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高压喷雾设备系统在设施农业中有哪些应用

作者:广州奥晟 来源: 时间:2019-05-20 00:09:07 浏览次数:

高压喷雾系统,降温,加湿,景观

      高压喷雾系统在设施农业中主要应用在设施农业降温、加湿、植保以及景观等方面。


设施农业降温


温室属于半封闭系统,在夏季可达到40℃以上的高温,严重制约温室作物的生长发育。因此,可应用高压喷雾系统对温室进行快速有效地降温,通风良好、相对湿度较低的温室尤为适用,辅以其他降温方式(如遮阳网、通风),降温效果更佳,可降温3-8℃




         随着温室工程技术的发展,温室降温方法众多,各有利弊,而多种降温方法联合使用往往最经济和最有效。


         温室降温方法对比:

        自然通风降温,适合单栋小型温室,利用设施内外的气温差产生的重力达到换气的目的,降温效果可达到室内外温差3~5℃。自然通风降温主要考虑当地的室外温度、顶窗、侧窗的位置及数量。底窗/侧窗进气,冷气流进室内,将热空气向上顶,天窗排气。一般室外温度不过超过30℃时只依靠自然通风即可达到降温目的,但是室外温度过超过30℃时还需要配合其他方式进行降温。


       机械通风降温,适用于连栋温室。在通风的入口和出口增加动力扇,使室内外产生压力差,形成冷热空气的对流,从而达到通风换气降温的目的。用排气扇对温室强制通风比自然通风降温低3~5℃。机械通风降温要求温室的进气口面积要很大,否则温室内的气流流向不一致,温度分布不均匀。机械通风效果较显著,能耗也较大,往往和湿帘一起综合使用降温。


       遮光降温,即主要采用遮阳网进行遮光降温。降温效果在一定程度上取决于遮阳网的遮光率。遮阳网的遮阳率不同,根据植物的种类及植物对阳光的需求来确定遮阳网,遮光20%~30%时,室温降低4~6℃。遮阳网包括外遮阳和内遮阳,内遮阳降温采用银灰色的遮阳网,还可以兼做保温幕。内遮阳系统可以阻隔部分阳光进入温室,有效降低太阳辐射的强度,被内遮阳网阻隔在温室上部的热空气,可通过顶部天窗或排风扇排出室外,进而达到降温目的。采用遮光法可降温、不易增湿,但是降温慢、降温幅度不均匀。


          湿帘—风机降温系统,是现代温室的通用设备,适用于我国各地,利用水分蒸发吸热的原理进行降温。一般湿帘安装在温室的北侧,风机安装在温室的南侧,通过控制系统启动风机,将室内的空气强行抽出,造成负压;同时水泵将水打在湿帘上,室外的空气被负压吸入室内并穿过湿帘的缝隙,导致湿帘上的水分蒸发、降温,冷空气流经温室整个空间,吸收室内热量后经风机排出室外,从而达到降温的目的。在夏季高温天气,该系统可降温4-7℃。该系统具有降温效果好、操作简单、使用寿命长等特点,通过湿润净化的空气更有利于室内作物的生长。湿帘风机降温系统对水质要求比较高,硬水需要经过软化处理后才可使用,以免钙镁离子在湿帘缝隙中结垢堵塞湿帘;空气中的尘埃颗粒也会沉积在湿帘上,时间久了导致湿帘堵塞,故水帘需定期更换;湿帘风机降温系统投资较大,日常运行费用较高。


          高压喷雾降温,也称冷雾降温,适用于通风良好的温室,利用微小雾滴快速蒸发吸热的原理进行降温。水经过过滤系统处理,进入高压泵加压(大于4Mpa),再通过特殊材质的管路输送到特种高压雾化喷嘴进行释放,形成15μm以下的细雾滴,雾滴逐渐弥漫整个温室悬浮在空气中,迅速蒸发降温,并且不浸湿地面。高压雾化降温效率达95%,而湿帘风机降温效率80%,所以高压雾化降温比湿帘风机降温效果更佳。由于高压雾化雾滴颗粒小,用水量少,作物发病率的可能性小。高压喷雾系统需要增压泵和输送高压铜管,投资成本相对较高,日常运行费用较高;水源需要过滤处理,否则极易堵塞雾化喷头。


         降温方法联合使用效果:

         温室外温度通常在30~40℃左右,若仅依靠单纯的自然通风、遮阳网或机械通风,降温效果不明显,根本无法满足作物的生长要求,所以必须综合采取多种方式来实现降温的目的。采用何种降温方式组合,依据地域的气候条件、系统投资、后期维护费用、运行费用、降温效果以及对温室湿度的影响等各种因素来综合考虑决定。胡建等经研究,采用湿垫一风机降温系统+外遮阳可使温室内温度降低4~8℃,相对湿度增加5%~10%;采用高压喷雾降温系统+外遮阳,温室内温度可降低5~9℃,相对湿度增加3%~6%,在重庆采用湿垫一风机降温系统的效果较为理想。冉春雨等对长春市一大规模玻璃温室夏季降温问题进行了研究,建议“细雾+风机”综合系统作为首选方案。杨春健通过结构理论分析和实践经验总结,南方温室的通风降温设施可根据自身的条件进行选择:①经济型,单栋温室+平铺式外遮阳网;②实用型,顶侧开窗的联栋温室+平铺式外阳网+强制通风+喷雾降温;③先进型,顶部开窗的连栋温室+平铺式外遮阳网+湿帘-风机降温系统。


         设施农业加湿

         高压喷雾系统可通过微米级的细雾增加湿度,专门应用于育苗、繁种、食用菌及温室种植,可促进扦插苗快速地生根,提高种子的发芽率及组培的成活率。白玛玉珍等采用不同育苗方法对比试验发现,大棚雾化扦插苗技术繁育藏青杨苗成活率最高,育苗速度最快,苗木长势最好。


        设施农业植保

        在高压喷雾系统的水箱内加入适宜浓度的药物混合后,可随在温室中进行雾化喷洒,药物喷洒均匀,有效预防和治疗病虫害。


       设施农业造景

 

       以科普、科技示范、观光为主流的大型连栋或者室外,均可采用高压喷雾系统进行造景,以农业嘉年华为例,人造雾景观仙气迷人,深受游客喜爱。


 



      高压喷雾系统使用建议:

        根据工程项目施工经验及降温数据,在使用高压喷雾系统时有如下几点建议

      (1)高压喷雾系统配合通风系统综合使用(高压喷雾系统+自然通风+机械通风),微小雾滴在蒸发过程中大量吸热,同时中和空气中的过量正离子,增加负离子,通风系统将潮湿空气排出室外,有效地调节温度和湿度,从而更加有效地降温。


      (2)水源必须经过净化处理,可提前测定水源的水质情况,依据水质指标进行软化处理、反渗透处理等,再进入高压喷雾系统,否则高压雾化喷头极易堵塞,后续维护或更换喷头增加成本。


      (3)使用高压喷雾系统喷施药剂或者电解水之后,需要开机运行喷洒清水以清洗雾化喷头,防止药剂等堵塞喷头。


      (4)应用于景观造景时,注意雾化管道跟周围景观进行匹配渲染处理,达到更加自然的效果。


      (5)为了控制适当的湿度,高压喷雾系统可进行定时等自动化控制,操作管理更加便捷。







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