CN116267347A - 一种设施大棚夏季降温方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种设施大棚夏季降温方法，在大棚外部布置降温装置，所述降温装置内部流通有降温剂；所述降温剂包括：按质量比，去离子水55‑60％、一级醇35‑40％、消泡剂0.2‑0.6％、水溶性抗氧化剂0.3‑0.7％、金属缓蚀剂0.6‑0.8％、杀菌剂0.6‑0.9％、硅酸钠1.0‑1.5％、夜光粉1.0‑1.8％；所述降温装置包括：冷排组件、液冷组件、循环泵和循环管路；本发明一方面通过降温剂来遮挡部分光照，另一方面通过降温装置使降温剂循环流通持续保持低温，通过热传递的方式来带走大棚内部聚集的热量，一边减少热量的聚集，一边带走已经聚集的热量，双管齐下，大大提高了降温效率。
Description
技术领域
本发明涉及农业领域，具体涉及一种设施大棚夏季降温方法。
背景技术
大棚原是蔬菜生产的专用设备，随着生产的发展大棚的应用越加广泛。当前大棚已用于盆花及切花栽培；果树生产用于栽培葡萄、草莓、桃及柑桔等；林业生产用于林木育苗、观赏树木的培养等；养殖业用于养蚕、养鸡、养牛、养猪、鱼及鱼苗等。
对于大棚生产而言，在夏季如果没有休种，那么最重要的田间管理一定是降温。由于大棚本身就有保温效果，再加上夏季气温本来就高，稍不注意在正午的时候棚内温度可以达到60℃以上。这个温度下，基本没有作物能正常的生长，更别说高产。而高温如果不及时退去，在夜晚依然维持的话，作物就会发生生长紊乱，不开花不授粉，所以，在夏季大棚生产最重要的一个环节就是降温。
降温总的原则是要遵循作物生长的规律，满足其生长所需要的基本温度条件，使作物的生殖生长与营养生长相互之间能够达到合理的平衡，保证花芽正常分化，确保坐果率在正常范围内，优质品和正常品的比例在预期之中，从而保证实现预定的产量目标和收入计划。
一般普通的大棚考虑更多的是保温和增温，这也是大棚最初设计的主要理念，而随着种植实践的不断发展，对大棚的使用不断扩大时间范围，能够有效降温也成为后期大棚改造升级产品的目的之一。
夏季光照充足，时间长，是导致大棚升温的主要原因。对此可以从减少阳光直射进入来实现降温的目的。一般大棚的外膜多为透光性比较高的塑料膜或者类似产品，夏季高温季节可以在顶棚以及光照时间长的面加盖遮阳网或者遮阳篷，需要注意的是遮阳网或者遮阳篷一般早上10点之后铺盖，下午6点之后揭开，以保证棚内有足够的光照。
除了最常使用遮阳网来降温以外，一些大棚种植户也会在棚外面铺设一层薄薄的湿泥浆来降温，此种降温方法是比较节省成本，缺点是需要随时冲洗薄膜，否则泥浆凝结过重薄膜承受不起重量容易撕裂，对棚架的承重也是一个考验。同时夏季经常出现暴雨，泥浆在雨水冲刷过后容易脱落或者厚薄不均，影响光照效果。
对于一些有经济能力又图省时省力省心的种植户而言，在棚面喷洒降温剂来实现降温。大棚降温剂不是通过遮挡部分的光照，而是通过遮挡光照的部分组成光线(如红外线)来实现降温的(红外线对植物光合作用没有影响，却可以明显提高棚内温度)，所以即使是阴雨天，也可以保证大棚内有足够的光照条件。
综上所述，无论是大棚降温剂降温还是泥浆降温或者遮阳网降温，其原理都是通过“遮挡”的方式，减少光的进入量来实现大棚降温，但是却无法带走已经在大棚内部聚集的热量，也就是说，在热量自然散失的这段时间内，大棚内部还是保持高温。
有鉴于此，本发明提供了一种大棚降温方法，一方面通过降温剂来遮挡部分光照，另一方面通过降温装置使降温剂循环流通持续保持低温，通过热传递的方式来带走大棚内部聚集的热量，一边减少热量的聚集，一边带走已经聚集的热量，双管齐下，大大提高了降温效率。
本发明相比于传统降温剂单纯的“遮挡”原理，还增加了“热传递”原理，大幅度提高了降温效率。相比于直接在大棚内部安装空调而言，又极大的节省了成本。
发明内容
本发明提供了一种设施大棚夏季降温方法，在大棚外部布置降温装置，所述降温装置内部流通有降温剂；
所述降温剂包括：按质量比，去离子水55-60％、一级醇35-40％、消泡剂0.2-0.6％、水溶性抗氧化剂0.3-0.7％、金属缓蚀剂0.6-0.8％、杀菌剂0.6-0.9％、硅酸钠1.0-1.5％、夜光粉1.0-1.8％；
去离子水优选含量为，55％、60％；
采用去离子水可以降低降温剂的电导率，避免降温剂在降温装置循环过程中通电造成电路短路，同时也避免了该降温剂在降温装置循环过程中因通电而发生析氧反应，最重要的是，水对红外线有极强的吸收作用，可以有效吸收和反射红外光及部分可见光，明显降低大棚温度。
一级醇优选乙醇，优选含量为，35％、40％；
使用一级醇的目的是，一方面，一级醇对红外线也有很强的吸收作用，另一方面，降温剂中一些不溶于水的组分可以溶于一级醇。
优选乙醇的目的是，一方面乙醇在一级醇中相对来说成本较低，而且无毒，对人无害，属于环境友好型物质，绿色健康，另一方面，乙醇相比于去离子水来说沸点较低，且具有很强的挥发性，能快速吸收热量挥发，降温比去离子水更快，用乙醇来稀释去离子水，可以提高降温效率。
消泡剂优选含量为，0.2％、0.4％、0.5％、0.6％；
消泡剂能够降低液体的表面张力，抑制泡沫产生，使降温剂能更好地在降温装置中循环流动。
水溶性抗氧化剂优选乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)、蜂蜜中的一种或多种，优选含量为，0.3％、0.4％、0.6％、0.7％；
水溶性抗氧化剂能够延缓降温剂的其他组分发生氧化反应，避免该降温剂在短时间变质。EDTA-2Na能螯合降温剂在流通过程中由降温装置析入到降温剂中的金属离子，防止因金属离子的富集引起的变色、变质、变浊；蜂蜜是一种常见的抗氧化剂，相比于EDTA-2Na来说，价格低廉，基于成本考虑可以在两者之间选择，或者混合使用。
金属缓蚀剂优选甘氨酸、半胱氨酸，优选含量为，0.6％、0.65％、0.7％、0.75％、0.8％；
金属防锈剂，能够避免降温装置中的金属部件生锈腐蚀；甘氨酸、半胱氨酸是一种很好的防锈剂，绿色安全无污染，对人体无害；同时，它们还有润滑性和表面活性的作用。
杀菌剂优选季铵盐，优选含量为，0.6％、0.7％、0.9％；
季铵盐是一种常用的循环水杀菌剂，可以控制循环管路中的菌藻繁殖和粘泥生长。
硅酸钠优选含量为1.0％、1.2％、1.5％；
硅酸钠用做冷却水缓蚀阻垢剂，硅酸盐既可在清洁的金属表面上，也可在有锈的金属表面上生成保护膜，但这些保护膜是多孔的，因此单独使用硅酸盐缓蚀性能较差，它常与其他缓蚀剂复配起增效作用。
夜光粉优选含量为1.0％、1.3％、1.6％、1.8％；
在降温剂中添加夜光粉的目的在于，夜光粉既可以阻挡部分光照，又可以吸收不同波段的光线，进一步降低光线的进入量，提高降温效率；最重要的，夜光粉吸收的光线不会造成浪费，而是储存起来，在夜间把白天吸收的光线重新释放出来，对农作物进行补光，可以大幅提高日照时间，提高作物产量，对长日照类作物尤其有效；可以根据不同种类的农作物，添加不同颜色的夜光粉，有选择性的吸收对农作物生长影响较小的波段的光线，在夜间释放可以促进农作物生长的波段的光线，大幅度提高产量以及效率。
所述降温装置包括：冷排组件一个或多个，液冷组件一个或多个，循环泵一个或多个，循环管路；
所述液冷组件、冷排组件以及循环泵之间通过循环管路联通；
所述循环管路内流通的液体为所述降温剂。
优选的，所述降温装置还包括储液池，所述储液池通过循环管路连通所述循环泵。
设置储液池可以随时调整在降温装置中流通的降温剂，有选择性的添加降温剂的某种组分，来适应不同的实际情况；
优选的，所述冷排组件包括冷排和风扇，所述风扇安装在所述冷排上；
优选的，所述液冷组件包括液冷囊和冷凝管，所述液冷囊中设有所述冷凝管；
优选的，所述液冷囊可以根据不同情况选择透明材质，半透明材质，甚至是不透明材质；
优选的，多个冷排组件和多个液冷组件可以任意组合，多个冷排组件可以根据实际情况来决定降温效果，多个液冷组件可以适应不同的大棚形状，实现对大棚的全包裹或者是半包裹。
本发明具有以下有益效果：
1.本发明相比于传统降温剂不但具有“遮光”的功能，还在此基础上引入了降温装置，利用“热传递原理”，可以迅速带走聚集在大棚内部的热量，极大地提高了降温效率，相比于在大棚内部安装空调又极大地节省了成本。
2.温室大棚里的土壤被太阳光照射后，土壤会储存大量的热量。在夜间，土壤就会散发热量，使棚室内的温度偏高，温室大棚里的作物的呼吸处在一个较高的水平，有机营养被大量消耗，不利于作物产量的提升，本发明在夜间可以继续使降温剂循环流通，迅速导出大棚内部热量，相比于在土壤表面铺设秸秆、稻草的方式，不需要后续人工清理，省时省力，且成本低。
3.本发明相比于传统降温剂可以重复利用，并且可以根据实际情况灵活调整降温剂的组分比例，降温装置可以灵活组合便于拆装，而且可以提高光能利用，在夜间甚至可以继续对作物进行选择性补光。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为实施例1附图。
图2为实施例2附图。
图3为实施例3附图。
图4为冷排组件侧视图。
图5为降温装置具体应用图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅附图1，为本发明公开的一种大棚降温方法，
以下实施例中消泡剂采用美玉化工厂家生产的A-142循环冷却水消泡剂；实施例1
所述降温装置包括：第一冷排组件201、第二冷排组件202、液冷组件、循环泵101、循环管路1、储液池401；
上述各组件之间均通过循环管路1连通；
请参阅附图4，所述第一冷排组件201和第二冷排组件202上均设有六个风扇4；
所述液冷组件包括：液冷囊301和流通在循环管路内的降温剂303；
所述降温剂303的组分如下：按质量比，
去离子水，60％；
乙醇，36.3％；
消泡剂，0.2％；
EDTA-2Na，0.3％；
半胱氨酸，0.6％；
季铵盐，0.6％；
硅酸钠，1.0％；
夜光粉，1.0％；
鉴于本实施例的液冷组件内没有设置冷凝管302，降温剂布满整个液冷组件，所以本实施例使用了最高比例的去离子水和乙醇和最低比例的夜光粉和硅酸钠，用来增加透光率，在降温的同时，保证作物有充足的光照。
请参阅附图2，为本发明实施例2
与实施例1不同的是，本实施例在液冷组件内设置了冷凝管302，在这个基础上可以适当增加夜光粉和硅酸钠的比例，本实施例降温剂303的组分如下：按质量比，
去离子水，55％；
乙醇，40％；
消泡剂，0.2％；
EDTA-2Na，0.3％；
半胱氨酸，0.6％；
季铵盐，0.6％；
硅酸钠，1.5％；
夜光粉，1.8％；
请参阅附图3，为本发明实施例3
因为实施例2在液冷组件内设置了冷凝管302，导致冷凝管302与液冷囊301之间存在一定空隙，而空气又是热的不良导体，所以实施例2相比于实施1来说降温效果略有下降，所以本实施例在实施例2的基础上引入了第二套循环系统；
第二套循环系统按液流方向依次设有循环管路2、第三冷排组件203、第二循环泵102；
所述循环管路2的进水端与出水端均连通液冷囊301，在循环管路2中流通有去离子水304；
本实施例降温剂的成分与实施例2相同；
本实施例结合了实施例1和实施例2的优点，第二套循环系统的引入，既保证了高效率的降温效果，又保证了充足的透光率，让作物的产量进一步提高。
在具体的实施方式中，液冷组件与冷排组件可以任意组合，以适应不同的大棚形状，以及根据不同的作物来决定不同的降温效果，如附图5所示，实施例1-3在大棚3的具体应用的正视图。
对比例1
在大棚3顶部喷洒传统的大棚降温剂，来测试降温效果，起始温度为45℃。
对比例2
在大棚3内部安装一台三匹空调(功率2000W)来来测试降温效果，起始温度为45℃。
对比例3
在大棚3内部安装三台三匹空调(总功率6000W)来来测试降温效果，起始温度为45℃。
另外，大棚3面积20m2。
表1对比例1-3与实施例1-3的效果相比
由上表可知，本发明的最优选为实施例2，虽然相比于实施例1降温效果稍有降低，但是透光率要优于实施例1，并且功耗低于实施例3，更远远低于对比例2，相比于对比例2功耗节省了50％以上，降温效果相差无几，如果想要降低到更低的温度，只需要增加液冷组件以及冷排组件的数量即可，其功耗也要远远低于空调的功耗。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种设施大棚夏季降温方法，其特征在于，在大棚外部布置降温装置，所述降温装置内部流通有降温剂；
按质量比，所述降温剂包括：去离子水55-60％、一级醇35-40％、消泡剂0.2-0.6％、水溶性抗氧化剂0.3-0.7％、金属缓蚀剂0.6-0.8％、杀菌剂0.6-0.9％、硅酸钠1.0-1.5％、夜光粉1.0-1.8％；
所述降温装置包括：冷排组件，液冷组件，循环泵，循环管路；
所述液冷组件、冷排组件以及循环泵之间通过循环管路联通；
所述循环管路内流通的液体为所述降温剂。
2.根据权利要求1所述的一种设施大棚夏季降温方法，其特征在于，所述降温装置还包括储液池，所述储液池通过循环管路连通所述循环泵。
3.根据权利要求1所述的一种设施大棚夏季降温方法，其特征在于，所述冷排组件包括冷排和风扇，所述风扇安装在所述冷排上。
4.根据权利要求1所述的一种设施大棚夏季降温方法，其特征在于，所述液冷组件包括液冷囊和冷凝管，所述液冷囊中设有所述冷凝管。
5.根据权利要求1所述的一种设施大棚夏季降温方法，其特征在于，所述一级醇为乙醇。
6.根据权利要求1所述的一种设施大棚夏季降温方法，其特征在于，所述水溶性抗氧化剂为乙二胺四乙酸二钠、蜂蜜中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种设施大棚夏季降温方法，其特征在于，所述金属缓蚀剂为甘氨酸、半胱氨酸中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的一种设施大棚夏季降温方法，其特征在于，所述杀菌剂为季铵盐。
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