璃覆盖,而且由于安装有侧窗,会导致温室的密闭性降低,影响温室的保温性能,如增加层保温幕围护结构可以明显提升温室内的温度,减少温室在冬季的边际效应。在白天利用卷膜装置将保温幕卷起,不会对温室内的透光性产生影响。