图4-17 不同放风模式对日光温室温度的影响
宁夏春夏日照强烈,日光温室3面为蓄热结构,由于强烈的日照温室内经常出现35℃以上高温,造成叶片灼伤、衰老,降低了植株光合性能。高温干燥还易引起养分吸收失衡,影响植株产量和品质。目前,常用的降温方法有拉设遮阳网、使用防晒棚膜涂料、装备湿帘风机系统、室内喷水降温等,其中拉设遮阳网成本较低、装卸较为简单,是日光温室中应用最多的降温方法。与外置遮阳网相比,内置遮阳网能更为灵活地收放和调整遮阳面积,但由于温室面积大,作物生长较高,人工操作内遮阳网较为费工。项目引进一种新型日光温室电动内遮阳系统,特点在于将遮阳幕悬挂于日光温室采光面钢骨架上,避免由于遮阳网离作物顶端过近导致遮阳网上部热量蓄积,温室通风不畅导致遮阳但不降温。遮阳网打开位置可固定,升降皆为电动控制,操作省工省力。
(一)设备组成
日光温室电动内遮阳系统由总控制器、机械卷杆、遮阳网悬挂定位系统(图4-18)和全棚内遮阳幕(图4-19)组成,其中机械卷杆及遮阳网悬挂定位系统为核心部件,能实现单机控制百米长日光温室遮阳幕的开闭和位置固定。根据温室采光面的大小,每隔2根钢骨架铺设与其内侧重合的导轨,整张遮阳幕被纵向固定在数个卡扣上,卡扣可在导轨中上下滑动,卡扣间有电动定位拉丝用来固定每个卡扣的位置,以确保遮阳幕打开程度不同时卡扣和遮阳幕不会受重力和惯性作用下滑。在遮阳幕全部收起时,卡扣将遮阳幕固定在北上方,与棉被收起位置垂直,不影响温室正常采光。在需要遮阳时,电动卷轴带动拉丝使纵向卡扣依次下移,带动遮阳幕展开。需要收起时,卷杆反向卷动,由固定在棚膜上的滑轮组提供反向拉力,将卡扣向上拉起,从而实现对遮阳幕的双向控制。
图4-18 日光温室电动遮阳系统控制及悬挂装置
图4-19 日光温室电动遮阳系统遮阳幕
(二)控制方法
日光温室电动遮阳系统由温室管理人员根据当日外界气温和日照情况手动控制或通过遥控器控制,灵活控制遮阳幕打开面积,调控温室内温度和光照。
(三)性能特点(www.xing528.com)
1.电动控制节省人力
普通内遮阳网通常安装后便固定不动或每日人工收放1次,无法做到灵活控制。该内遮阳系统开闭由电动控制,可根据环境变化随时调整遮阳网的打开程度,灵活控制棚内光照进而调控棚内温度,便于日光温室温光环境精准管理。
2.采光面悬挂设计
本内遮阳系统为采光面悬挂设计,遮阳网远离植物,在打开遮阳网时不影响下部农事操作空间,棚室内通风效果良好,避免遮阳网位置过低导致温室顶部热积累,降温效果更好。
(四)设备使用效果
为测试内遮阳系统的降温效果,为以后示范推广提供依据,特设此试验。试验于2020年5月15日进行,试验温室位于宁夏银川市。试验时,9:30将遮阳幕100%打开,15:30完全收起,以不遮阳同结构温室为对照,统一通风管理。连续观测日光温室内温度和光照变化,取样间隔为150 s。
环境监测结果表明,在外界最高温度达到30℃时,上下风口全部开启的无遮阳日光温室最高温度高达36℃,且10:00时温室内温度就已达到30℃,且随着室外气温的升高和光照强度的不断增强,日光温室内的温度不断攀升。在有遮阳系统的温室中,在打开遮阳幕后温度持续低于无遮阳温室,且低于外界环境温度,降温效果明显(图4-20)。
图4-20 遮阳对日光温室温度的影响
如图4-21所示,5月宁夏处在春夏之交,日最高光照强度可达12万Lux,10:00后光照强度达7万Lux以上,极易造成日光温室春夏栽培日间高温。日光温室棚膜对光线的反射和散射使温室内光照强度为室外光照强度的60%~70%。本试验中使用的遮阳幕为银白色反光幕,遮阳率高,在本次试验中,遮阳后透光率约为10%,使用后大幅降低温室内光热辐射,在高温季节可明显降低棚内温度。实际操作时,应根据外界光强和温度适时适量调整遮阳网的打开面积,控制光线入射角度,在降低棚内温度和避免过度遮阳降低光合作用中寻求最优调控策略。
图4-21 遮阳对日光温室内光照强度的影响
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