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為適合多種作物生長的要求,溫室內的溫度通常是設在10~28℃,濕度控制在60%~85%之間。分析杭州地區(qū)2001年全年的氣象資料,日最高氣溫超過20℃的有215d,低于5℃的有5d;日最低氣溫超過20℃的有205d,低于5℃的有20d.這說明在杭州華東型溫室至少有200多天需要全天通風,以降低室內溫度。
全年有220多天其濕度在60%~85%之間,年平均濕度為75.78%,一年當中相對濕度小于60%的只有40d,但其濕度基本都在50%以上,基本能滿足作物生長的需要,所以本文只考慮溫度,沒有考慮通風帶來對濕度的影響。
華東型連棟塑料溫室的通風結構特點以浙江大學農業(yè)生物環(huán)境工程研究所校內試驗基地為例進行說明,其結構如所示:溫室開有連續(xù)的側窗和天窗,其中東側窗和西側窗的結構完全一樣,南側沒有側窗,北側開門并有通風窗。通風窗位置如陰影部分所示,并在通風位置安裝有30目尼龍防蟲網。側窗的開啟方式為手動卷膜,東側、西側、北側開啟高度h3、h1、h4≤1.45m,天窗以屋脊為軸線,設鉸鏈天窗,開啟方式為機動,開啟高度h2≤1m.
Pwa、Pwb、Pwc為溫室通風窗A、B、C處的風壓(Pa);Pxa、Pxb、Pxc為溫室通風窗A、B、C處的余壓(Pa);Ka、Kb、Kc為溫室通風窗A、B、C處的風壓系數(shù),由建筑物的形狀決定,具體數(shù)值如中所示<1>。
風壓的計算溫室外圍結構上某一點的風壓為<1>:Pw=KQVw2/2(Pa)式中:Pw為建筑物表面的風壓(Pa);K為風壓系數(shù),如中Ka、Kb、Kc所示;Q空氣密度(kg/m3,取為1.2kg/m3);Vw為風速;相對應的溫室各個窗的動壓:
因為風吹到溫室時,其動壓變?yōu)殪o壓。得知:東側窗和北側窗一直為進氣窗,西側窗在熱壓作用下為進氣窗,在風壓作用下為排氣窗,而天窗為排氣窗,并假定北窗和東窗的開啟高度一樣,即h3=h4,則各個通風窗的余壓因為C窗為進氣窗,所以$Pc≤0,A、B窗為排氣窗,所以$Pa≥0,$Pb≥0.
試驗研究2001年7月17號在浙江大學農業(yè)生物環(huán)境工程研究所內華東型連棟塑料溫室中進行試驗。溫室結構如所示。測點布置:在溫室內均設置溫度測點,安放溫濕度自動記錄儀(浙江大學試驗儀器廠生產),并設定為每隔10min記錄一次數(shù)據。均在溫室的布置5個測點,在東、西畦的南、北各1個,中間畦的中間1個,距離地面1.2m高處的作物層內,用于測溫室內作物層溫度。同時室外設有氣象站,測量室外風速和溫度。溫室內種植著盛果期的圣女櫻桃番茄,設定室內白天最佳氣溫為26℃,試驗從早上8:22開始一直到傍晚18:12結束。
討論經分析和試驗,華東型連棟塑料溫室自然通風開窗度模型確實能較好地控制溫室內的熱環(huán)境,對提高溫室控制水平有較大的理論和實踐意義。同時,實時控制測試試驗結果表明了它的可行性,可提高溫室的經濟效益,提高了國產溫室的產量、效益和智能控制。