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华东地区连栋塑料温室夏季降温措施研究

作　者: 王本根
导　师: 苗香雯；崔绍荣
学　校: 浙江大学
专　业: 农业生物环境与能源工程
关键词: 塑料温室华东地区夏季降温措施研究温室降温降温效果降温系统连栋温室效应平衡方程
分类号: S625
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
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内容摘要

塑料温室是我国主要的园艺设施类型，自五十年代引进应用以来已取得了显著的社会效益和经济效益。但是由于温室效应的存在，导致了夏季温室内的气温高达40℃以上，这大大超出了大多数经济作物所需的上限温度值(35℃)，严重破坏了温室作物适宜的生长环境，降低了温室的周年使用率，引起了城市的蔬菜供应“秋荒”，从而减少了农户的经济利益，造成了温室在夏季被抛荒的现象，形成了资源的浪费。因此如何防止温室内夏季高温，即如何把夏季温室内的温度控制在作物适宜的生长范围之内(28℃—32℃)，已成为一个社会迫需解决的问题。正是基于上述原因，国内许多科技工作者对此进行了深入的研究，并作出了一定的科技成果，发明了各具特色的温室降温措施。其中具有代表性的是： (1) 80年代北京农业工程大学根据我国北方的气候条件研制而成的湿帘一风机降温系统，降温效果好，设计合理，并在北方地区得到大面积推广； (2) 中国农业大学马承伟的沸腾炉式集中雾化降温系统，设计新颖，效果佳； (3) 高压喷雾排风系统，投资少，效果好； (4) 浙江大学农业生物环境和能源工程研究所苗香雯教授首创的喷雾水膜降温系统，节水节能，降温效果明显； (5) 采用温室内外遮阳网降温，不会增湿效果好。然而上述每一种降温系统都不可避免地存在其自身的不足之处: (1)中投资大，耗能多，运行成本高，湿帘材料易受损: (2)中室内温度分布不均匀，投资成本高; (3)中降温效果易受喷头，喷雾量，水头差等参数影响 (4)中降温效果易受喷水压力影响，也易造成增湿现象; (5)中遮荫系统会减弱温室的有效生理辐射，使某些特殊作物的光照得不到满足。因此目前国内明显缺乏一种既经济(节水节能)，又强效果，且不增湿的夏季温室降温系统。针对上述现状，本文首先积极研究国内所有的温室降温技术;其次认真分析了温室的热环境理论，并且根据该理论着力去研究和发展一种适合华东地区的高效，经济，简易的组合降温系统:最后，通过具体的温室夏季(7月中旬—8月中旬)降温试验，得出了有关温室降温的一些有用的结论。 1.在研究已有温室降温技术方面，本文逐一分析了各种降温技术的降温原理和降温效果，比较了它们的优缺点以及适宜使用的范围。并且进一步分析了几种综合降温系统的结构参数，性能影响，初步得出了遮荫网上喷雾降温是华东地区最适宜，最经济的实用降温系统。 2.在温室的热环境理论方面，本文初步阐述了“温室效应”的产生原理，简单地提出了温室在白天和夜晚温室内的热量平衡方程，从理论上指导设计温室降温方案，使试验具有针对性，科学性，减少试验的盲目性和随意性，而且又仔细研究了温室内各部分的热量平衡方程，总结了整个温室主体的热平衡方程，为试验综合降温系统提供了有力的科学理论根据。) 3.在探索影响温室降温技术的降温效果的因素方面，本文设计了合理的实验方案，分别研究了天气、时段、气候、遮阳网材料、喷雾压力、通风状况等因素对温室降温效果的影响程度，得出了许多有益的结果，给温室降温的具体应用提供了一定的依据。 4.在比较各种单独降温技术的降温效果方面，本文首此设计了通过试验温室和对照温室来比较遮荫和喷雾等降温方法的降温效果，确定了三个衡量降温效果的指标(温室内外空气的温度差，试验和对照温室内的温度差，试验温室内降温效率)，并利用它们去处理所得的实验数据。结果表明喷雾法降温明显，降温快，但易增湿;遮荫法降温好，不易增湿，但降温慢，降温幅度不均匀。 5.在摸索遮阳网上喷雾的组合降温系统的降温效果方面，本文合理地选择可能会影响降温效果的有关参数(遮荫材料，遮荫方式，喷雾压力，顶窗和侧窗的开启，喷雾的工作和间歇比等)，并且通过改变某一技术参数来观察降温效果的变化，从而得出自然通风状况下，该系统要达到最大的降温效果且又不增加湿度的理想运行参数。 6.理论分析和具体试验均表明华东地区较佳的组合降温系统应为外遮荫一内遮荫一喷雾的三重组合降温系统，该系统具有投资少，见效快，易操作，且和坏原有温室结构，对喷雾系统要求低，降温显著。同时，根据不同时段，天气及时调整系统运行参数，达到既不增加温室内的下部作物区的相对湿度，又使温室内的气温分布大体均匀，初步实现夏季温室降温的人工调控化。七尹

全文目录

致谢  2-7
中文摘要  7-10
ABSTRACT  10-12
第一章概述  12-16
  1.1 国内外温室发展情况  12-13
  1.2 温室的发展趋势  13-14
  1.3 温室降温的意义  14-16
第二章温室夏季降温方式、原理、特点  16-31
  2.1 蒸发降温  16-23
    2.1.1 降温原理  16-17
    2.1.2 降温方法  17-23
  2.2 通风降温  23-26
    2.2.1 降温原理  23-24
    2.2.2 降温方法  24-26
  2.3 防辐射降温  26-30
    2.3.1 降温原理  26-27
    2.3.2 降温方法  27-30
  2.4 其它  30-31
    2.4.1 地下水降温  30
    2.4.2 机械制冷降温  30-31
第三章综合降温系统  31-51
  3.1 湿帘-风机系统  31-34
    3.1.1 结构原理  31-32
    3.1.2 必要换气率与蒸发量的计算  32-33
    3.1.3 湿帘的设计和安装  33-34
    3.1.4 湿帘的性能特点  34
    3.1.5 需要注意的问题  34
  3.2 细雾排风降温系统  34-40
    3.2.1 细雾排风系统的组成与特点  34-35
    3.2.2 细雾装置的要求  35
    3.2.3 系统几个主要设计参数对细雾蒸发的影响  35-40
  3.3 遮阳网上喷雾降温系统  40-51
    3.3.1 遮阳网上喷雾降温原理  40-41
    3.3.2 系统组成与特点  41
    3.3.3 降温系统的设计分析  41-51
第四章温室热环境理论分析  51-60
  4.1 温室的热量平衡  51-54
    4.1.1 热平衡原理  51-52
    4.1.2 温室内热平衡方程  52-54
  4.2 温室内热负荷计算  54-55
    4.2.1 输入的太阳辐射热量  54-55
    4.2.2 围护结构对流传导传出的热量  55
    4.2.3 温室通风排出的热量  55
    4.2.4 从地面传导出的热量  55
  4.3 温室内温度的特性  55-57
    4.3.1 温度的变化  56
    4.3.2 温室的分布  56-57
  4.4 温室的热环境  57-60
    4.4.1 温室室内气候的模拟、预测及控制模型  57-58
    4.4.2 温室的热环境因子  58-60
第五章华东地区连栋塑料温室夏季降温效果试验  60-78
  5.1 实验的环境状况  60-62
    5.1.1 华东地区夏季的气候特征  60
    5.1.2 实验的天气状况  60-62
  5.2 实验的材料和方法  62-66
    5.2.1 实验场所  62
    5.2.2 实验仪器和设备  62-63
    5.2.3 实验方法  63-66
  5.3 实验结果分析  66-78
    5.3.1 内遮荫的单独温室降温实验  66-69
    5.3.2 外遮荫的单独温室降温实验  69-71
    5.3.3 单独喷雾的温室降温实验  71-73
    5.3.4 内遮荫-喷雾的组合降温系统的温室降温实验  73-78
总结与展望  78-80
参考文献  80-83

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