大面积连栋温室夏季降温的新途径——巧妙布置风机湿帘

大面积连栋温室土地利用率高,单位面积投资少,冬季保温性能好,室内作业机械化程度高,因此,温室建设单位在条件允许的情况下,一般都选择设计大面积连栋温室。但大面积连栋温室夏季的降温问题却一直限制着温室连栋数的增加和温室连栋面积的提高。

基于数值模拟的温室湿帘-风机运行参数确定方法研究

为提高温室湿帘-风机系统降温效果、降低温室运行成本,运用计算流体力学方法(CFD)构建温室三维模型,模拟湿帘-风机系统运行过程,探究运行参数对温室内部温度场影响规律。对湿帘面积、风机风速、湿帘入口温度三种影响参数进行组合,通过成本分析、温度占比及温度分布均匀性选配合适的湿帘-风机降温系统参数。结果表明:模拟值与实测值最大误差为3.983%,验证CFD模型的有效性。由数值模拟可知:温室水平向及竖直向存在梯度变化,在湿帘-风机降温系统开启210 s时,温室内部整体温度稳定在27.9℃。夏季高温季节,当温室温度高达35℃时,利用CFD优选出湿帘-风机降温系统配置参数为湿帘面积0.5 m^(2),风机风速4 m/s;湿帘入口温度23.85℃时,经过300 s温度由35℃降低至30℃,温室内温度偏差系数为0.077,满足作物生长需求且成本低。基于数值模拟的温室湿帘-风机降温系统的参数选取方法,可应用到陕西地区双拱温室中。

湿帘冷风机对不同围护结构长毛兔种兔舍的降温效果评价

为探究夏季湿帘冷风机在南方高温高湿地区长毛兔种兔舍的降温效果,本研究在嵊州某兔场分别选取饲养密度为1.1只/m2的聚苯乙烯彩钢复合板舍2栋(2016年7月23日—2016年8月2日)以及饲养密度为1.2只/m2的砖瓦舍2栋(2016年8月10日—2016年8月16日)。其中1栋为降温舍,采用湿帘冷风机降温,另1栋为非降温舍,采用自然通风,每栋均选取13只长毛兔进行试验。结果显示:湿帘冷风机开启期间,聚苯乙烯彩钢复合板降温舍内温湿指数(Temperature Humidity Index,THI)比非降温舍低0.4(P>0.05);砖瓦降温舍内THI比非降温舍低0.1(P>0.05),但聚苯乙烯彩钢复合板降温舍与砖瓦降温舍内平均风速分别比其对应结构的非降温舍高0.8 m/s(P<0.05)和0.3 m/s(P<0.05)。综合风速影响的热负荷指数(Heat Load Index,HLI)结果显示,聚苯乙烯彩钢复合板降温舍与砖瓦降温舍分别比其对应结构的非降温舍低6.9(P<0.05)和2.3(P>0.05)。结合长毛兔生产、行为和生理结果显示,聚苯乙烯彩钢复合板降温舍内长毛兔的日均饮水量比非降温舍低95.0 mL/d(P<0.05),采食行为和理毛行为总时长分别比非降温舍长毛兔分别高25.9、13.9 min/d(P<0.05),直肠温度和耳缘温度更低(P<0.05),血液中超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性更高(P<0.05);砖瓦降温舍内长毛兔的理毛行为总时长比非降温舍多7.4 min/d(P<0.05),日均饮水量比非降温舍长毛兔低40.1 mL/d(P<0.05),毛发中皮质酮含量更低(P<0.05),血液中谷胱甘肽过氧化物酶活性更高(P<0.05)。综上表明,嵊州地区夏季采用湿帘冷风机一定程度缓解了长毛兔热应激,HLI相比THI因考虑了风速因素更适用于湿帘冷风机降温效果评价,建议湿帘冷风机安装纤维风管,将冷风送至兔笼内,增加风冷作用。

基于流体力学的湿帘风机温室内气流运动的模拟分析(英文)

湿帘风机冷却系统温室内的气流运动和微环境特征的研究对整个冷却系统的冷却效率及温室环境调控方案的确立有着重要的指导意义,该研究通过流体力学商用软件有限元法对温室内横断面的温度,气流,湿度分布进行仿真计算,在温室模型中考虑到作物群体对气流的阻碍作用,将作物群体作为多孔介质进行模型化处理,分析湿帘风机冷却系统不同的工作条件下即(1风机工作,2风机湿帘共同工作),温室内微环境的时空变化规律,通过实测数据进行验证计算结果表明,气流速度的误差在2.1%到18.3%,温度误差范围较小在0.1%到2.6%,湿度误差在2.0到12.64%。

湿帘-风机系统对北京育肥猪舍的降温效果

北京市夏季高温将对猪的生产造成严重影响,夏季猪舍环境温度控制尤为重要。该试验研究比较了湿帘-风机和单纯风机在北京猪舍的降温效果,设计了风机风量测量系统并实测了猪舍通风量,每天定时分别测定两猪舍内温度、湿度、风速和舍外温、湿度并进行比较分析。结果表明:试验期间,湿帘-风机猪舍和单纯风机舍6个断面风速范围分别为0.51~0.84和0.51~0.68 m/s,整体风速差异不显著(P>0.05)。湿帘-风机舍舍内温度显著低于单纯风机舍(P<0.05),湿帘-风机舍和单纯风机舍舍内温度高于30.0℃的小时数占比分别为5.0%和20.2%。湿帘-风机舍同一时刻断面1(湿帘端)温度低于断面6(风机端)温度0.4~2.2℃,单纯风机舍各时刻不同断面的温度差异不显著(P>0.05)。单纯风机舍内的猪只呼吸频率均显著高于湿帘-风机舍内呼吸频率3.82次/min(12:00)和3.05次/min(14:00)(P<0.05)。湿帘-风机舍降温系统日用水量为1.20~6.27 m^3。北京地区猪舍使用湿帘-风机系统降温效果优于单纯风机降温效果,但湿帘-风机降温将耗用一定水资源。

湿帘—风机降温系统

在炎热的夏季,温室种植业始终受高温气候影响,因此,为温室提供适宜的环境条件,是获得良好经济效率的决定因素。夏季蒸发降温技术已开发与研究的有湿帘风机、细雾、喷淋与雾帘等方式。而从温室种植可靠性高、低能耗降温方面考虑,实践证明:采用湿帘—风机系统的蒸发降温设施是提高生产力的有效的方法。

现代温室湿帘风机降温系统的研究

为了给现代温室湿帘风机降温系统的科学设计和有效运行提供依据,从系统特性、实际降温效果、理论温度分布以及相应温室适宜长度等方面对其进行了研究。通过文献分析,对比了目前常用的另外一种蒸发降温方式—细雾降温系统,阐述了湿帘风机降温系统在安装、管理、维护、用水效率、降温效果以及植物安全生产性等方面存在的优势。通过对北京、上海和日本爱知县现代生产性温室的试验测试,证实了这一降温系统的实际降温效果,即3栋温室平均降温幅度分别达3.6℃,2.7℃和2.3℃,很好地保证了温室夏季生产的正常进行。通过模型计算,进一步探讨了湿帘风机降温温室在不同温度、湿度、太阳辐射以及室内气流速度情况下可能出现的温度分布,分析了不同条件下温室可能的最大适宜长度,为该降温系统的设计提供了参考。

夏季肉牛舍湿帘风机纵向通风系统的环境CFD模拟

为了研究湿帘风机纵向通风系统应用于肉牛舍的夏季降温效果,该试验在现场环境指标实测的基础上,采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)的方法对湿帘风机纵向通风肉牛舍的气流场与温度场进行模拟,并对系统进行改进与优化。模拟时将牛只按与实物原型等比例引入到模型中,结果表明:舍内温度分布均匀,但受牛体挡风的影响,气流分布不均,高风速区主要集中在屋顶及饲喂走道,可达0.9~1.2 m/s;牛活动区域风速较小,均小于0.6 m/s,不能满足饲养标准。在75个风速测定点剔除异常值后,气流场的相对误差范围为0.16%~94.41%,平均相对误差为34.53%,45个温度测点的相对误差范围为0.09%~10.74%,平均相对误差4.71%。通过温度场吻合性结果确定模拟与实测有较好的吻合度。在不改变牛舍围护结构及舍内构造的前提下,对牛舍进行优化,舍内安装导流板,使得温度与气流场的分布均匀性显著提高,降温效果更为显著。该研究可为湿帘风机牛舍的优化设计和环境调控提供参考。

湿帘-风机降温下的温室热/流场模拟及降温系统参数优化

为提高温室夏季降温环境性能,提出了一种基于计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)的温室湿帘-风机系统的降温环境优化设计方法。采用太阳射线追踪法来模拟太阳辐射对夏季温室内流场环境的影响,并结合温室内作物的多孔介质模型,构建并求解温室三维非稳态模型,模拟了湿帘-风机降温下的温室内部温度场与速度场分布情况。模拟结果与试验测量的温度值和风速值进行了对比,其平均误差分别在4%和6%以内,验证了建立的温室CFD模型的准确性。结合正交试验方法,基于CFD模型对不同温室长度、湿帘面积和风机速度参数条件下的室内降温环境进行了优化设计。根据模拟优化获得的不同配置方案结果,建立了温室长度、湿帘面积和风机速度参数的拟合结果,为夏季华东沿海地区Venlo型温室湿帘-分机降温系统的设计提供了可靠的理论依据。

湿帘冷风机-纤维风管通风系统对妊娠猪猪舍的降温效果

夏季高温严重影响母猪生产性能,为缓解空怀妊娠母猪夏季热应激,该文采用湿帘冷风机-纤维风管通风系统,以风管定点送风、开孔喷射出风的模式,将冷风输送至妊娠猪活动区域进行局部降温试验,对照猪舍采用自然通风模式。试验结果表明:在舍外日平均最高气温39.9℃,平均温度31.5℃、湿度85.6%时,试验舍和对照舍日平均温度、日平均最高温度分别为27.7、29.6和30.2、32.5℃(P<0.01),湿度分别为87.5%和82.5%(P>0.05);试验舍风管纵向开孔出口平均风速为7.23 m/s,风管下风速从高往低逐渐衰减,母猪活动区域风速为0.99 m/s,对照舍风速为0.16 m/s(P<0.01)。试验舍和对照舍CO2浓度分别为1 849和2 444 mg/m3(P<0.05),NH3浓度分别为1.48和4.96 mg/m3(P<0.01)。试验舍和对照舍平均温湿度指数分别为70.4和73.6(P<0.01),有效环境温度分别为12.1和19.5℃(P<0.01),试验舍全天均处于舒适范围。母猪平均皮温分别为33.3和34.1℃(P<0.05),呼吸频率分别为72.3和87.5次/min(P<0.05)。从生产性能来看,试验舍和对照舍6~9月母猪采食量分别为81.0和72.0 kg/(头·月),试验舍显著高于对照舍(P<0.05),7~11月试验舍和对照舍母猪分娩率分别为89.3%和78.9%,窝产活仔数分别为12.6和11.7头/窝,出生窝质量分别为18.0和17.1 kg/窝,以上指标均差异显著(P<0.05)。结果表明,湿帘冷风机-纤维风管系统的局部降温和风冷效果好,可有效改善舍内热环境,缓解母猪热应激。

开孔方案对肉牛舍湿帘冷风机-纤维风管送风降温效果的影响

该研究通过纤维风管4种开孔方案设置,结合湿帘冷风机,满足到达1.3 m高度时,1号、2号、3号及4号风管射流风速分别为1.5、2.3、3.1、3.9 m/s;测量牛舍的环境指标和试验牛的生理指标,比较缓解热应激效果,探索较优化的开孔方案。结果表明:测定期间,4个风管区域之间温度差异不显著(P>0.05),平均比舍外低2.1℃(P<0.05);相对湿度均低于85%。试验牛所在3号风管区域平均风速最高,为1.32 m/s;1号风管区域最低,为0.62 m/s。二氧化碳浓度3号风管区域最低,1号风管区域最高(P<0.05)。牛只呼吸频率3号风管区域最低,为42次/min,1号风管区域最高,为52次/min,肉牛呼吸频率与试验区风速显著负相关。该研究表明,湿帘冷风机-纤维风管系统可有效缓解肉牛热应激,开孔方案设置满足到达1.3 m高度时射流风速为3.1 m/s的风管效果最优。

湿帘风机系统温室夏季蒸腾与微气候试验

在2种通风率和湿帘开、关状况下对温室内部气候相关参数进行了检测和对比分析,并重点对蒸腾速率进行了模拟计算和测量。试验结果表明:蒸腾速率与通风率、湿帘工作状况相关,在相对干燥的环境下(不开启湿帘),提高通风率可使植物获得更大的蒸腾量,从而可使温室内部温度不超过室外温度。在湿帘不工作的情况下,由于蒸腾的作用植物叶面温度低于周围的环境空气温度;而在湿帘工作情况下,室内湿度较高,蒸腾受到抑制,叶面温度高于周围环境空气温度。

湿帘风机降温系统在蛋鸡舍中的配置

温度对蛋鸡生产影响很大,因此湿帘风机降温系统在我国蛋鸡养殖中得到了广泛的应用。本文分析了湿帘风机降温系统的热力学原理、降温系统的特点以及应用研究现状,介绍了所需风机台数和湿帘面积的计算,在使用过程中应注意的一些事项,为进一步深入研究蛋鸡养殖厂湿帘风机降温系统的控制运行提供理论基础。

湿帘-风机系统对北京地区发酵床猪舍冬夏季舍内热环境和空气质量影响研究

针对北京地区发酵床猪舍夏季热应激严重以及冬季通风不足的问题,试验在发酵床猪舍改造安装湿帘-风机负压通风降温系统,研究其对冬夏季节舍内热环境和空气质量的影响。结果表明:夏季在舍外日平均温度33.7℃时,与对照舍相比,妊娠试验舍和育肥试验舍内日平均温度分别低3.0℃和2.8℃(P<0.05),有效环境温度(EET)分别低10.0℃和9.8℃(P<0.01),猪只处于舒适区域而对照舍猪只处于热应激水平;在高温时刻14:00,妊娠试验舍内发酵床表面温度、母猪的呼吸频率和皮肤温度比妊娠对照舍分别低2.9℃、17.2次/min和1.6℃(P<0.05)。冬季在气温较高时段开启小风量风机短时间通风期间,试验舍内温度降低0.4~1.3℃,NH_3和CO_2浓度及细菌总数降低幅度分别为58.1%~71.2%、49.6%~53.5%和21.9%~36.0%;当舍内相对湿度>75%时机械通风后舍内PM_(2.5)和PM_(10)降低幅度分别为12.3%~20.0%和11.3%~24.9%,当舍内相对湿度<75%时机械通风会增加舍内的粉尘浓度。因此,发酵床猪舍使用湿帘-风机系统既能满足夏季降温通风的需要,还能在冬季潮湿环境中改善空气质量,但冬季在适宜的相对湿度条件下应控制较小的气流速度。

塑料温室中湿帘风机通风条件下降温效果研究

为了能够充分了解湿帘风机降温系统在嘉兴地区高温高湿环境下的降温效果,以及温室中温度分布特征,在一个占地面积约3072m2,安装有湿帘风机降温系统的8连栋塑料温室中进行了相关因素的测试。试验结果表明:在环境相对湿度62%的情况下,使用湿帘风机降温时,温室内部平均温度降幅可达到4.8℃左右。证明湿帘风机系统在高温高湿的南方夏季也具有一定的降温能力。温室中水平方向上存在明显的温度梯度,风机一侧与湿帘一侧的温度差为2.5℃,沿水平方向的温度梯度为0.063℃/m。温室中垂直方向上也存在明显的温度梯度,正午前后室外高温期间,温室中心部位垂直方向2个相差2m位置点的温度差为2.6℃。

湿帘冷风机降温在南方奶牛舍中的应用

夏季奶牛热应激是南方奶牛养殖业的首要问题,以往主要采取加强牛舍通风、改善营养、加强管理等方面缓解奶牛热应激,但效果不理想。随着湿帘降温在猪鸡舍中的成功应用,近年湿帘冷风机在牛舍降温中取得了较好的效果。

湿帘风机降温系统在高温高湿地区猪场降温效果的研究

为研究湿帘风机降温系统在高温高湿地区猪场降温效果,以安装湿帘风机降温系统的妊娠舍为研究对象,分别对舍内外温湿度进行测定。结果表明：在7~8月份有50%的时间温度大于26℃,其中26%的时间湿度大于80%;湿帘风机降温系统受湿度影响,在湿度大于90%条件下,最大降温幅度为1℃,在低湿条件下虽其最大降温幅度可达9℃,但在极端高温情况下很难将舍内温度降到适宜温度范围内。因此,实际生产中可通过多种降温相结合的方式来改善舍内温湿度。