蔬菜大棚湿帘风机安装方法详解

2022-06-10 浏览次数:

湿帘与风扇的冷却技术:

(一)蒸发冷却原理

国内温室的使用面积逐年增加,湿帘和风扇已成为温室的标准设备。湿帘也被改装成了简单的雨水和遮荫设施。本文介绍了蒸发冷却原理,解释了如何应用风扇和湿帘。

在环境控制技术中,温室内部温度应低于大气温度,夏季温室内部温度应低于大气温度30℃其中,只使用蒸发冷却技术和冷冻机械。然而,冷冻机械的设备和能源成本非常昂贵,只适用于花期调整或组培苗生产的温室。

空气本身并不完全干燥。普通空气必须含有水蒸气,水蒸气越少,空气就越干燥。水蒸气越多,空气就越潮湿。所以晚上空气潮湿,中午空气干燥,下雨后空气潮湿。

空气中的水蒸气有压力,称为蒸汽压力。空气越潮湿,水蒸气含水量越大,蒸汽压力越大。在一定温度下,当空气中的水蒸气增加到极限时,称为饱和。空气在饱和状态下不能再吸收水,空气中的水蒸气压力称为饱和蒸汽压力。当空气未达到饱和时,蒸汽压力与当时温度的饱和蒸汽压力之比必须小于或等于100﹪,这个比例值通常称为相对湿度,单位为百分比(%)。相对湿度越高,空气中的水蒸气越多,越湿。相反,相对湿度越低,空气中的水蒸气越少,空气越干燥。

空气与液体水滴混合。水滴吸收空气中的热量,使水滴变成水蒸气(液体水滴变成气体水蒸气)。因此,当空气中的热量降低时,温度降低,水蒸气增加,空气的相对湿度也随之增加。这种空气遇到水滴,降低温度和相对湿度的过程称为蒸发冷却。在气象测量中,温度计包裹着充满水的纱布,以足够的风速吹过温度计表面。因为水的蒸发降低了温度。蒸发冷却过程中的底部温度称为湿球温度。

荷兰温室工程教科书将空气比作海绵。水蒸气代表海绵中所含的水。海绵越干,能吸收的空气和水就越多,冷却能力就越强。空气越湿,海绵越湿,能吸收的水就越少,冷却能力就越差。

在同一温度下,相对湿度越低,蒸发冷却技术可以降低的温度底限越低。虽然中国夏季白天的高温也接近35℃,较低相对湿度为50﹪左右,湿球温度约27℃,因此,温室内的温度无法降低到25℃以下。



蒸发冷却技术应满足以下三个条件:

*,空气中的大气温度与湿球温度差距较大,所以空气吸收水蒸气后,温度可以降低。

二、风量、水量要适当。

第三,空气和水滴要充分混合,

因此,空气与水滴接触的表面积越大,时间越长。上述*个条件:大气温度与湿球温度的差异较大,由当地气候决定。第二个条件取决于蒸发冷却系统的设计是否合理,是否满足以下要求:

a. 有足够的风量和风压。

b. 有足够的水。

c. 风(空气流量)与水滴有足够的接触时间蒸发水滴。

利用蒸发冷却之技术与设备主要为湿帘与风扇。使用湿帘与风扇设备是在温室一侧使用抽气负压风扇。另一端的墙壁由吸水物质构成,水自上方供水部流下,到底部集水部收集再送回上方循环使用,此种吸水物质被称为湿帘。由于风扇将大气抽入内部时空气被强制利用通过湿帘。藉由抽气作用使得外界空气通过湿帘材料间隙而进入内部。水流自上方流下,而在底部收集,流水作用使湿帘材料吸收水份,而材料的特殊结构内部有空隙存在,空气在空隙中穿透时与水面有接触作用,产生了蒸发冷却作用。空气与水份接触而产生蒸发冷却作用,冷空气通过温室内部进行降温作业。

湿帘设备成本低,维护方便,使用方便。此外,湿帘后的冷空气只携带水蒸气而不附着在水滴上,因此没有水滴进入温室并凝结在植物表面的问题。湿帘在中国的特殊问题是苔藓和细菌。原因是中国晚上的相对湿度变高,温度降低,风扇停止,湿帘不再供水。但由于空气湿度高,湿帘内的水不易蒸发,苔藓(真菌)和细菌可以生长。

湿帘已制成固定形状,材料通常是相互折叠的多孔纸,俗称蜂窝湿帘,已广泛应用于国内温室和畜舍。

蜂巢湿帘包括两部分。上述材料称为分配水材料,下部为冷却材料。规格通常是a-H-W-D注明。a表示折纹角度,H湿帘材料的高度,W为宽度,D为厚度。W已固定为30厘米。H这些规格都与湿帘的降温效率有关。

湿帘蒸发冷却计算公式如下:

Td对于大气温度,Te 通过湿帘后的空气温度,Tw 是大气温度的湿球温度。

以国内蝴蝶兰温室夏季降温作业为例。35℃,50﹪RH湿帘后的空气处于大气状态27.5℃,湿球温度26.1℃,湿帘效率可计算如下:



二、湿帘的使用特点

湿帘的四个特点是采购成本、使用寿命、压力和降温效率。

(1)购买成本 湿帘的购买成本取决于供应商的生产技术和市场需求。例如,具有特殊的防菌能力,处理材料的成本较高。

(二)影响使用寿命 使用的材料、使用区域的水质和空气质量、整体系统设计、用户维护等。

(3)压降 用于表示湿帘后风压降低。选择使用风扇时,压降非常重要。工程要求的标准通常是0.03kpa。影响因素与冷却效率相同。

(4)冷却操作效率 影响因素有整体设计、材料、厚度、角度、通过空气速度、流量和使用时间。



影响蒸发冷却效率的主要因素

影响蜂窝湿帘蒸发冷却效率的三个主要因素:

a .风速:材料厚度10cm以上1.5米/秒后,对降温效率影响不大。材料厚度为15cm,风速可增加到1.8米/秒。

b .角度:以45-45分配角度比30-30分配角度效率高。

c .厚度:20cm厚湿帘的工作效率高于15cm厚湿帘,高于10cm厚湿帘。

四、湿帘的较佳利用条件

a .风速以1.5尺/秒左右较好,风速过快对降温效率的提高帮助不大,反而容易浪费能量。

b .材料分布角45-45 比30-30冷却效率更好。

c .15厘米的厚度优于10厘米。20厘米可以提高冷却效率90﹪以上,但是压力降显着增加,需要更多风扇与电力,因此并未合乎成本要求。



五、温室结构与湿帘的配合

温室结构与湿帘配合的重要性如下:许多用户对湿帘的使用存在误解,认为有了湿帘和风扇,温室内部自然凉爽,忽略了温室结构与湿帘必须完美配合才能发挥湿帘的效果。然而,湿帘只能在出口表面提供冷空气,冷空气从一侧流出,然后从风扇吸到另一侧,温室各部分的热量不断传递,导致温度逐渐升高。通常在50米的温室中,温室两端的温差可以高达4-7℃。因此,湿帘冷却的效果必须与温室结构相匹配。一方面,湿帘的冷却效率较高,另一方面,冷空气通过内部吸收的热量较少。

1、进入内部的主要热源如下:

a. 太阳能进入内部。

b. 周围的热量经过屋顶与四周墙壁传入内部。

c. 温室密封性差,外部空气从天窗、侧窗或墙体破裂处渗入内部,使外部热量传入内部。

2、为了达到良好的湿帘冷却效果,温室结构的对策和限制如下:

a. 可以使用内外遮荫网来减少阳光的进入。然而,缺乏阳光可能会导致特定作物的过度生长,因此必须考虑作物的旋转。

b. 降低周围温度的热传递 采用传热系数小的覆盖材料,或提高墙体的保温能力,使外部热量不易传递。

c. 减少外部空气的渗透 增强温室的气密性,减少外部空气进入的机会。

d. 增加风量 增加风量相对降低外部热量进入温室的影响比,但风量过大会影响作物的生长。还应重新设计和考虑能源和湿帘系统的合作。



六、湿帘的规划设计

湿帘的规划设计必须决定风扇的风量和马力,湿帘的面积,供水等。

1.每分钟规划温室通风量(单位通风量)1.5~1.8考虑条件:

2.根据不同海拔高度修正温室通风量

在海拔300米以上的山区,300米以上的山区增加1.2换气量倍,再以NGMA修正海拔高度的影响。

高度修正量 = 0.04(米)/300 1.0



七、苔藓和藻类等问题

湿帘在中国的使用时间集中在夏季。晚上停止供水后,大气的相对湿度增加了 ,因此湿帘材料中所含的水不能完全蒸发。材料中残留了多余的水,在半年的使用中存在细菌、藻类、苔藓等问题。

1)、湿帘有两种影响:

a、堵塞孔隙,降低蒸发冷却效率,增加风扇功耗。

b、杂菌通风吸入温室,污染作物。

2)、用药物解决苔藓等问题,改变湿帘材料,调整环境控制策略。

a .用药: 次氯酸钠(NaClO)由于药剂溶解缓慢,药片能稳定提供低浓度氯溶液。湿帘水槽的清洗和药剂的补充更新可通过电导测量进行调节和控制。

b .通过调整环境控制策略来解决苔藓问题,在湿帘停止供水后,风扇继续工作1小时以上,以加速湿帘中水的蒸发。

3)水中含盐问题,水中杂质中含盐问题较麻烦,常见的化学杂质有钙离子,HCO3-、SO4- 等,水中的酸盐度(pH)值代表离子的物性。有两种解决方案:

a.直接改善水质,在流入湿帘材料之前,先检查离子的浓度,如超出使用范围,则提前处理。

b.水质中含有的杂质在允许范围内,但湿帘中存在盐积累问题,因此通过淋洗增加水量。



八、湿帘安装特殊注意事项

1、 湿帘与风扇的较佳距离是30-50米。60米以上的风扇工作能力无效。

2、 湿帘应连续设置,无间隙。若存在中间间隙,死角长度为间隙长度的4倍。

3、湿帘配水非常重要如果表面干湿不均匀,说明水分配不均匀。



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