设施的结构与性能 现代温室

2．环流风机 封闭的温室内，CO2通过管道分布到室内， 均匀性较差，启动环流风机可提高CO2浓度分布的均匀性， 此外通过风机还可以促进室内温度、相对湿度分布均匀， 从而保证室内作物生长的一致性和品质。并能将湿热空 气从通气窗排出，实现降温的效果。荷兰产的环流风机 采用防潮设计，具有变频调速功能，换气量0~4280m3/h、 转速250~1400转/分，送风距离约45m，依温室结构不同， 风机的布置位置也各不相同。
（三）幕帘系统
★ 包括帘幕系统和传动系统
★ 帘幕依安装位置:
内遮阳保温幕 外遮阳幕两种。
1．内遮阳保温幕
▪ 材料组成 采用铝箔条或镀铝膜与聚酯线条间隔编织而
成的缀铝膜。 ▪ 特性
白天遮阳降温 白天覆盖铝箔可反射掉光能 95%以上，因而具有良好的降温作用。
夜间保温 夜间因其具有隔断红外长光波阻 止热量散失，可节能耗20~40%
现代温室
一、现代温室主要类型
（一）芬洛型玻璃温室（Venlo type） 荷兰研究开发而一种多脊连栋小屋面玻璃温室. 1. 基本结构
单间跨度为6.4m、8m、9.6m、12.8m，开 间距4m或4.5m，檐高3.5~5.0m，每跨由2个或 3个小屋面直接支撑在桁架上，小屋面跨度3.2m， 矢高0.8m
▪ 近年各地正针对亚热带地区气候特点 ▪ 向加大温室高度，檐高从传统的2.5m增高
到3.3m，直至4.5m，5m ▪ 小屋面跨度从3.2m增加到4m，间柱的距
离从4m增加到4.5m、5m
▪ 并在顶侧通风、外遮阳，加强抗台风，加 固基础强度，加大排水沟，增加夏季通风 降温效果方面不断改进。
（二）里歇尔（Richel）温室
牛舍降溫
菇舍降溫
開放空間(球場)降溫
噴嘴
2．湿帘降温系统
1)原理 利用水的蒸发降温原理实现降温
2)系统组成 水循环系统 湿帘 通常安装在北墙上，以避免遮光 风扇 安装在南墙上
3)系统运行方法 降温时启动风扇将温室内的空气强制抽出，形成负压；
室外空气因负压被吸入室内的过程中以一定速度从湿帘 缝隙穿过，与潮湿介质表面的水气进行热交换，导致水 分蒸发和冷却，冷空气流经温室吸热后经风扇排出而达 降温目的。
温室内保温帘幕系统
2．外遮阳系统
1) 材料组成 利用遮光率为70%或50%的透气黑色网
幕，或缀铝膜覆盖于距离顶通风温室顶上 30~50cm处 2)特性
比不覆盖的可降低室温4~7℃，最多时 可降10℃，同时也可防止作物日灼伤，提 高品质和质量。
幕帘的传动系统
▪ 幕帘的传动系统 钢索轴拉幕系统 齿轮齿条拉幕系统
▪ 特点 前者传动速度快，成本低 后者传动平稳，可靠性高，但造价略高。
（四）降温系统
温室夏季热蓄积严重，降温可提高设施 利用率，实现冬夏两用型温室的建造目标。 常见的降温系统有： 1．微雾降温系统
2．湿帘降温系统
1．微雾降温系统
▪ 降温原理 雾粒蒸发大量吸收空气中的热量，然后
将潮湿空气排出室外而达到降温目的 ▪ 系统组成
以作物群落最大生产量为目标函数，应用人工智能技术实现 的温室智能化控制系统。（荷兰HOTSIM，以色列TOMGRO模 拟控制系统）
作物
Stress Detector # 17 on Duty!
Number of days analyzed: 7 Number of alarms: 4
Sh a n y Ra y Tec h n o l o g ies Lt d . DANGER!
Air VPD > 4 kPa 15: 00-16:0 0 Air VPD > 2 kPa
Test # 1 negativ e
生态系统模型
实测值
对比值
期望值
数据采集系统
动态数据库
数据采集与智能控制系统 以色列温室数据采 集系统Eldar-shany
荷兰温室数据采 集与控制系统
专用环控计算机，是一种适于农业环境下使用 的耐温、湿度变化，又能忍受瞬间高压电流的专用 电脑，具有强大运算功能、逻辑判断功能与记忆体， 能对多种气候因子参数进行综合处理，能定时控制 与资料记录并可连接通讯设备进行异常警告通知功 能，其性能更稳定，具有可控一栋或多栋的两种控 制器模块。
无效的通风
（二）加热系统
加热方式 集中供热、分区控制
加热系统 热水管道加热和热风加热
1.热水管道加热系统
▪ 系统组成 锅炉、锅炉房、调节组、连接附件及传感
器、进水及回水主管、温室内的散热管等 组成。 ▪ 散热管道类型 园翼型和光管型两种 ▪ 设置方式 有升降式和固定式之分
评价
▪ 热水加热系统在我国通常采用燃煤加热 ▪ 优点
人工補光的溫室
夜間照亮驅蛾黃燈的溫室
（六）补气系统
▪ 包括以下二部分： 1．CO2施肥系统
2．环流风机
1．CO2施肥系统 CO2气源可直接使用贮气罐或贮液罐中 的工业制品用CO2，也可利用CO2发生器将煤油或石油气 等碳氢化合物通过充分燃烧而释放CO2。如采用CO2发生 器则可将发生器直接悬挂在钢架结构上。采用贮气贮液 罐则需通过配置的电磁阀、鼓风机和输送管道把CO2均匀 地分布到整个温室空间，为及时检测CO2浓度需在室内安 装CO2分析仪，通过计算机控制系统检测并实现对CO2浓 度的精确控制。
水簾片安裝太低
水簾片太接近植床
風扇對衝，上方密閉
給水槽易阻塞
長藻與積垢
（五）补光系统
▪ 主要是弥补冬季或阴雨天的光照不足对育 苗质量的影响。
▪ 由于成本高，目前仅在效益高的工厂化育 苗温室中使用
▪ 所采用的光源灯具要求有防潮专业设计、 使用寿命长、发光效率高、光输出量比普 通钠灯高10%以上。其光谱都近似日光光 谱悬挂的位置宜与植物行向垂直。
图3-18 Richel型温室
(三）卷膜式全开放型塑料温室（Full open type） 1.结构特点 除山墙外，顶侧屋面均通过手动或电动卷膜机将
覆盖薄膜由下而上卷起通风透气的一种拱圆型连栋 塑料温室。 2. 优点
通过卷膜装置全部卷起来而成为与露地相似的
状态，以利夏季高温季节栽培作物。通风口可全面 覆盖凉爽纱而有防虫之效。夏季接受雨水淋溶可防 止土壤盐类积聚，简易、节能，利于夏季通风降温 等效果。
（七）计算机自动控制系统
为现代温室环境控制的核心技术。可自动测量温室的 气候和土壤参数，并对温室内配置的所有设备都能实现 优化运行而实行自动控制，如开窗、加温、降温、加湿、 光照（和CO2补气，灌溉施肥和环流通气等。该系统目前 已不是简单的数字控制，而是基于专家系统的智能控制。 一个完整的自动控制系统包括气象监测站、微机、打印 机、主控制器、温湿度传感器、控制软件等。
专业电脑中央控制系统。可实施讯号远程传送， 利用数据传送机收集各种数据，加以综合判断。
室外气象站
（八）灌溉和施肥系统 包括水源、储水及供给设施，水处理设施、灌溉和
施肥设施、田间管道系统、灌水器如滴头等。进行基质 栽培时，可采用肥水回收装置，将多余的肥水收集起来， 重复利用或排放到温室外面；一种理想的水源。在整个 灌溉施肥系统中，灌溉首部配置是保证系统功能完善程 度和运行可靠性的一个重要部分，滴灌系统， 喷灌系统或向下的倒悬式喷灌系统 悬挂式可往复移动式喷灌机
26 Oct
27 Oct
28 Oct
29 Oct 30 Oct AALLLL
1 Nov
2 Nov
My Computer
SR
LPS #14
LPS #17
LPS #26
LPS #99
3 Nov
Alarm Diary
9:0 0-12:00 Air VPD > 2 kPa 12: 00-15:0 0 Leaf T > 3 4 C
微处理机型的控制器，以电子集成电路（IC）为主 体，利用中央控制器的计算能力与记忆体贮存资料的能 力进行控制作业。可担任开关控制或多段控制的功能， 在控制策略上还可使用比例控制，积分控制或整个控制 技术的整合体。近年由于单片机功能不断加强，成本降 低而日渐普及。
计算机中心控制系统
溫室控制
智能化控制系统
室温均匀，停止加热后室温下降速度慢， 水平式加热管道还可兼作温室高架作业车 的运行轨道； ▪ 缺点
室温升高慢，设备材料多，一次性投资大， 安装维修费时费工，燃煤排出的炉渣、烟 尘污染环境，需另占土地。
2．热风加热系统
1)原理 利用热风炉通过风机把热风送入温室各
部分加热的方式。 2)系统组成
由热风炉、送气管道（一般用PE膜作 成）、附件及传感器等组成。
开窗设置以屋脊为分界线，左右交错开窗，屋 面开窗面积与地面积比率（通风窗比）为19%， 但由于窗的开启度仅 0.34~0.45m，实际通风面 积与地面积之比（通风比）仅为8.5~10.5%.
芬洛型温室结构示意图 1.天窗 2.桁架 3.基础
2. 改进----主要针对通风比小,夏季难降温的缺点
同时降低钢材使用量,降低建造成本
法国瑞奇温室公司研究开发的一种塑料
薄膜温室。 1. 基本结构
单栋跨度为6.4m、8m，檐高3.0~4.0m， 开间距3.0~4.0m 2.特点
固定于屋脊部的天窗能实现半边屋面开启 通风换气，也可以设侧窗，屋脊窗通风，通 风面为20%和35%，但由于半屋面开窗的开 启度只有30%，实际通风比为20%（跨度为 6.4m）和16%（跨度为8m)。
特性
▪ 适于相对湿度较低、自然通风好的温室应 用，不仅降温成本低，而且降温效果好， 其降温能力在3~10℃间，是一种最新降温 技术，一般适于长度超过40m的温室采用
▪ 该系统也可用于喷农药施叶面肥和加湿及 人工造景等多功能微雾系统，依功率大小 已有多种规格产品。
源自文库
溫室降溫/加濕/噴藥
溫室降溫/加濕/噴藥
敞开屋面温室
➢屋顶可完全打开 ➢通风降温效果好 ➢可接收雨水淋洗
极具开发前景
二、现代温室的配套设备与应用
(一）自然通风系统 温室通风换气、调节室温的主要方式
通风方式 顶窗、侧窗通风和顶侧窗通风
侧窗通风 转动式、卷帘式和移动式三种类型。
玻璃温室多采用转动式和移动式 薄膜温室多采用卷帘式。 屋顶通风，其天窗的设置方式多种多样。
Tdb 31.6 C RH 87.5%
80% pad efficiency
ΔT 约 4~5 C
FFanan
水帘开口大小应随风量调整
调整方式：外墙，捲帘，百叶
調整水簾開口之目的在保持
通過水簾時的最佳風速
水牆
百葉 外牆
捲簾
水簾外防蟲網
錯誤安裝方式
水簾外防蟲網 適當做法
氣密性差
給水不均 (設計或維護不當)
17.7 m
4.0 m
18.3 m
1
2
3
4
5
6
7
8
温室天窗位置设置的种类 1.谷肩开启 2.半拱开启 3.顶部单侧开启 4.顶部双侧开启 5.顶部竖开式 6.顶部全开式 7.顶部推开式 8.充气膜叠层垂幕式开启
開天窗的溫室
侧窗開口
卷帘式
转动式
侧开口、上开口，侧&上开口通风 效能比较
有害的通风
Pad and Fan System
负压系統
关键参数
▪ 降温极限：湿球降 WBD ▪ 水墙效率 ▪ 温室：外來熱量 ▪ 风量 ▪ 气密性
水墙效率
WBD = Tdb - Twb
湿球降 = 干球温度 –湿球温度
Tdb
Tdb - ΔT
η = ΔT / WBD
实际情況
Tdb 38 C RH 55% Twb 30 C
评价
▪ 热风加热系统采用燃油或燃气加热 ▪ 缺点
室温升高快，但停止加热后降温也快，且 易形成叶面积水，加热效果不及热水管道 加热系统 ▪ 优点
具有节省设备资材，安装维修方便，占地 面积少，一次性投资少等优点，适于面积 小，加温周期短，局部或临时加热需求大 的温室选用。
其他加温方法
▪ 工厂余热 ▪ 太阳能集热加温器 ▪ 地下热交换
使用普通水，经过微雾系统的两级微米 级过滤系统过滤后进入高压泵，经加压后 的水通过管路输送到雾咀，高压水流以高 速撞击针式雾嘴的针，从而形成微米级的 雾粒，喷入温室，
高壓噴霧降溫系統組成
Water lines with nozzles
sensor
outlet
Air inlet
動力噴霧機提供高壓 過濾器提供良好水質
（四）屋顶全开启型温室 (open-roof greenhouse）
由意大利的Serre Italia公司研制成。 1. 结构
结构与芬洛型相似 2.特点
以天沟檐部为支点，可以从屋脊部打开天窗，开启度 可达到垂直程度
侧窗则用上下推拉方式开启，全开时可使室内外温度 保持一致。
便于夏季接受雨水淋洗，防止土壤盐类积聚。 可依室内温度、降水量和风速而通过电脑智能控制自 动关闭窗。