水墙封闭温室夏季降温特性

• 作者: 孙维拓 宋文品 杨其长 王利春 薛绪掌 郭文忠 陈晓丽
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 农学
• 关键词: 温室 降温 湿度 水墙 光谱
• 年，卷（期）: 2016,（8）
• 所属期刊栏目: 农业生物环境与能源工程
• 页码范围: 162-170
• 页数: 9页
• 分类号: S625.5
• 字数: 8592字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2016.08.023

摘要

封闭温室（closed greenhouse）是一种建筑结构全封闭式的透光型温室，能够实现节能减排、室内蒸散水回收利用、维持高水平CO2浓度以及隔绝气传病菌孢子等。但在夏季，封闭温室内高温环境难以有效控制，或需消耗巨大电能，无法投入生产。为降低夏季封闭温室内环境温度，从低碳节能的角度出发，设计并建造了一栋水墙封闭温室。2015年7月26日至9月10日，对水墙封闭温室夏季降温特性进行试验测试，结果表明：正午前后（10：00－16：00），室内平均气温为29.4～34.3℃，比室外低0.8～6.8℃，降温效果明显；且太阳辐射越强烈、环境温度越高，则水墙封闭温室的降温幅度越大（P＜0.01）。白天作物进行光合生产期间（06：00－18：00），封闭温室内气温有94.6%的时间被控制在35℃以内，可有效避免高温胁迫。夜间（18：00－06：00）室内湿度被控制在80%以下，平均湿度为54.7%～73.7%，比室外低7.2%～17.5%，降湿效果明显；且室内外湿度差与室内外温度差呈线性负相关（P＜0.01）。白天室内水平方向平均太阳辐射量为31.5～67.4 W/m2，约为室外的11.9%～17.8%。太阳辐射由室外进入水墙封闭温室内，远红光占比由41.9%降低至9.2%，透过率仅为6.0%，有利于抑制室内高温。在室内太阳光谱中红、蓝光占比最大，分别为23.9%和27.1%，较之室外均有提升；其透过率分别为32.4%和37.5%，远高于紫外光和远红光。可见，水墙封闭温室可以有选择性的透过太阳光谱，抑制室内高温的同时保证充足的光合有效辐射。此外，墙体水温及室内气温分布、日变化均呈现一定规律。综上，水墙封闭温室能在夏季通过自身结构达到理想的降温效果，并获得适宜的湿度、光照等条件，是一种可行的、低碳节能的封闭温室型式，可为封闭温室的应用发展提供参考与技术支持。