零下30度不加温也可生产,这款装配式水蓄热双膜双被日光温室值得了解下!
内蒙古地区冬季寒冷风大,充分利用光照并 提高日光温室蓄热、保温性能及抗灾害能力是蔬菜安全越冬生产的根本保障。内蒙古自治区设施园艺工程技术研究中心设计研发了具有空间大、采光好、抗风雪、保温好、易建 造等特点的装配式水蓄热内保温日光温室,该温室的应用与推广在很大程度上缓解内蒙古大部分地区冬季蔬菜难以自给的压力,文章从该温室的结构、性能方面进行相关介绍。
装配式水蓄热内保温日光温室结构介绍
图 3 直立式水蓄热日光温室彩钢板内夹棉被覆盖
图 4 圆拱式水蓄热日光温室棉被落地式包被覆盖
图 5 前屋面大角度设计
图 6 前屋面大角度设计可避免前屋面积雪
图 7 水箱蓄热系统
保温系统后墙、后坡及东西山墙 直立式从外到内为彩钢板10 cm聚苯板、0.1 mm 的普通棚膜、棉被、2 cm 挤塑板、黑白膜;圆拱式从外到内为棉被、 普通棚膜棉被、2 cm 挤塑板、黑白膜。不同材 料多层保温,效果增强。前屋面 外保温被(普通棉被)、外膜(PO 膜)、 内保温被(专用 PEF 发泡轻质保温被)、内膜(普 通无滴长寿膜)。内膜和内保温被可单独起放,冬季早晨卷起外保温被后就可卷起内保温被,内 膜晚点卷起,成双层膜状态,既可早见光,又可防止外界低温冻害。待外界气温回升,温室内温 度也升高后再将内膜卷起,提高光照度。下午放 棉被前先将内膜放下,成双层膜状态,既可保温, 又可延长光照时间,同时内膜还起到密封作用, 防止水汽在外膜内侧结冰。双膜双被中间的空气 层还可以提高温室保温效果。地下 根据当地温度情况,温室四周开沟埋 设 5 cm 厚聚苯板 50~80 cm 深,隔断土壤地下向 外传导热量的途径。
温室组装
温室采用装配式建造工艺,按照设计要求,将骨架在工厂进行标准化生产(图 8)后运送至 建造现场,就地安装。安装方便、快捷、省工,温室建造速度快(图 9)。温室长度依地形而定, 超过100m的在温室东西两侧的入口处分别做长度3m的隔断,起缓冲和耳房的作用(图 10)。温室外骨架间距1.0~1.5 m,内骨架间距 2~3 m。1 座跨度 10.5 m、长度 150 m 内保温装配式日 光温室的栽培用地面积约 1278 m2 ,土地利用 率超过 80%;1 座跨度 12 m、长度 150 m 温室 的栽培用地面积约 1562 m2 ,土地利用率可超 过 85%。跨度越大、长度越大,土地利用率则越高。
图 8 工厂生产骨架
图 9 装配式温室实地安装
图 10 温室入口处的隔断
内保温和内膜被中卷装置保温被内置后,卷帘机运行时支撑空间受限制,常见的中置二连杆式、滚筒式、行车式卷帘机都无法使用 。侧摆臂式卷帘机也曾应用在内保温温室中 ,然而,侧摆臂卷帘机受输出功率及卷被轴易变形的限制,卷被轴长度通常不超过60 m,在长度超过 60 m 的温室中则需要增加 1台卷帘机,温室建造成本加大。虽然中置摆臂式卷帘机的应用解决了卷被轴长度受限的问题 ,但其落地式支撑杆为温室内人工及机械作业带来了极大不便。该温室设计了中置双侧卷被系统(图 11),卷帘机负荷较大,特增 加了强化导杆,支撑于 内层骨架邻近两个桁架 下弦上。此横向支撑导 杆外套钢管,在卷帘机 运行时,与下弦之间发 生滚动运动,减小了摩 擦阻力。这种中置卷帘 机可将卷被长度增加到180~200m,降低成本、 提高效率。与保温被相比,内膜起放负荷小,小于 60 m 的温室可采用单侧卷膜卷被系统(图 12),超 过 60 m 以上的,内膜卷膜器也采用中置双侧卷 放设计。
图 11 中置双侧卷帘机
图 12 内保温单侧卷膜卷被系统
应用试验及温室性能评价
试验方法
图 14 圆拱式棉被装配式日光温室(长度 90 m)
图 16 温室气温走势
12 月 2~4 日,室外连续阴天。彩钢装配式 温室平均水温为 14.76 ℃,棉被装配式温室为 14.77℃,机建墙体温室墙内温度为 14.77℃,三 个温室最低值同样出现于在 12 月 4 日 8:14,分 别 是 10.7 ℃、10.4 ℃、10.7 ℃(图 17)。
图 17 12 月 2~4 日水温及墙体温度走势
图 18 12 月 2~4 日彩钢装配式日光温室水温与气温走势
图 19 12 月 2~4 日棉被装配式日光温室水温与气温走势
12 月 27~29 日,室外气温保持在较低水平, 最低温分别达到 -25.6 ℃、-29.6 ℃、-26.1 ℃。棉被装配式温室平均气温为 17.7℃,彩钢装配 式温室为 16.8℃,机建墙体温室为 17.3℃,三 个温室最低值出现于在 12 月 28 日 8:00,分别 是 9.2 ℃、8.8 ℃、9.5 ℃, 室 内 外 温 差 分 别 是 38.8℃、38.4℃、39.1℃(图 20)。
图 20 12 月 27~29 日室内外气温走势
12 月 27~28 日,彩钢棉被装配式温室平均 水温为 24℃,装配式温室为 21.85℃,机建墙体 温室墙内温度为 17.77℃,三个温室最低值出现 在 12 月 27 日 8:45,分别是 18.8 ℃、16.3 ℃、 15.7℃(图 21)。
图 21 12 月 27~28 日水温及墙体温度走势
图 22 1 月 25~27 日室内外气温走势