高效节能日光温室的设计与建造
温室设计 温室角度温室方位保温性能通风系统供水设计加温系统前后排的距离场地选择:
避风向阳的地方,地势平坦; 水资源充足且水质好,排水畅通; 电力充沛;
土壤肥沃适于种植,避开盐碱地和夏湿地;
避开有毒的工厂、化肥厂、化工厂、水泥厂等污染严重的厂区,注意环境中水、土
壤、空气的污染
交通便利,有销售市场。 二 温室角度的设计
温室的角度:就是温室斜面与地面的夹角。
依据“合理采光时段”理论选择好合理温室角度(冬至日中午温室的采光角)。所谓
合理温室角度就是这个角度能在冬至日10︰00~14︰00太阳在温室采光面上投射角都能达到50°以上。拱圆型温室的角度:以主要进光面决定。 合理角度 = 23.5+(当地纬度 - 40)×0.618 +α1+α2+α3
α1:纬度调节系数。+或-1,小于35°时加1,大于50°时减1,在35°~50°之
间不加不减;
α2:海拔调节系数。海拔每升高1000m加上1; α3:冬季生产为主加1,以生产喜温性蔬菜为主
温室方位角: 是指其长方向的法线与正南方向的夹角。一般采用偏西5 ~8°,可
以延长下午的光照时间。
后屋面角:温室后屋面与后墙顶部水平线的夹角。一般认为后坡仰角以比当地冬至
太阳高度角大7~8°为宜。生产中以40~50°为好,其原因是: 第一、后坡仰角大,冬季反射光好,能增加温室后部光照; 第二、后坡内侧因多得阳光辐射热,有利于夜间保温; 第三、能增加钢架水平推力,增加温室的稳固性; 第四、避免夏天遮荫严重的现象。
B β h A α LLLb
前后排温室的距离
查冬至9︰00太阳高度角和温室脊高,确定前后排温室距离。以往计算温室前后距离多以冬至中午太阳高度角为依据,结果上下午还有还有很长一段时间遮光,其原因是冬季太阳遮光的轨迹走向南凹,成弧形,约离开中越长。为使上午9︰00就不遮光,那就应该以上午9︰00太阳高度角和前栋温室脊高为依据,计算前后栋温室的最佳距离。计算公式: 温室间距 =
脊高+ 0.5 tg(H9)×COS(A9) -(后颇投影长+后墙式中H9为冬至9︰00太阳高度角;A9为冬至9︰00太阳时角,是45°。
图2-6 温室间距与阴影的关系三 保温设计
3.1 最重要的是墙体 3.2 后坡 3.3 密封
3.4 透明覆盖物——膜 3.5 保温覆盖物——帘子 3.6 地下的保温设施 3.1 墙体的不同设计方式
普通墙体
中空墙体并加土被
中空墙体 夯实土墙 完全中空 填充聚苯板 填充麦秸等
3.2 后坡的设计
①根据当地现有的农作物副产品作为保温材料。如从内到外依次是:
ⅰ:椽子或木板或石棉瓦,用椽子是必须排密,留得间隙越小越好;用木板
或石棉瓦就可去掉柳巴;用石棉瓦一定要用加厚的; ⅱ:柳巴;
ⅲ:炉渣:—用炉渣时一定要打实,不能虚虚的。如果加一层高密度聚苯板
就可以不用炉渣, ⅳ:塑料膜; ⅴ:水泥。如图
②可以直接利用保温板
③还可以由炉渣加上水泥、空心砖、充气砖等这种材料轻质保温材料,但是价格高
不适合普通农户用于生产。
3.3 密封
首先,是膜和后墙的连接,也最重要的密封接口。 其次,东西山墙与膜的连接处。如温室俯视图所示
3.4 透明覆盖物—膜 常用膜的性能:
①国内多用聚乙烯膜(PE):一般1亩地用100kg。该膜的特点是比重小(重量轻)、价格低。缺点是透光性差、耐老性差。 ②聚氯乙烯膜(PVC):该膜的重量大、透光性好、耐老化性好、弹性强、保温性能好,一般多作为冬季生产用膜。这种膜价格高、易产生静电吸尘被污染。 ③醋酸乙烯膜复合膜(EVA):这种膜有三层结构,依次是防尘层、保温层、防滴层,并且加了阻挡长波辐射的材料,保温性能被进一步加强。 表3-1 不同温室覆盖材料性能比较
覆盖材料 普通农膜 多功能膜 多功能膜 玻璃 中空玻璃 聚碳酸酯 厚 度 0.08㎜厚 0.15㎜厚 双层 4㎜厚 3+6 (空气层) 板中空 +3㎜ 导热系数/ 29307.6[KJ/(㎡· 33494.4 ℃·h)] 透光率/% 85~90 ~16747.2~ 18840.6 14653.816747.2 ~23027.4~ 25120.8 12562.4~ 13397.8 10467~ 12562.4 85~90 75~80 90~95 80~85 85~90 四、通风设计
1. 后墙放风 2. 围裙
3. 最好的方式是在屋顶放风,但是操作不方便,而且放风之后不容易密封。
4. 后坡放风:这是曾经使用过,现在已经不适用。主要是效果不好,不容易保温,而
且操作不方便。 5. 强制通风
五、供水设计
水管从中间进入温室,打井最好也在中间。对于滴灌系统,需要有水压,而且水流应均匀,避免一处水大一处水小,那么中间设水箱能够减少水压的差异。在缺水的地区,每个温室外需配备水池。
下图是滴灌示意图:
1、设施高效节水灌溉技术的基本要求 水
1—水泵; 2—供水管; 3—蓄水池;4—逆止阀; 5—压力表; 6—施肥罐; 7—过滤器 8—排污管; 9—阀门;10—水表; 11—干管;12—支管; 13—毛管; 14—灌水器; 15—冲洗阀门
3、滴灌具有以下优点
(1)降低室内室气湿度。 (2)地温降幅很小。
(3)适时适量补充营养成分。 (4)减少病虫害的发生. (5)减少肥料用量。 (6)便于农作管理。 (7)提高农作物产量. (8)提早供应市场。 (9)延长市场供应期。
(10)增加收入。
I H A B F G 水源 七 温室图的绘制 D 首部枢纽输配水管网E C O α
首先找出A点; 画出水平线; 确定温室角度;
画斜线,该斜线是温室的主要受光面; 从A点向下找到距离80cm的位置B点;
从B点向前量0.4~0.5m,找出温室的前面的基点C点; 从C点向后量7.5~6.5m,即温室的跨度,确定为D点;
以温室的后端向回量1m(即从温室的后面向前量),以这点向上画虚线与斜线交于E点;
找出E、A两点的中心点F点; 以F点为垂足向上量30~50cm,并确定端点为G点。这段距离直接影响温室的拱高,一般情况6.5m跨度的温室这段高度是30cm、7.5m跨度的温室这段高度是50cm;
连接AG、FG,并画出这两条线段的垂直平分线,使其交于点O; 以O为圆心作圆,连接G、E、A点; 同时画出另一弧,两条弧相距15cm;
以E点画斜线与后墙相交,即后坡。后坡的长度不超过1.5m,后坡的垂直阴影不超过1m。因为后坡立,对后墙的压力大,对拱架的推力小,整个设施稳固;而后坡平缓,则对后墙的压力小,对拱架的推力大,拱架容易变形,结构不稳固。后仰角的角度必须大于当地冬至时太阳的高度角(呼市地区是26.5°),一般情况下后仰角都比较大,在35~45°之间。
说明:
温室的方位。
钢架的间距,一般是1m,畦子正好与钢架的间距相等,压膜线的位置在畦埂上。若是1.2m、1.5m在操作上不方便,比如1.2m畦子的宽度不好控制,1.5m的畦子一般是做成大小两个畦子。
温室的间距。