低温地面辐射采暖在温室大棚中地应用
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低温地面辐射采暖在温室大棚中的应用低温热水地面辐射供暖系统应用于住宅,办公室及厂房等建筑已不再新奇。
不过将该供暖系统应用于蔬菜大棚对于部分人来说是前所未闻的事情,下面就低温热水地面辐射供暖系统在冬季蔬菜大棚中应用进行介绍。
一.低温热水地面辐射采暖概述:
传统地暖发源于中国,始于明朝,最初用于火墙及热炕,现代地暖起源于欧洲,经过五十余年的发展,已在欧洲北美发展成为采暖方式新潮流。
该技术于八十年代引入国,在我国北方、西北、东北地区正在迅猛推广开来。
地面采暖除应用于家庭住宅采暖以外,还可能用于公共场所,如体育场所,训练馆、游泳馆、商场宾馆采暖;亦可用于立交桥、飞机跑道、花坛、草坪、足球场等化雪系统。
低温地面辐射采暖是迄今为止最科学合理和健康节能的一种采暖方式,在世界各地被广泛应用和推广。
目前,韩国约有百分之九十五的住宅建筑中安装了低温地面辐射采暖系统,加拿大百分之七十五、德国约百分之四十一、法国约百分之二十;而且,韩国低温地面辐射采暖当成提高人们居住质量的举措,未设置和安装低温地面辐射采暖的住宅较难出售。
低温地面辐射采暖系统进入我国以来,由于具有本来无与伦比的优越性,固而迅速推广:因此,这种采暖方式在我国东北、华北、西北、及黄河流域等地区呈迅猛发展之势。
低温地面辐射采暖系统运用热辐射和传导原理,在地面层敷设加热管道,通过温度不高于六十度的热水为热煤源。
工作压力低于0.8mpa
的低温热水,双向循环,加热地面蓄热层,发出的热量被覆盖的面层吸收,以整个地面为散热器,均匀的辐射加热管空气,室温度一般控制在地面温度20—24度,1.8m以的室高在18—20度。
这样温度不会让人有感到头昏脑胀,烦躁不安的感觉,符合人体生理特性。
二.低温热水地面辐射采暖的特点:
1.舒适卫生:以辐射方式向室散热,使室地面温度均匀,室温由下而上逐渐递减,符合“暖人先暖脚,暖足凉顶”的中医促键理论,而且由于地面辐射采暖空气流速小,能有效减少尘埃飞扬。
2.高效节能:在舒适的前提下,低温地面辐射采暖方式较传统供暖方式室设计温度低2—3度,热效率高,可节能约百分之三十,热源使用围广,可利用余热。
3.节省空间:不占用室使用面积,每平方米可使室有效使用面积增大2—5平方米(相对散热器取暖);便于装修和家具布置。
4.使用安全,寿命长达50年,由于埋入地下的加热管为整根敷设,没有接头,彻底消除渗漏隐患。
5.管理方便:因地热盘管始,终端集中于分,集水器,便于热力计算,可实现单独收费,热网供暖时,还可微机远程抄表。
6.运行费用低:因低温地面辐射采暖采用低温热水为热源,节能燃料、操作管理简单、安全可靠、经济实用。
7.隔音:由于地暖特殊的地面构造,上层或下层不采暖时中间层的采暖效果几乎不受影响,热煤介质在盘管中流失较低,且保温层起到了隔音作用,大大减少了上下层之间的噪音干扰。
8.热稳定性好:由于地面及混凝土层蓄热量大,热稳定性好,在间歇供暖条件下,室温度变化比较少。
以上是对低温地暖辐射应用于生活当中的原理及优势,使用效果进行简要介绍。
对于低温地暖辐射采暖系统在蔬菜大棚中的应用及前景。
三新疆维吾尔自治区农业发展结构
在新疆维吾尔自治区受高寒、干旱自然灾害十分频繁的气候条件下,原有农业发展基础设置并没有较大的改变该地区的经济持续增长的速度。
而且农作物宜种围窄,种植品种单一,种植经营粗放,单位面积产量少,不能有效地利用和全面地利用当地的有效耕地和种植面积,没有科学种植、科学管理、有效利用现有耕地面积。
还是以传统式的种植为主,严重影响了当地农民的经济收入和生活的改善,居住条件等效益比较低下。
四地暖大棚技术介绍:
地暖大棚技术是金德管业集团根据国家建设新农村、构建和谐社会实现全国人民奔小康的总体规划而开发的一种适合于农作物发展
的一种新技术,此项技术已经在东北地区和新疆建设兵团已经得到了广泛的推广和应用,从根本上解决了我国北方地区因气候寒冷而制约农作物生长的唯一关键因素,其经济效益比现有的日光温室及地膜栽培技术,其经济效益成翻倍增长的趋势。
控制和升高地面温度,使农作物在寒冷的冬季也处于夏季的生长状态。
具有投资少,资金回收快,风险小,一次性投入,终身受益的特点。
管理方便,达到了资源节能高效,高产利用现有耕地面积的使用原则。
从根本上解决了北方地区
因冬季寒冷,昼夜温差大而不能生产蔬菜和水果,并遵循了国家提出的建设节能型社会的要求。
并不受气候的变化和自然灾害的影响,具有较大的经济效益和大面积推广的必要性和重要性,从而增加农业经济收入,改变农民的经济链。
1 蔬菜大棚传统的供暖方式
蔬菜大棚中的蔬菜和水果一般产于冬季,对于严寒地区的蔬菜大棚和水果因为室外温度相当低、蔬菜大棚的外围墙结构不好,室外冷空气会通过传导的方式进入大棚,造成室温度的偏低,影响蔬菜的生长,如果不对大棚进行采暖,直接影响了农民的经济收入,所以在这些地区长期使用炉子等采暖设备,但由于这些采暖设备具有不便管理,供热效果不稳定,不均匀等特点,逐渐被新型的供暖系统所代替。
目前,所谓的冬季温室大棚实际是自然光照而带来的自然热能。
自然光热通过大棚的光膜传到温室大棚,通过大棚的外护围墙的封闭达到了棚的蓄热的原理,这种现象根据温室大棚实际情况使棚的空间温度升高,棚的空间温度增高只能给植物的叶和茎提供光和作用,植物增长根本的生长源在植物吸收土壤里的养分和水分,在这种情况棚的空间温度高而植物的根系在土壤中的地面的温度是比较低的,因而根本不能满足各种蔬菜及水果的自然生长,植物的正常生长的根系在地面20~25公分的土壤里,而植物生长的地面温度在20~30℃之间最适宜植物生长,白天保持20~22℃,夜温在15~18℃植物才能正常生长。
传统式采暖温室大棚因昼夜温差大,忽冷忽热,棚地面温度和棚空
间的温差大,容易造成植物发病率增高,为了防止各种植物病毒的发生,也增加了一部分资金投入,植物因温度不稳,各种病毒的出现和发生,从而影响了生长周期。
蔬菜和水果的产量直接影响农民的经济收入。
另外,传统式日光温室大棚还存在着结构不规,高度和跨度偏小,采光保温性能不高。
冬季遇到低温连绵阴天、冷空气等极易发生低温冷害和病虫害。
因受冬季寒冷气候的影响,种植品种单一,因地面温度低而不能正常种高杆和茎杆作物,只有种植简单短茎,矮杆作物。
如菠菜,香菜等产量不高,生长周期短的植物。
这样,增加了劳动强度,降低经济收入。
2 低温热水地面辐射供暖系统在蔬菜大棚的应用原理。
低温热水地面辐射供暖系统在蔬菜大棚的应用原理是:以温度不高于50℃热水为热媒,在加热管循环流动。
通过地面以辐射的传热方式,加热地面土壤表层,向大棚供热的供暖方式。
一般应用于住宅民用建筑以及一些工业建筑中。
将该供暖方式应用于蔬菜大棚之中是对低温热水地面辐射供暖系统应用围的拓展。
由于多数蔬菜和水果的生长根系主要分布地表以下40---50厘米,侧根系分布在5---20厘米深处,侧根一般长30---40厘米,因而在40厘米以下深处埋设加热管道,不会影响蔬菜根系的生长,冬季用40---50度的低温水循环加热,并加自动温控热源生热保护混流器和温控分水器,埋设感温探头,与混流器相连,可人为设定出水温度,便于控制室和地面表层温度。
这种采
暖方式无遮阴,无占地,提高温室利用率,不影响耕作,是现代农业科技的一项先进技术。
低温热水地面辐射供暖系统在冬季蔬菜大棚之中的应用,从根本上解决由于冬季蔬菜大棚受到寒冷气候影响,地表温度低,不能满足蔬菜生长的温度,致使植物处于冬眠状态,影响生长周期,出现长长停停的不良状态,致使经常出现病态现象,该技术的应用改变了植物生长地面层的温度,从而使植物处于一种合理的生长温度环境之中,如夏季一样正常生长。
五.以辣椒为例
辣椒是种植管理方便,质量高,是生活之中蔬菜消费量比较大的一种必用蔬菜,和黄瓜,芹菜等茎杆作物生长基本相同,现就辣椒的形态特征和生长发育的环境条件进行简述。
1、辣椒的根
辣椒的根系不如番茄,茄子发达,主根长出后分杈,称为侧根。
一级侧根再分杈,成为二级侧根。
如此不断分杈,形成根系。
通常在距离根端1毫米左右处有一段1—2厘米长的根毛区。
上面密生根毛,根毛寿命只有12天,但因密度大,吸水力强,所以大大增加根系的活跃吸收面积,提高吸收及合成功能。
根的作用是从土壤中吸收水分及无机营养,辣椒植株的生长及其果实形成所需的大量水分及无机营养,均由根从土壤中吸收,根的另一个作用是合成氨基酸,这一作用常被人们忽视,植物体必需的许多氨基酸是由根系合成后输送到地上部分的,另外,根还起固定植株,支持
主茎不倒伏的作用。
主根上粗下细,在疏松的土壤里,一般可入土层40—50厘米。
移栽的辣椒由于主根被切断,所以根系的生长受到抑制,深度一般为25—30厘米,随着主根的生长,不断形成侧根,侧根生长早而多,主要分布在5—20厘米深处,侧根一般长30~40厘米。
各部位根系的吸收能力不同,辣椒的木栓化根只能通过毛孔吸水,吸水量很少,其吸收作用主要由幼嫩的根和根毛进行合成作用,也是新生的细胞中最旺盛,因此,在栽培中要促使辣椒不断产生新根,放生根毛。
2.辣椒的茎,叶,花形态特征不再详细介绍。
3.辣椒的果实
辣椒的果实属浆果,由子房发育而成,其果实形状有扁柿形,长灯笼形,方灯笼形,长羊角形,长锥形,长指形,短指形,樱桃形等形状,子房小的只有几克,大的可达400~500克,果实与胎座之间形成较大的空腔,果实有2—4个心室。
辣椒果实从开花授粉至商品成熟需25—30天,呈绿色、白色,或紫色。
生物成熟期为50—65天,呈红色或黄色。
4 辣椒生长的温度
辣椒不同的生长发育时间,对温度有不同的要求,种子发芽适宜温度为25~30度,需要4~5天。
温度为10~12度时则难以发芽,出芽后许稍降温以防止幼苗生长太快而纤弱(俗称徒长)白天保持20~22度,不超过25度,夜温以15度~18度为宜。
这样能使幼苗缓慢
健壮生长,茎叶生长发育白天适温27度左右,夜间20度左右。
在此温度条件下,茎叶健壮,即不会因温度太低而生长缓慢,也不至于因温度太高使枝叶生长过旺而影响开花结果。
初花期植株开花授粉适温为20—27度,低于15度时,植株生长缓慢,难以授粉,易引起落花,落果。
高于35度花器发育不全或柱头干枯不能受精而落花,即使受精,果实也不能正常发育而干萎。
所以在高温的伏天,特别是气温超过35度时,辣椒往往不坐果,果实发育和转色期,要求温度为25~30度。
因此,冬天保持地栽培的辣椒常因温度过低而变红很慢。
不同品种对温度要求也有很大的差异。
辣椒整个生长期间的温度围为12—35度,低于12度辣椒停止生长,处于冬眠和衰退期。
5.关于辣椒所需要光照,水分,土壤条件要根据不同品种而定,不再作详细介绍。
综合辣椒生长发育的基本情况,如果要想健康稳定的增长,植株需要吸收土壤里的水分和养分,根据辣椒生长的适宜温度和地层温度,传统式的低温大棚根本不能正常地满足辣椒的正常生长和发育。
低温热水地面辐射供暖系统正好解决和满足了辣椒生长不同时期所需要的
温度。
六.夏季与地暖式蔬菜产量,价格对比。
1.夏季辣椒产量、价格与地暖大棚辣椒产量、价格对比。
以海丰25号为例:该品种为早熟一代杂交种,果实绿色,长灯笼形,果面光滑略皱,微辣,果长14厘米左右,横径约9厘米,果肉约4
毫米,平均单果重200克。
最大单果重250克。
早熟,前期产量高,连续坐果能力很强,每660平方米产量5000千克左右。
抗病毒病,耐青枯病和疫病。
该品种生长和发育的条件必须在15---
20度之间正常生长,可传统温室大棚不适应辣椒的正常发育和生长。
如在夏季露天栽培和种植,产量1万斤左右,可市场销售均价1元/斤,毛收入10000元。
可在冬季种植在传统式温室大棚之中,如果土壤温度低于15度时,辣椒就无法生长。
低温热水地面辐射供暖系统应用于冬季温室大棚之中,从根本上解决了土壤之中的温度,可根据不同的种植作物各生长特点和各生育时间需用不同的土壤温度进行增、降温。
还是如海丰25号辣椒为例,如果采用该技术,植株可以和夏季一样生长、产量10000斤。
根据市场批发价,在阴历的11月,12月,来年的1月份的价格,是在3~5元/斤左右,亩收入在3~5万。
因此,低温热水地面辐射供暖系统应用于冬季蔬菜大棚之中,能够使温室及土壤之中温度保持一个稳定植物生长温度。
因此,传统式温室大棚每年冬季只能种植一个周期,而低温热水地面辐射供暖系统应用于冬季蔬菜大棚之中,可以增种一个周期,如辣椒从育苗到果实采摘结束一般为3个月,即第一周期9~11月为一个种植期,12月份—来年2月一个种植期。
两周期正常生长辣椒2万斤,收入均在3—6万元左右。
七.低温热水地面辐射供暖系统的工程投资预算。
根据600平方米的温室大棚计算,实际种植面积为500平方米。
1.锅炉:本体为8毫米厚的钢板,配套设备及安装费,根据
供暖散热要求为1吨锅炉,计:8000元。
2.加热管:加热管间距为20厘米。
共计用管材量为230
0米。
单价是5元/米。
计:11500元。
3.分集水器。
计28路分水器,单价90元/路。
计:25
20元
4.碳钢网:规格为10*10*0.05,单价5元/平方米,
计:2500元。
5.输送给、回水管道:选用PPR热水32、25及配套管件:计:2000元
6.保温材料:300元/立方米。
随着国家提倡建设和谐社会,发展农业科技,改变农村的种植结构,低温热水地面辐射供暖系统在蔬菜大棚的应用,势必会越来越广泛,前景定会越来越好。
不断提高菜农的经济效益将指日可待。