溫室冬季采暖增溫,哪種適合你?
溫室大棚冬季采暖問題是種植戶的一項重要任務,散熱器在溫室加溫中也是一項重要的設備。傳統(tǒng)的溫室配置的散熱器都采用圓翼型散熱器,布置在四周圍墻內(nèi)側和開間方向的柱間材質(zhì)為鑄鐵和鋼制兩種。 鋼制是直接在纏繞焊接鋼管整體熱鍍鋅制成的產(chǎn)品單位長度重量輕,翅片數(shù)量多,散熱量大、抗腐蝕能力強。我國北方大量的連棟溫室采用熱鍍鋅鋼制圓翼型散熱器。文章由廣源溫室張經(jīng)理編輯發(fā)布, 專注溫室工程技術服務現(xiàn)代農(nóng)業(yè)。如欲轉(zhuǎn)載,請保留原鏈接信息。下面要和大家聊的主題就是溫室大棚散熱器那些事兒。

溫室大棚根據(jù)散熱器的布置位置和使用功能不同可將光管散熱器分為地面軌道散熱器、作物株間散熱器、天溝化雪散熱器、空中吊掛散熱器、外圍護墻面散熱器等,對苗床育苗區(qū),還有專門的床下散熱器,吊掛式苗床也有采用苗床下布置散熱管的情況。每種類型的散熱器功能明確,可分別單獨控制,不僅使溫室內(nèi)溫度分布更加均勻,而且也更注重了對溫室作物的加溫,減少了對溫室無效生產(chǎn)空間的供暖,因此采暖系統(tǒng)更高效,也更節(jié)能。
地面軌道散熱器
溫室大棚地面軌道散熱器是將光管散熱器直接鋪設在作物的行間距離種植地面15~20cm的位置,每個種植行間布置2根中51mm散熱管,一供一回,既是溫室供暖的散熱器,又是植株分頭、吊蔓、打葉、采收等作業(yè)車和噴藥車的固定軌道,具有一舉兩得的作用和功能。距離地面一定高度是為了保證散熱器的散熱效率,但將散熱器架離地面后為了保證光管散熱管作為作業(yè)設備的軌道不發(fā)生變形,一般應在散熱管下間隔1.5m設一個支撐。散熱管由于均勻分布在作物的行間,并位于作物的下部,在熱空氣向上運動的過程中,植株整體受熱,所以,較柱間圓翼型散熱器,這種散熱器布置方式室內(nèi)溫度場(不論是水平方向還是垂直方向)分布更加均勻。良好均勻的生長環(huán)境對提高作物生長的整齊度和產(chǎn)品的商品性均具有良好的作用。

溫室大棚作物株間散熱器
溫室大棚作物株間散熱器是布置在每壟作物的冠層內(nèi)或冠層頂部的散熱器。該散熱器從作物的植株內(nèi)部加溫,可顯著提高作物的葉面溫度,對降低株間空氣濕度也有重要的作用。由于株間散熱器距離作物很近,為防止加溫管表面溫度過高灼燒作物葉面、莖稈或果實,要求加溫管內(nèi)的供水水溫不宜過高,一般控制在40~45℃。根據(jù)作物的吊掛高度以及不同作物對溫度的不同要求,在作物冠層內(nèi)沿作物高度方向,設計可選擇布置1道或2道散熱器,一般每一壟作物內(nèi)布置1根中38mm散熱管。為了能在實際生產(chǎn)中根據(jù)作物的高度調(diào)節(jié)散熱管的高度,散熱管兩端均用柔性的橡膠管連接,散熱管用鋼絲吊線吊掛在溫室結構的桁架上,也可以支撐在溫室地面或栽培架上。為了與地面軌道散熱器保持同程供熱,相鄰兩壟作物的株間散熱器編為1組,通過軟管相連接。由于株間散熱器管內(nèi)水溫要求低,具體設計和管理中可用地面軌道散熱器的回水做株間散熱器的供水,也可從鍋爐的回水中接出一條管道做株間散熱器的供水,當然也可以從鍋爐的主供水管中單獨接出一條供水管向株間散熱器供水。上述不論哪種供水形式,都必須在株間散熱器的主供水管中安裝溫度傳感器,通過檢測調(diào)節(jié)供水溫度,保證散熱器中水溫保持在40~45℃,避免造成對作物的灼傷。

溫室大棚空中吊掛散熱器是吊掛在溫室桁架下部、作物冠層上部空間的散熱器。其主要作用一是補充溫室的供熱,彌補地面軌道散熱器和作物株間散熱器供熱量的不足,保證溫室的總采暖熱負荷滿足設計要求;二是在下雪期間向其供熱,由于其接近溫室屋面,可快速融化屋面積雪,保證溫室屋面采光;三是用于溫室的操作間、緩沖間、連廊、設備間等場所的采暖,可保證室內(nèi)作業(yè)地面整潔無障礙,便于作業(yè)設備和運輸設備的布置和操作運行。
溫室大棚為了降低建設成本,在夜間溫度要求較低且溫室結構桁架下弦桿沒有安裝室內(nèi)保溫幕或屋面為不透光保溫材料的溫室緩沖間或操作間,可將空中吊掛散熱器直接支撐在溫室結構桁架的下弦桿上。如果溫室結構的桁架下弦桿安裝了室內(nèi)保溫幕,則必須采用附加支架或吊環(huán)將空中吊掛散熱器安裝在室內(nèi)保溫幕的下方,一可以避免散熱器燙傷保溫幕;二可以壓低溫室采暖空間,節(jié)約溫室供熱能耗,但在溫室屋面化雪期間應該將室內(nèi)保溫幕收攏,以便從散熱器釋放的熱量能不受阻礙地盡快到達溫室屋面,加速溫室屋面的積雪融化。
溫室大棚對空中吊掛散熱器,為了節(jié)約用能,精準控制,一般應獨立供水并獨立控制。對于設置在溫室種植區(qū)的吊掛散熱器,如果沒有室外降雪或室外空氣溫度較高時,可關閉對該路散熱器的供水;對于緩沖間、操作間等場所的吊掛散熱器,由于夜間無人作業(yè),相應控制的設定溫度應比溫室種植區(qū)的溫度低,應適當減少對散熱器的供水量或降低供熱熱水溫度。

苗床下散熱器
溫室大棚對于活動苗床或固定苗床育苗或種植葉菜、盆栽花卉的溫室,由于沒有了像番茄種植溫室中固定的壟間作業(yè)走道,也沒有壟間作業(yè)設備,所以,番茄種植溫室中的壟間地面軌道散熱器將不復存在,為此,出現(xiàn)了適合苗床加溫的床下散熱器。和番茄種植壟間散熱管布置一樣,床下散熱器也是在每個苗床下布置2根散熱管,一供一回。
溫室大棚由于安裝在苗床下,可均勻加熱苗床,散熱管一方面通過輻射散熱來加熱苗床,另一方面通過對流換熱加熱苗床下空氣,在熱空氣上升的過程中給苗床上的作物加溫,因此,苗床上的作物均勻受熱,熱源接近種植作物,也非常節(jié)能。如果苗床下散熱管的總體供熱能力不能滿足溫室設計的采暖負荷,可結合床下散熱器配套安裝空中吊掛散熱器,在保證溫室采暖負荷的條件下,也不會影響室內(nèi)苗床的布置和生產(chǎn)作業(yè)。

天溝化雪散熱器
溫室大棚天溝化雪散熱管是獨立于溫室供熱負荷的一類散熱器,與溫室內(nèi)作物種植的種類和作物的種植形式?jīng)]有任何關系,一般安裝在緊貼天溝的兩側(雙根散熱管,)或緊貼天溝的下部(單根散熱管。天溝雙側散熱器供熱量大,化雪速度快,但與天溝下部的單根散熱管比較需要增加1倍的散熱管材料,建設成本較高。而天溝下部的單根散熱管則需要在天溝支撐柱上開孔以便散熱管直接通過天溝支撐柱,這種做法需要在結構強度設計中驗算天溝支撐柱的局部強度,保證結構的承力。從不破壞天溝支撐柱結構,又能保證快速融雪的要求出發(fā),建議采用天溝雙側布置散熱器的方案更好。

溫室大棚天溝化雪散熱器是從熱源獨立分出一路供熱主管向其供熱并單獨進行控制,在室外降雪期間開啟供水閥門供熱,將堆積在天溝內(nèi)的積雪盡快融化,一方面減輕溫室結構的雪荷載;另一方面盡快融化天溝積雪的同時也將會快速排除屋面積雪,保證溫室屋面采光。日常管理中,如果不是下雪天氣,可關閉對天溝化雪散熱器的供水,以減少運行成本。對天溝化雪散熱管供水的控制可與室外氣象站相結合,在判定室外降雪的情況下可自動打開化雪管供熱閥門,以保證溫室屋面和天溝不出現(xiàn)積雪,尤其在無人值守的夜間下雪時,對自動控制系統(tǒng)的依賴將更加迫切。

溫室大棚在降雪量較大的地區(qū),天溝化雪管應該是連棟溫室的標配,但在降雪量較小的地區(qū)或冬季無雪地區(qū),可不配置天溝化雪管。值得注意的是冬季降雪量大的地區(qū)或室外溫度較低的地區(qū),天溝的排水設計應盡量采用天溝內(nèi)排水的方式將天溝融化的雪水收集到室內(nèi)集中利用或排放,避免因為天溝有組織外排水由于融化雪水排入室外排水管后冷卻結冰將其凍裂?;蛘卟捎锰鞙嫌薪M織外排水后,冬季將室外排水管從天溝上卸下保存,待第二年天氣轉(zhuǎn)暖后再重新安裝使用,并在溫室冬季的運行中注意經(jīng)常觀察天溝外側下沿形成的冰柱,及時打碎冰柱,消除可能的隱患。一種一勞永逸的辦法是天溝采用無組織自由排水,或?qū)⒂薪M織排水的天溝落水管做成半開口的排水管,可避免排水管出現(xiàn)凍裂現(xiàn)象。

溫室大棚外圍護墻面散熱器沿外圍護墻內(nèi)側四周布置散熱器,一是彌補室內(nèi)中部散熱器供熱量的不足;二是在外圍護墻內(nèi)側形成一層熱空氣幕,避免由于室內(nèi)外空氣溫度出現(xiàn)較大溫差時溫室墻面對作物形成強烈的冷輻射而降低靠近墻面作物的體表溫度;三是減小溫室四周作物生產(chǎn)的邊際效應。為了保證在外圍護墻面形成強大的熱空氣幕,一般要求散熱管沿墻體高度方向多層布置(2~3組,4~6根以上),兩根管之間間距300~500mm,一般布置在溫室墻面的下部,使熱空氣向上運動形成熱風幕,同時減小作物生長邊際效應重點保護作物的生長區(qū)域,但安裝在山墻的供水主管可安裝在天溝下部的溫室墻面上部位置。

溫室大棚沿外圍護墻面光管散熱器的固定方式有兩種:一種是采用吊鏈的形式將多根光管散熱管用圓環(huán)串聯(lián)后再用鋼索吊線吊掛在溫室結構的桁架上;另一種是在溫室的外墻柱上開孔,將所有的光管散熱管穿進溫室外墻柱的開孔中。前者做法不破壞立柱截面,也不影響溫室立柱的承載,但在溫室結構桁架和立柱的整體承力體系計算中應充分考慮散熱管的偏心荷載;后者做法整潔、美觀、散熱管對立柱承力不形成偏心,但由于在立柱上開孔將直接削弱立柱的承載力,溫室結構設計中應按照立柱在開孔處的凈截面面積驗算立柱的承壓能力和抗彎能力,保證結構的安全。

溫室大棚內(nèi)的供回水主管應盡量暴露在溫室中,不宜采用民用建筑常用的暖氣溝中走線的布置方式,一是盡量減少建設暖氣溝的土建工程,降低投資;二是高效使用溫室的種植面積(因暖氣溝建設和檢修,占用的地面不能進行種植生產(chǎn));三是裸露的供回水管可將自身表面的散熱完全釋放到溫室中,從另外的渠道增加溫室的供熱量。
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