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夏季如何控制溫室溫度

日期：2008-08-20 來源：中國花卉報作者：林子我要評論（）

　　溫室生產(chǎn)的一個重要優(yōu)勢就是可以控制所有的環(huán)境因素，從而使植物處于最佳生長狀態(tài)，其中溫度是非常關(guān)鍵的一個因子。不同種類的植物有不同的最佳生長溫度，而且不同植物以及植物在不同生長階段對溫度的需求也不相同。我們總是希望植物生長、發(fā)育得快一些以增加利潤，所以就需要在植物的整個生長期提供最合適的溫度。若溫室像住所或商業(yè)建筑一樣，那么控制溫度就相對簡單多了，因為外界條件對其影響已大大被絕緣性較好的建筑削弱了；但是玻璃溫室由于要讓盡可能多的光線照射進(jìn)來，也就使它的絕緣性能顯著降低了，所以更容易受天氣的影響，而太陽輻射（光和熱）是對溫室最大的影響，尤其在炎熱的夏季。以下幾項措施可以幫助種植者減少溫室內(nèi)太陽輻射的影響，從而幫助溫室進(jìn)行夏季的降溫。

　　通風(fēng)

　　溫室可以利用機(jī)械通風(fēng)或自然通風(fēng)。機(jī)械通風(fēng)需要有百葉進(jìn)風(fēng)口、抽風(fēng)機(jī)、電力系統(tǒng)。自然通風(fēng)（圖1）利用了兩種物理現(xiàn)象：熱浮力（熱空氣密度低上浮）和通風(fēng)效應(yīng)（外界空氣由側(cè)窗流入，造成了壓力差，進(jìn)而形成風(fēng)）。通風(fēng)的條件就是需要有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口、風(fēng)機(jī)和電力系統(tǒng)，有的溫室不用風(fēng)機(jī)而是采用人工的方式。與機(jī)械通風(fēng)相比，自然通風(fēng)耗費(fèi)電能少，只是當(dāng)窗戶打開時會有噪音。在運(yùn)用自然通風(fēng)時，還需要設(shè)置噴霧裝置，因為夏季室外風(fēng)速通常較低，自然通風(fēng)效果不明顯。切記不論哪種通風(fēng)方式，室內(nèi)的溫度永遠(yuǎn)不會低于室外溫度。

　　對于大多數(shù)又窄又長的獨(dú)棟溫室來說，機(jī)械通風(fēng)需要將風(fēng)從進(jìn)氣口吸入，使之穿過整個溫室達(dá)到對面的抽風(fēng)機(jī)，而自然通風(fēng)則是使風(fēng)在側(cè)窗和天窗之間流動。對于連棟溫室來說，機(jī)械通風(fēng)的進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口分別安裝在兩側(cè)，除了自然通風(fēng)以外還要有遮陰網(wǎng)。

　　極致的自然通風(fēng)系統(tǒng)還包括溫室的屋頂設(shè)計，可以使得空氣最大限度地流通，從而使室內(nèi)溫度接近室外溫度。而機(jī)械通風(fēng)則不可能使得這樣大量的空氣流動而達(dá)到相同的效果。當(dāng)溫室內(nèi)安裝防蟲網(wǎng)后，在通風(fēng)效率中就要考慮到這層因素，因為防蟲網(wǎng)經(jīng)常比進(jìn)氣道面積要大，阻止了空氣的大量進(jìn)入。

　　不論采用哪種通風(fēng)方式，溫室內(nèi)平穩(wěn)的空氣流動是非常重要的，因為只有這樣植物周圍的環(huán)境才能相似，植物長勢才能整齊一致。所以為了促進(jìn)空氣水平流動，還需要安裝風(fēng)扇。

　　濕度控制

　　健康的植物都會通過蒸騰作用來散失水分，這樣就使得溫室內(nèi)的空氣濕度升高。當(dāng)空氣相對濕度較高（80%至85％）時，就會增加病害的發(fā)生幾率，也會降低植物的蒸騰所用。充分的通風(fēng)可以減少空氣中水分在植物表面和溫室構(gòu)件上的積累，而夏季使用的蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)（如風(fēng)機(jī)濕簾系統(tǒng)或微霧系統(tǒng)）可以增加溫室內(nèi)空氣濕度，所以溫室內(nèi)的濕度控制成為需要考慮的一個重要問題。而位于干燥環(huán)境中的溫室可以放心地采用蒸發(fā)冷卻降溫系統(tǒng)，因為水分蒸發(fā)需要吸收大量的熱量，從而使得溫室內(nèi)溫度顯著降低的同時，濕度不會過大。

　　由于空氣相對濕度不能告訴我們空氣中水的絕對值是多少（此時需要知道溫度才可以換算為絕對濕度），所以我們有了另外一個參數(shù)：飽和水汽壓差(VPD)，VPD指水面溫度的飽和水汽壓與水面上空一定高度的實(shí)際水汽壓之差。它反映著水汽濕度梯度。飽和水汽壓差越大，蒸發(fā)量越大。VPD計可以方便地告訴我們植物的蒸騰作用有多大：測試值越大說明越能促進(jìn)植物的蒸騰作用（但是太高的話會導(dǎo)致植物萎蔫），值越低則說明植物蒸騰作用越弱，甚至可以導(dǎo)致葉片和溫室構(gòu)件上濃縮水珠。溫室用VPD計的量程一般是0至1psi(注：1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=14.69psi)。

　　遮陰

　　在設(shè)計溫室時考慮遮陰系統(tǒng)是一個明智的選擇，尤其是能源價格高漲的今天。如圖2，遮陰網(wǎng)可以減降低能量的傳導(dǎo)，尤其是在晴朗高溫的夏季，它們在晚上也減少了熱量的流失，據(jù)了解它可以節(jié)能30％。種植者可以采用帶有光敏感元件的卷放系統(tǒng)來控制遮陰網(wǎng)的移動，即使是造價低廉的溫室也可以從遮陰系統(tǒng)中受益。現(xiàn)在有不同遮陰率的遮陰網(wǎng)可供種植者選擇，購買時不僅要根據(jù)植物對光的需求，還應(yīng)考慮到當(dāng)?shù)氐奶栞椛洹？梢苿邮降恼陉幘W(wǎng)可以在溫室內(nèi)部和外面搭建，當(dāng)遮陰網(wǎng)靠近熱源（例如CO2發(fā)生器）的時候，注意應(yīng)選擇不易燃材料的遮陰網(wǎng)。

　　蒸發(fā)冷卻

　　當(dāng)常規(guī)的通風(fēng)系統(tǒng)或遮陰還不能使溫室溫度降低到一定水平時，就需要采用冷卻降溫了。在家庭和商業(yè)建筑中采用的是機(jī)械制冷法（例如空調(diào)），但是由于溫室中熱量非常巨大，采用空調(diào)裝置就顯得不劃算了。我們可以采用蒸發(fā)冷卻的方法，它簡單易行，相對比較便宜。水分蒸發(fā)的過程需要熱量，該熱量（能量）是由周圍空氣提供的，由于水分蒸發(fā)可以使空氣溫度降低，與此同時使空氣濕度增加。降溫的幅度與開始時的空氣濕度（起始空氣越干燥就有越多的水可以蒸發(fā)，從而使溫度降低越多）、起始空氣溫度（較熱的空氣含有的水蒸汽越多）有關(guān)。下面就詳細(xì)講述在夏季當(dāng)通風(fēng)系統(tǒng)不足以將溫度降低到理想的點(diǎn)位時如何利用蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)。

　　風(fēng)機(jī)濕簾系統(tǒng)

　　溫室中經(jīng)常采用的蒸發(fā)降溫主要有兩種方式：風(fēng)機(jī)濕簾系統(tǒng)和噴霧系統(tǒng)。風(fēng)機(jī)濕簾系統(tǒng)也可以算做是溫室機(jī)械通風(fēng)的一種（圖3），在溫室的北側(cè)安裝濕簾系統(tǒng)，確使進(jìn)來的所有空氣都通過該濕簾，然后進(jìn)入溫室環(huán)境。濕簾表面為波狀（由樹脂浸漬紙或塑料膠合而成），這種形狀可以使空氣最大限度地與濕簾表面接觸。水泵將水打在濕簾的頂端，流經(jīng)整個濕簾的小孔，這樣可以使水分蒸發(fā)充分吸取潛熱，從而降低空氣自身的溫度，冷空氣流經(jīng)溫室，吸收室內(nèi)熱量后，經(jīng)風(fēng)機(jī)排出，從而達(dá)到循環(huán)降溫的目的。為了防止小孔堵塞，建議安裝水過濾系統(tǒng)；在濕簾系統(tǒng)的底部多余的水分會進(jìn)入收集槽里然后重復(fù)利用。收集槽中安裝有浮閥。由于水經(jīng)過反復(fù)利用會通過蒸發(fā)失去一部分，所以余下的水中鹽離子濃度產(chǎn)生聚積，隨著使用時間的延長，鹽離子濃度會越來越高。為了防止水中鹽分過高而使?jié)窈熒铣霈F(xiàn)結(jié)晶降低其工作效率，可將約10％的水排走。此外應(yīng)該注意，在夏季晚上經(jīng)常不開啟風(fēng)機(jī)濕簾系統(tǒng)，濕簾上容易長出青苔，從而降低工作效率。

　　濕簾所需面積與濕簾厚度有關(guān)，例如若濕簾厚度為10厘米，則所需面積（以平方英尺算）為整個溫室需要通風(fēng)的體積（以立方英尺算）除以250；若厚度為15厘米，則應(yīng)該除以350。

　　噴霧系統(tǒng)

　　另外一種溫室中常用的降溫系統(tǒng)就是噴霧系統(tǒng)（如圖4），它通常與自然通風(fēng)系統(tǒng)合用。與風(fēng)機(jī)濕簾系統(tǒng)相比，它可以使溫室冷卻得更為均勻。推薦在溫室內(nèi)間距5至10平方米安裝1個噴頭，水壓要足夠高(大于500psi)，這樣可以使水珠更為細(xì)密，在水珠達(dá)到葉片之前就霧化了，有利于吸收更多的潛熱。為了防止噴嘴堵塞，水中不應(yīng)有任何雜質(zhì)，所以需要進(jìn)行水處理（過濾和凈化）和安裝高壓泵。此外噴嘴的質(zhì)量要求比較高，以經(jīng)受得住水的高壓，因此噴霧系統(tǒng)的成本要比風(fēng)機(jī)濕簾高。相對于風(fēng)機(jī)濕簾系統(tǒng)，噴霧系統(tǒng)的噪音比較小，對于溫室內(nèi)的工人或參觀者來說都比較有利。

圖1：玻璃溫室自然通風(fēng)口的設(shè)置