本发明涉及半封闭温室高温季节低温维持方法,具体为一种用于节能型温室的空气预处理间及其使用方法。
背景技术:
1、
2、目前中国已有设施种植面积4200万亩,绝大多数是不具备机械化作业条件的日光温室(即大家常见的塑料大棚),这种温室的土地利用率低、人工效率差、亩产低。从节能的角度,这种类型的温室因为内部空间小,而且可以使用保温被覆盖保温,因此,冬季能耗不是突出问题,但是费时费力且产量上不去;这种类型的温室因为没有制冷能力而无法越夏生产,因此,每年的使用期间只有6-8个月。以国内栽培面积较大的蕃茄为例,其果实供应期从11月到来年5月,而6-9月无法生产。
3、大型连栋式温室(以“荷兰文洛(venlo)式”温室为代表)具有土地利用率高、机械化程度高、人工效率高、单位面积产量高等优势,但是存在设施投资大、能耗高的问题。这种类型的温室在荷兰几乎都是越夏生产,因此,其单位面积产量非常高,赢利能力也很强,而在我国,除一部分可以利用发电厂余热资源的温室外,绝大多数的此类型温室无法实现赢利。究其原因有两大方面,一,冬季加热成本高:与普通日光温室相比,高大的建筑结构和无法有效保温使得冬季的加热成本非常高,如果没有免费的电厂余热供应,仅冬季加热成本就高达60-100元/平方米;二,夏季无法降温:在温室种植面积最大的山东省,大多数的温室在夏季空置,造成设施浪费、土地利用率降低和人工成本的增加。
4、近些年各地兴建的“半封闭”(semi-close)温室是在传统“文洛式”温室的基础上发展而来,是目前全世界范围内最先进的温室类型之一,与传统的“文洛式”温室以及其它类型温室相比有几个显著特点:一是通过管道送风,通风量小而且送风均匀,通风能耗有所降低;二是具备热泵加热和降温能力,因为其通风量小,因此在夏季降温时,对热泵系统的功率要求也较小,使得夏季用热泵降温成为可能;三是可以使用内循环通风模式,尤其是在寒冷季节的加热和夏季夜间的降温,节能效果明显。
5、尽管半封闭温室内循环模式下加热和降温能耗有所下降,但是,因为其保温膜在温室顶部,冬季加热时需要将整个温室空间加热,而且由于其顶部保温膜的保温隔热能力所限,热量损失较多,因此,能耗还是比较高;夏季夜晚降温时也是需要将整个空间的温度下降,因此,能耗也很高;由于二氧化碳是经过主通风管道进入室内,因此,冬季日间通风必需保持通风系统开启,而由于管道通风模式风阻高,风压大,通风能耗较高;由于其表冷器是安装在通风管道前端,因此,加热和降温必须通过主通风管道通风状态下实现,通风能耗较高。
6、申请号为cn202311194419.0的发明专利提供了一种用于大型连栋式温室的节能型温度调节系统及运行方法,可以降低大型连栋式温室温度调节的能耗,按照其公布的系统和方法,在“半封闭温室”的应用仍有一定局限:首先夏季高温的白天仍然依靠外循环通风,需要消耗能量将外部进入的高温空气降温,其次其温室上部的空间虽然与下部空间被保温层隔离,但是上部空间接受阳光辐射却空气不流通,导致温度非常高,一定会对下部的温度产生影响,因此,这种通风模式下温室维持低温还需要很高的能耗。
7、另外,近几年随着大规模温室越来越多的投入使用,病虫害问题也显得越来越严重,2023 年以来我国各地频繁发生褐色皱纹果病,对温室蕃茄种植造成毁灭性打击,这种由病毒引起的病害,目前尚无有效的治疗手段;其它的病虫害如蕃茄潜叶蛾等也对温室蕃茄种植产生极大的威胁,这类病虫害尽管有药物可以防治,但是,一方面增加生产成本,另一方面也对食品安全产生负面影响。
8、生猪养殖过程中已经普遍采用空气过滤的方法预防病害,并且取得了成功,一方面大大降低了病毒性疫病的发生率,另一方面减少了预防和治疗性药物的使用量,最重要的是可以生产无公害的肉食品。这种技术目前在种植领域还未得到推广应用。空气过滤可以去除空气中所有昆虫、虫卵、以及大多数的粉尘,这些东西是病毒的载体和传播介质,因此,空气过滤对于预防威胁温室植物的大多数病虫害都是有效果的。
技术实现思路
1、本发明针对半封闭温室在夏季要维持低温时能耗较高以及如何预防温室植物病虫害的问题,提出一种用于节能型温室的空气预处理间及其使用方法,一方面可以在高温季节以更低的能耗维持温室内低温,另一方面可以有效地预防温室植物的病虫害,降低生产成本的同时,提高产品品质。
2、本发明是采用如下的技术方案实现的:一种用于节能型温室的空气预处理间,该空气预处理间设置在温室的侧面,与温室的通风系统进风端连接,空气预处理间设置有进风口,进风口处设置有空气过滤器,空气预处理间还包括设置在温室侧墙上的上部风机和设置在通风系统进风端的下部风机;进入温室的空气先经过该空气预处理间。
3、上述的一种用于节能型温室的空气预处理间,还包括降温湿帘,降温湿帘设置在空气过滤器内侧,即空气通过空气过滤器之后的位置。
4、上述的一种用于节能型温室的空气预处理间,还包括防鸟防虫网,位于空气过滤器的外部,即空气进入过滤器之前的位置。
5、上述的一种用于节能型温室的空气预处理间的使用方法,外部空气由两种不同的路径进入温室:第一种是由下部风机驱动进入通风管道,进而均匀扩散到温室下部空间,再由温室顶部的屋顶通风口排出;第二种是由上部风机驱动进入温室的上部空间,再由温室顶部的屋顶通风口排出。
6、上述的一种用于节能型温室的空气预处理间的使用方法,不需要通风的时段,为了维持温室内部一定的正压,在关闭所有屋顶通风口的情况下开启少量上部风机。
7、本发明具有以下有益效果:
8、1.可以降低夏季温度调节的能耗,使夏季高效生产成为可能;
9、2.空气进行过滤处理后,大大减少病虫害的风险,可以生产真正无化学药物使用的安全食品;
10、3.可以在降低能耗的同时保持温室内正压环境,使未经过滤的空气不能进入温室内部。
1.一种用于节能型温室的空气预处理间,其特征在于:该空气预处理间(1)设置在温室(7)的侧面,与温室的通风系统进风端连接,空气预处理间(1)上设置有进风口,进风口处设置有空气过滤器(2),空气预处理间还包括设置在温室侧墙上的上部风机(5)和设置在通风系统进风端的下部风机(6);进入温室的空气先经过该空气预处理间(1)。
2.根据权利要求 1 所述的一种用于节能型温室的空气预处理间,其特征在于:还包括降温湿帘(4),降温湿帘(4)设置在空气过滤器(2)内侧。
3.根据权利要求 2所述的一种用于节能型温室的空气预处理间,其特征在于:还包括防鸟防虫网(3),位于空气过滤器(2)的外部。
4.根据权利要求 1 或 2 或 3所述的一种用于节能型温室的空气预处理间的使用方法,其特征在于:外部空气由两种不同的路径进入温室:第一种是由下部风机(6)驱动进入通风管道,进而均匀扩散到温室下部空间,再由温室顶部的屋顶通风口(9)排出;第二种是由上部风机(5)驱动进入温室的上部空间,再由温室顶部的屋顶通风口(9)排出。
5.根据权利要求 4 所述的一种用于节能型温室的空气预处理间的使用方法,其特征在于:不需要通风的时段,为了维持温室内部一定的正压,在关闭所有屋顶通风口(9)的情况下开启少量上部风机(5)。