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夏季连栋温室主要降温技术综述(3)

来源:连栋温室夏季降温技术研究[J]. 作者:刘佳,崔涛,王朝栋,李
发布于:2017-06-01 共8927字
  3 遮阳降温
  
  遮阳降温的主要原理是通过遮阳材料降低进入温室内的太阳辐射强度或者减少温室的太阳辐射时间[6].无论是通风降温还是蒸发降温,与遮阳降温系统配合使用都能获得更好的降温效果[12].遮阳降温的形式包括幕帘系统、覆盖材料和喷涂降温涂料等。
  
  3. 1 幕帘系统
  
  用于遮阳降温的幕帘系统主要为外遮阳和内遮阳。外遮阳安装在温室外部,能从根本上减少进入温室的太阳辐射热量和太阳光线,遮阳降温效果最好。
  
  内遮阳安装在温室内部,主要是与外遮阳配合使用防止强光灼伤植物,单独使用不能起到降温效果,但夜间可用于保温。
  
  从幕布的材质上分,常见的遮阳幕布主要有黑色针织遮阳幕、铝箔遮阳幕和黑白双面遮阳幕。
  
  黑色针织遮阳幕作为外遮阳幕布在我国被普遍采用,具有经济、轻便耐用的特点,但其遮阳率不准确,强太阳辐射下遮阳降温效果欠佳。
  
  铝箔反射遮阳幕由编织线将铝箔条编结为开孔结构,可反射掉不需要的太阳辐射,明显降低室内温度。由于铝箔较好的热辐射反射特性,该类型的遮阳幕更多地被用于内遮阳保温幕,兼具白天遮阳与夜间保温的双重功能。
  
  黑白双面遮阳幕采用编织线和上表面白色、下表面黑色的聚烯烃薄膜编织而成,用于外遮阳系统,白色上表面反射光照和热量,可有效降低进入温室的热辐射;黑色下表面阻挡多余的光照,同时透过部分有效光。该类型遮阳幕在太阳辐射强的广西玉林地区连栋温室上使用起到了很好的遮阳降温效果。
  
  从幕布的安装方式上,除了常见的托/压幕线系统外,还有仅需要一层幕线的折叠式外遮阳幕,即遮阳幕本身具有折叠性,安装时利用挂钩挂在幕线下,如图 5 所示。这种安装方式使幕布具有更好的抗风性,且收拢体积小、整齐美观,适用于我国西北、沿海等易受大风影响同时对外遮阳系统需求较大地区。
  
  折叠式外遮阳系统  
  内外遮阳幕在为温室带来一定遮阳降温效果的同时也存在一些问题:首先,每一层幕帘系统都需要一套专门的驱动和控制系统,外遮阳系统还需要专门的外遮阳骨架,不仅增加了建设成本和施工复杂程度,还削弱了温室的抗风性能[20];其次,为了保证降温效果,可能导致温室内光照强度已无法满足作物正常生长需求。
  
  3. 2 遮阳涂料
  
  作为幕帘系统的替代方案,在屋面甚至温室侧墙喷涂遮阳涂料可应对夏季高温季节的遮阳降温问题。
  
  有试验证明,涂料覆盖相比遮阳网覆盖更有助于改善中午强光时辣椒的光合作用[21].
  
  喷涂遮阳涂料在荷兰是夏季普遍采用的一种降温方式[2].涂料形态有液态和粉剂,部分性能也不尽相同。有的产品可随时间均匀消退,有的具有一定的抗风化性能;有的产品仅起到遮光作用;有的不仅能反射热辐射、还能提供散射光。
  
  遮阳降温涂料一般在夏季高温季节来临前喷涂,遮阳率可通过配比不同的施用浓度来灵活调整,预期寿命从 1 ~ 6 个月不等。遮光季节结束后,再用专门的清洗剂清洗或待其自然消退。荷兰的连栋温室由于没有外遮阳,连片规模也较大,常用屋面清洗车或无人机进行大面积喷涂,清洗时使用屋面清洗车进行清洗。
  
  我国的连栋温室普遍配置有外遮阳系统,因此该类遮阳涂料在我国的应用目前还多限于日光温室和单栋拱棚,仅在一些花卉生产连栋温室有少量应用[2].喷涂方法为手动或自动喷雾机。
  
  3. 3 覆盖材料
  
  连栋温室的覆盖材料主要有薄膜、PC 板和玻璃,大多都不具备遮阳降温功能,但是目前市场上也出现了一些新产品。
  
  例如,沙伯基础创新塑料 PC 板材系列产品中有一种隔热板,它在没有抗 UV 涂层的一面有特殊的隔热涂层,可选择性地阻挡红外光波长,而对可见光保持较高的透过率。由于太阳辐射的热量主要集中在红外线谱带,因此产生了隔热效果。
  
  此外,美国 V - Kool 公司推出的 V - Kool70 无色玻璃贴膜也是应用类似的原理。其贴在温室玻璃上不会影响玻璃的清晰度,在不影响可见光进入温室的前提下,将太阳能和紫外线辐射阻挡在外,从而起到降温效果。这种贴膜的使用寿命长达 20 年。
  
  以上两种新的覆盖材料均能在不影响温室光照强度的情况下降低室内温度,且不需要额外增加任何系统,安装完成后也不需要再进行任何操作,可以说是连栋温室夏季降温的最佳选择。但是,由于这些新材料生产成本较高,目前还未被市场接受,降温效果尚未经实践检验。同时,其对热辐射的阻隔性能可能会对温室冬季生产带来一些不利影响。
  
作者单位:
原文出处:刘佳,崔涛,王朝栋,李旭,马承伟,张天柱. 连栋温室夏季降温技术研究[J]. 农机化研究,2018,(02):262-268
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