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1、温室通风降温设计标准-夏季机械通风与降温31 设计原理311 为温室提供良好的气候环境需要利用和改进强制通风与降温措施来控制 温室 的温度和湿度。由于太阳辐射热量可以得到有效排除，有效的温度控制还 可以相应地增加温室的光照强度，而这对植物的良好生长是非常重要的。312 排风机用以提供足够的气流来及时排除进入温室的太阳辐射热。因为气 流在通过温室的过程中逐步吸收热量而被加热，所以设计空气流量的确定应在考 虑运行费用的同时最大限度地控制气流温升。31. 3 通风和降温设备的选择与布置取决于温室的结构形式与大小、气流在温 室中的流动方向以及气流速度。此外，还应考虑空气密度、 光照强度和温室进出 口气
2、流的允许温升。314 获得最佳通风性能， 设计通风口的尺寸和位置应能在作物生长区内提供 均匀分布的无紊气流以避免与温室顶部的热空气混合。沿给定方向准确的气流分 布需要在温室侧墙或山墙设置连续的空气进风口。进风口设置应导引空气在作物 层高度沿水平方向运动，避免上下偏向，并保持低速以降低紊流和混合。315 当夏季室外温度很高时，只用机械通风一般难以保证温室的设计温度， 因此必须提供降低进风口空气温度的设施。对进风气流实施蒸发绝热降温，可使 空气温度在最热季节降到室外湿球温度以上l 一 2的范围。 当使用湿帘降温系 统时，湿帘系统实际上变成空气进风口，因而空气进风口的要求条件同样也适用 于湿帘系统。
3、316 空气在温室内流动时不断吸收太阳辐射热量，因而当通风空气到达排风 口时，其温度将会显著升高( 最佳设计温升一般设定为4) 。该温升是排热的必 然结果，其幅度可以通过设计而改变，如增加气流或降低辐射强度便可以降低 气温的升幅。增加风机容量可以增加空气流量，遮荫可以减小太阳辐射，经常 性的维修保养则可以减少空气渗透或泄漏。32 设计指南321 由于进入温室的太阳辐射与温室地面面积成正比，所以通风流量通常由 单位温室地面面积上单位时间内的气流容积来表示( 国际单位一般为每平方米地 面面积上的 m3 min) 。对适度遮荫温室，当室内最大太阳辐射强度在500001x 左右时，每平方米地面面积的基
4、本通风量达到25m2min 即可大体上满足温室的降温需求。基本通风量的设计方程可表达为：CFM 总量 25LW 其中， L 为温室长度， W为温室宽度，单位为m 。实际的设计通风量则要根 据温室所在地区的海拔 ( 300m)、室内太阳辐射强度 ( 50000lx) 、温室内允许 温升和风机湿帘间距离对上述基本通风量进行相应的调整。322 空气的排热能力取决于其重量，而非体积。 由于空气密度随海拔的增高 而降低，所以设计中必须考虑温室所在地的海拔高度。海拔越高， 等重气流的容 量就越大。其变化量可用高度因子，FELev，作调节：FELev14326BP 式中， BP为当地大气压力， Pa。323
5、 温室内部光照强度决定了进入温室内部的辐射热量，而光照强度又取决 于温室 所在的地理位置和温室遮荫的程度。如果温室内部光照强度以FC来表 示，则光照因子，FLight，可表达为： FLight FC 50000 324 作为一个可以设定的设计参数，温室气流从湿帘到风机间的允许温升与 通风量成反比。倘若取值不同于推荐的设定值(4) 时，实际的通风量可用下述 温升因子， FTemp 予以调整：FTemp 40T 式中，温升 (AT)的单位为。325 上述分别为热平衡所考虑的设计和调整因子。将上述全部因子结合在一 起就形成温室降温系统设计的综合调整因子，Fuouse: FHouse FElevFLi
6、ght FTemp 为方便设计，上述因子经计算后分别列于表l 至表 3。3 ，26 若湿帘与风机间距离很短，即使设计通风量足以满足热平衡的需求， 通过温室断面的气流速度也很低，从而使得室内气流不畅。 为避免这种情况的发 生以保证足够的气流速度，当风机与湿帘间的距离，D，小于 30m时，应以下述 风速因子， Fvel, 对温室的基本通风量加以修正：Fvel：55D 式中， D的单位为 m 。327 当风机与湿帘间的距离大于30m时，风速因子不予考虑，即忽略Fvel 仅按 Fhouse 进行修正。对于风机湿帘间距离小于30m的温室，温室降温系统的 设计通风量用温室综合调整因子Fhouse和风速调整
7、因子， Fvel( 表 4)中较大者 进行修正。3 2. 8 在确定适当的调整因子Fvel 或 FHouse后，温室降温系统总通风量可 以温室地面面积乘以基本通风量和相应的调整因子来确定。对长度为L，宽度 为 W的单栋温室或联栋温室，其总的通风量为：CFM 总量 25LW FHouse 当 Fvel 大于 FHouse时，以 Fvel 代替式中的 FHouse之后，选择适当数量和 尺寸的风机以在 25.4Pa 静压下满足所需的通风量，并进而计算湿帘面积，进行 湿帘系统的总体设计， 包括确定湿帘的长度和高度、水泵型号、 过滤器、水池及 相关部件。329 为保证室内最佳气流速度和便于湿帘安装，风机
8、与湿帘间距离最好在 30 一 70m 之间。对超长温室，设计上应考虑将湿帘安装在两侧端墙，而将排风 机安装在温室中部侧墙或屋顶，使冷却空气从两侧端墙进入，从温室中部排出。3 2 10 风机数目的确定必须满足在25 4Pa空气静压下所需要的通风量。 25 4Pa 空气静压大约相当于72m s 的风速。3211 风机的数量取决于风机的大小。风机大小的选择应保证温室排气侧相 邻风机的间距不大于762m 。3212 如有可能，风机最好布置在下风侧或温室端墙。如果风机必须布置在 上风侧，设计通风量至少应增加10，风机电机动力必须大于550W 。3213 风机排气口之间的净距或其与邻近障碍物，如墙壁之间的
9、距离应不小 于风机直径的 15 倍。3214 当设计风机数在 3 台以下时，其中 l 台应为双速调节风机，以使通风 调节更为灵活。3215 风机应设防护罩防止工人或动物接近风机活动部件。3216 为了保证风机性能可靠，所选风机必须经过按照空气运动与控制协会 (AM CA)测试标准进行的测定并有通过AMCA 标准测试的质量认可证书。 这样可 保证用户所选风机的性能与制造厂家所宣示的产品指标一致。3217 湿帘风机降温系统运行中会使温室产生负压，为此，温室必须保持良 好的维修保养。过多的热空气渗透会造成过高的室内温升。3218 白杨刨花蒸发湿帘每平方米帘面面积过帘空气的设计流量为45m3m2? m
10、in 。对于瓦楞纸蒸发湿帘，如帘厚为100mm ，每平方米帘面面积的设计流量 为 76m3m2? min ；如帘厚为 150mm ，则为 107m2m2?min。3219 由于结构限制湿帘面积不能满足设计要求时，最大可减少到设计面积 的 75 。但减小湿帘面积同时也会降低温帘效率，为此，必须加强温室的密封 性，以使热空气渗透降低到最低程度。3220 湿帘必须通长设置在温室的侧墙或山墙。湿帘高度为湿帘总面积除以 上述湿帘体长度。322l 湿帘应能在静压损失不超过15Pa，过帘气流速度不超过18m s 的 条件下达到 75以上的蒸发效率。3，222 湿帘的安装应保证气流均匀分布，避免弯曲下垂，防止
11、在湿帘上打孔 或预留大面积开口， 并保证沿整个湿帘长度方向均匀供水。 湿帘安装要易于拆卸， 安装好的湿帘要能够承受正常的操作和使用。3223 空气进气口的设计应尽可能使其在开关时不需要拆装湿帘。3224 湿帘最好安装在空气进口的内侧，这样可使通过温室的气流避免过强 的紊流。 对这种设计， 湿帘进气口不一定要求连续，但必须保证 23m s 以上 的空气过帘流速，并要求相当均匀的分布。3225 如果湿帘安装在进风口外侧，进风口应能提供107m2m2?min 的流量，必须连续设置， 且附近不得有大的障碍物。 进风口宜设置在墙体高度方向的中部 以保证气流在离开进风口时能水平运动。32，26 当湿帘高度
12、超过进风口高度时，湿帘势必要高出和( 或) 低于进风口。 出现这种情况时， 湿帘必须脱开墙体至少一半高差的距离，在湿帘和进风口之间 形成足够的空间以使气流均匀流过整个湿帘。3227 湿帘应尽量布置在温室的上风向。但当温室上风向有其它建筑物遮挡 或在上风向 75m范围内有相邻温室时，湿帘的布置可以不考虑当地主导风向。3228 对装有湿帘风机系统的温室群，除非温室间距离超过15m ，设计中应 避免从一个温室排出的气体直接排向临近温室的湿帘进气口。3229 当相邻温室排风机在46m距离范围内面对面排风时，风机应该交错 布置以避免温室排出的废气直接吹向对面风机。3，230 从进气口导入的冷空气在经过温
13、室的过程中将以约7。的扩散角扩散，亦即气 流每流动 25m将扩散 03m 。为减少冷热空气的混合，并尽量将冷空 气限制在作物区内，温室中常常设垂直导流板。导流板应设计为透明板，间距 9m左右，设置在一个固定的垂直平面内。导流板的下缘应高于作物冠层足够的 距离。333l 在设置架高栽培床的温室内，部分冷空气会穿过栽培床下部流向风机 从而降低降温效果。从栽培床向地面方向设置23 床高的导流板可以强制冷空 气流向作物层，从而提高对作物的降温效率。3，232 为使湿帘湿透以在最佳状态下运行，湿帘供水系统每单位湿帘长度上 的最小供水量应达到： 白杨刨花湿帘， 075m3h；100mm 厚瓦楞纸湿帘， 1
14、10m2h；150mm 厚 瓦楞纸湿帘， 170m2h。设计供水流量应大于上述最小值，运行中的实际流量则可以用阀门加以调节。但调节水流要避免在湿帘表面形成连续 水幕以堵塞气流通过湿帘从而影响湿帘的总体降温效果。3233 湿帘供水水池的最小设计容量为：白杨刨花湿帘，每平方米湿帘面积 O 02m3； 100mm厚瓦楞纸湿帘， 003m3；150mm 厚瓦楞纸湿帘， 004m3。32，34 供水系统的各个部分均应加设盖板，以避免昆虫和尘土进入造成配水 管喷水孔和水泵的堵塞。 到蓄水池的回水应予过滤。 配水管的端头应配有可拆卸 的丝堵或泄水阀，以利管道清洗。3235 湿帘在蒸发过程中会不断消耗用水，为此，必须有专门的补水系统来 弥补蒸发水耗。 蓄水池中应使用浮球阀来自动控制需要的水位。蒸发耗水量的变 化很大，夜间或雨天几乎不耗水， 但在炎热的白天可能会达到每平方米湿帘面积 每分钟 004m3。在一些地区湿帘循环用水可能含有高浓度的矿物盐，为避免过量盐类结垢于湿帘， 应采用相应措施处理循环用水。一般氯化钠浓度在50000mg 以上时，湿帘开始结垢，当氯化钠含量低于该浓度时，结垢现象自动消失。3236 最后，美国温室制造业协会正在研究其它设计方法，它们可能会包括 在以后的标准版本中。
