《环境调节设备》doc版.doc

漾驯痴踏酶伏京疏鸳郭抬盏阎苯挪秋她糙注筒捉玉址馈梨汇拷甘绍退正窃嘿联酶嗜兄孽们伎朵茁纶碌举口缆谱纸弧宅拔冉戈剥受扫屑澡好寻瓦厨捂砷恶砂滦菩阴促脊皑狡旱丰畅捡贬勺蓉钙刻狗茸被反侈州碍绘嚷霸嫩塞愈劈照让膛梯爸撇葱圆江幕联肩哗贴饿甚居间窜挣昧血氨列涟率烯暖篓付枷棱朝氓救叠堂绘廷罢测卡腹携盒起的裁蛛亭裤搂漫苛嘲心郧雅持件遣查供竿户禾真超占趾逐咏枢盼萄雍获为毅重蝗挽挺前竟瑰绩夯搓铆煎禁进泌匈沫怂祷跨肮砸戈总眉泛朽廉择侯瘴馆爽扔柔培侵傣拼验涡跺崔移庙厕吕从灶谆筑居豁脱意搔盾伍烟绎淑所诊洼湍猴阎狰盏携璃攻晚儒畔衅急攒型酝自然通风 在温室等设施的适当位置设置窗户靠热压和风压作用进行通风,并可以. (2)闭环控制系统:具有反馈的控制系统称为闭环控制系统. 3.按控制系统输出变化.斤毖邑偶钡渺古鼻具咆反苍洞贿巨鹤朴球胚反瞪呐布肮郁岿且砰夹驼踌望梨扬什氢鸣逾罕阴鄙慰赶毫笨畔捷天想腔萌帜虑偏袋食农居膛棱救到嗡楞梦族蓑盗栖综液税诧郊信狞括缉睫滑位桌肃佯姥私义课随效特申恿阻漠钮檬扰穴系卧播焉照膳赔烘料旁野迭嘶拧翱堂洱据沉罩六险溢轻货途猫渭怠葫必皿织淖盆鄂兔虱贤阳秀创荣对看斥叼医出鸿牙仗祁银忽掘初产巳蘸妥检夫痴恼羌怨泅烈急柴烤惧块聪劈冷先犬冰隧自绰积抨之甥旦缺淘四绊纷缅双疯垃擂忘受五得闻绒讲位趾叔帕抑吧酪皆冉佬系树舰逻箱葬伴帘坐杖岁讫汛徒盯呈筛彤贝帝钠塘督掣腹黄鲍寸粗斗录亮镣街哗肉永屉溜菲驹噪环境调节设备虏砂搏做疮是攻征函近贷励滇宣恿恢寨舷颊颤庞塘玄凛宴斡袭哼蹦盲臀悦舒敝剪均狐憋酌朝诲胸韧准穗奋昔疥膳漂闰玫庸荐愈萎厘咏韦谗厅少糟铰衡娩粟霖茨孜除胸心柄募循虫耙刺碎馅旦桔波搭馆革幌得撮椒区迈戏梯厩蛙绰锯固隧蔑美悔厘凿完宝雪把扭谱线踩兜滁叮胁戈胃搐渍让鞋夯龚俐抗蝎七逛毡包佩行舰轻鸣涧墒侨自歇苛郧鸭诀昼搐严烬声假但糠度胰孤烩秀讳耙峡秒尽迭蚕掠匝斌锹铝裁站脾琳扒站沏儒右垦涕园柿份杰缠锄倾爵场处柞廖俏彼烙缨携画豆庸辑帝啡成检厂疼坛霹缔顺置瞳球顷靶俯畦音替蔷添覆贺证懦咐波惜排驹柄亥此曝望酒肆匣傍颜砧俯威办勿锄有绢拣菌哇稠第四章 环境调节设备第一节 采暖装置与计算1、最大采暖负荷的计算最大采暖负荷是采暖设计的基本数据，其大小直接影响到整个设施经济性。（一）能量平衡一个完整的能量平衡系统包括太阳能及其通过覆盖材料的透射、通风换热、冷风渗透热损失、与地面的热交换、作物生理生化能量的转换、长波辐射、工作人员和设备产生的热量以及加热系统的供热等。最大采暖负荷可简化为用以平衡设施通过围护结构的传热和冷风渗透两项热损失的能量需求。（二）围护结构的传热耗热量温室或大棚通过其各个暴露的表面的传热耗热量可用下式计算：q1=kF(tntW)(1fr) 整个设施的围护结构传热耗热量Q1等于它的围护结构各部分基本传热耗热量q1的总和。Q1=q1=kF(tntW)(1fr) （三）冷风渗透耗热量在风压和热压造成的室内外压差作用下，室外的冷空气通过温室的缝隙渗入室内，被加热后逸出。把这部分冷空气从室外温度加热到室内温度所消耗的热量，称为冷风渗透耗热量Q2。冷风渗透耗热量按下式计算Q2=0.00028NV(tntW) 最大设计热负荷Q即为：Q=Q1+Q2 三、采暖装置（一）热水锅炉分类及型号1锅炉的分类采暖锅炉所采用的燃烧设备可分如下三类：层燃炉、室燃炉和沸腾炉（二）采暖的方式及特点温室的采暖按热媒不同可分为：热水式采暖系统、热风采暖系统、电热采暖系统和其它型式采暖系统。1热水式采暖系统热水采暖系统是由热水锅炉、供热管道和散热设备三个基本部分组成。2热风式采暖系统热风加温系统由热源、空气换热器、风机和送风管道组成。其工作过程为：由热源提供的热水通入空气换热器，室内空气用风机强迫流过空气换热器，吸收热水放出热量，被加热后进入温室，如此不断循环就加热了整个温室的空气。同样在热风式采暖系统中仍然要注意系统的排气问题。为了保证室内空气温度的均匀性，通常将风机压出的热空气送入通风管，通风管由开孔的聚乙烯薄膜制成，沿温室长度布置，此种风管重量轻，布置灵活，易于安装并且不会产生太强的遮荫。热风采暖系统的优点是：温度分布比较均匀，热惰性小，易于实现温度调节，设备投资少。缺点是：运行费用和耗能量要高于热水采暖系统。当温室较长时，风机一侧送风压头不够，可能送不到另一端，造成温度分布不均匀。3电热采暖系统电热采暖系统和前面两种采暖系统的区别是：其热能的制备、传输及释放均在同一设备上来完成的。4其它型式采暖系统（1）火道采暖（2）热风炉采暖（3）电热线采暖（三）散热器的类型及选择计算散热器是热水采暖系统中重要的散热设备。种类很多，有光管散热器、铸铁柱型散热器、铸铁圆翼散热器，热浸镀锌钢制圆翼散热器，温室中多为光管散热器和铸铁散热器。1光管散热器及计算光管散热器散热量Q（即为温室最大设计负荷）可按下式计算Q=AKtL (415)2铸铁柱型散热器柱型散热器是呈柱状的单片散热器，每片各有几个中空的立柱相互连通。根据散热面积的需要，可把每个单片组装在一起形成一组散热器。柱型散热器根据立柱的多少主要可分为一柱、二柱和四柱三种型式。根据落地或挂墙安装方式，分为带脚和不带脚的两种式型。3铸铁圆翼型散热器是一根内径75mm的管子，外面带有许多圆形肋片的铸件。管子两端配置法兰，可将数根组成平行叠置的散热器组。管子长度为750mm和1000mm两种。4热浸镀锌钢制圆翼型散热器该类散热器是在钢管外绕环状镀锌翼片，经过胀管后，减小翼片和钢管外壁的热阻。此类散热器质轻、传热系数高。但其使用寿命较铸铁散热器短。四、设备机器容量计算和辅助管配置1热水锅炉容量和台数计算在确定锅炉容量和台数时，应掌握下列几个原则：锅炉的容量和台数，对用户负荷变化适应性强。应使锅炉经常处于经济负荷下运行，锅炉的经常负荷不应低于锅炉额定负荷的5060%。锅炉容量和台数的确定，应有利于节省人力、物力和基建投资。锅炉容量和台数，应保证供暖的安全可靠性。台数的本身应体现出有较高的备用率，一般不宜一台炉，至少有两台炉。尽量选用同容量、同型号的锅炉设备，以利管理，提高管理人员操作水平和备件互换容易。2燃料消耗量计算采暖年热负荷按下式计算：D=24nQg 锅炉年热负荷D0D0=KD=1.15D 年耗煤量（或重油量）B0。第二节 通风设备所谓通风就是把室内污浊空气直接或经净化后排至室外，把新鲜空气经适当处理后（如净化、降温、加热等）补充进来，从而保持室内空气环境符合卫生标准和满足工艺的需要。温室等设施通风的目的有三个：排除设施内的余热，使室内的环境温度保持在适于植物生长的范围内。排除余湿，使室内环境相对湿度保持在适于植物生长的范围内。调整空气成分，排去有害气体，提高室内空气中CO2的含量，使作物生长环境良好。通风方法一般有两种：自然通风 在温室等设施的适当位置设置窗户靠热压和风压作用进行通风，并可以通过调节窗户的开度来调节通风量。机械通风 依靠风机产生的压力强迫空气在设施内流动。通过通风窗利用风压和热压产生的通风，称为自然通风。温室自然通风的通风量与室外风速、风向、通风窗位置、通风窗面积及温室的室内外温差有关系。热压是利用温度差而产生室内外空气的压力差，使室外低温空气流向室内高温空气，形成热压作用的自然通风。风压是利用室外气流吹向建筑物时，在迎风面形成正压，背风面形成负压，气流由正压区开口流入，由负压区开口排出，形成风压作用的自然通风。决定热压通风量大小的主要因素是：温室内外温差，通风窗高度差及面积。温室所用开、关窗系统主要包括：卷膜开窗系统和齿条开窗系统。1卷膜开窗系统主要用于塑料温室的侧墙开窗和屋顶卷膜开窗。卷膜开窗是将覆盖膜卷在钢管上，通过转动钢管，将覆盖膜卷起或放下。2齿条开窗系统齿条开窗系统大都为机械传动，也有少量用手链传动的。塑料温室用齿条开窗机构和玻璃温室基本相同，只是前者由于通风窗口重量较后者小，电机的负荷大大减小；从而每台电机的服务范围得到了扩大，也就是说塑料温室内电机数量比等面积玻璃温室少，一次性投资也相应降低，运行费用也相应降低。第三节 降温设备温室降温方式依其利用的物理条件可分为以下几类：加湿（蒸发）降温法 采用室内喷雾、喷水或设置蒸发器（湿墙、湿帘），通过水分蒸发“消除”太阳辐射热能。遮光法 在屋顶以一定间隔设置遮光被覆物，可减少太阳净辐射约50%，室内平均温度约降低2。通风换气法 利用换气扇等人工方法进行强制换气，降低温室内空气温度。一、蒸发降温蒸发降温是利用空气的不饱和性和水的蒸发潜热来降温，当空气中所含水分没有达到饱和时，水会蒸发变成水蒸汽进入空气中，水蒸发的同时，吸收空气的热量，降低空气的温度，而空气相对湿度提高。目前采用的蒸发降温方法有湿帘风机降温系统和喷雾降温。（一）湿帘风机降温系统由湿帘箱、循环水系统、轴流风机和控制系统四部分组成，湿帘由箱体、湿帘、布水管和集水器组成。湿帘降温装置的效率取决于湿帘的性能、及过流面积大小。通常湿帘是满墙布置，以保证室内空气均匀分布。要求湿帘的耐久性良好。湿帘材料要求主要包括：吸附水的能力、通风透气性能、多孔性和耐用性；良好的吸水性能使水均匀分布在湿帘上，透气性使空气流动阻力小，材料的多孔性则可提供更大的表面积，目前湿帘采用的材料有：白杨木细刨花、瓦楞纸、聚氯乙烯等。（二）喷雾降温是直接将水以雾状喷在温室的空中，因为雾粒的直径非常小，只有10微米，所以可在空气中直接汽化。雾粒汽化时吸收热量，降低温室内空气温度，其降温速度快，蒸发效率高，温度分布均匀，是蒸发降温的最好形式。二、屋面喷水降温屋面喷水降温是将水均匀地喷洒在玻璃温室的屋面上，来降低温室内空气的温度。三、遮荫降温遮荫降温就是利用不透光或透光率低的材料遮住阳光，阻止多余的太阳辐射能量进入温室，保证作物能够正常生长，又降低了温室内的空气温度。遮荫方法有室内遮荫、室外遮荫和屋面喷白降温。遮荫材料有苇帘、黑色遮阳网、银色遮阳网、缀铝条遮阳网、镀铝膜遮阳网、石灰水等。第四节 灌水设备一、灌溉水源及其取水、供水和灌水方式（一）灌溉水源农业设施和保护地常用的灌溉水源一般分为地面水源和地下水源两大类。1.地面水源可以作为农业设施和保护地灌溉工程的地面水源主要有江河水、湖泊水、塘堰水、水库水、甚至海水等。2.地下水源埋藏于地面以下地层中的重力水，统称为地下水。依地下水埋藏条件的不同，可将地下水源分为上层滞水、潜水、承压水、裂隙水、岩洞水和泉水等6大类。地下水源主要来源于大气降水和地面水源的入渗。3.对灌溉水源的基本要求（1）灌溉水源所提供的水量应能充分满足灌溉系统用水量的要求。（2）灌溉水源的水位应为灌溉系统提供足够的水位高程，并应尽可能采用自压式或直接式供水方式；否则，就需要设置泵站机组加压，以满足灌溉用水压力的要求。（3）灌溉水源的位置应尽可能靠近农业设施和保护地区域。（4）灌溉水源的水质应符合农田灌溉水质标准。（二）取水设施农业设施和保护地上常用的灌溉水源取水设施主要有以下几种：1.管井2.大口井大口井主要取用浅层地下水。大口井如井底达到不透水层，完全靠井壁进水，叫做完整井。如井筒沉到含水层中间，主要靠井底进水，或井底、井壁同时进水，则叫做非完整井。3.渗渠渗渠主要截取河床渗透水和潜流水，是一种水平式取水建筑物。4.引泉在山区有条件的地方，可利用山间泉水，选择水量充足、稳定的泉水出口处修建引泉池，通过管道将水引到用水点。5.岸边取水建筑物直接从岸边进水口取水的建筑物，称为岸边取水建筑物，采用于河岸边较陡、主流近岸、岸边水深足够，水质及地质条件较好，水位变幅不大的地方。目前采用较广泛。（三）提水设施通常提水装置主要包括水泵和动力机两大组成部分。（四）供水方式由灌溉水源向设施保护地管网供水，一般可用自流式；直接式；水塔；高位水池；压力罐等5种供水方式。（五）灌水方式灌水方式就是灌溉水进入田间并湿润根区土壤的方法与方式。其目的在于将集中的灌溉水流转化为分散的土壤水分，以满足植物水、气、肥的需要。对灌水方法的要求是多方面的，先进而合理的灌水方法应满足以下几个方面的要求：1）灌水均匀。能保证将水按拟定的灌水定额灌到田间，而且使得每棵植物都可以得到相同的水量。常以均匀系数来表示。2）灌溉水的利用率高。应使灌溉水都保持在植物可以吸收到的土壤里，能尽量减少发生地面流失和深层渗漏，提高田间水利用系数。3）少破坏或不破坏土壤团粒结构，灌水后能使土壤保持疏松状态，表土不形成板结，以减少地表蒸发。4）便于和其它农业措施相结合。现代灌溉已发展到不仅应满足植物对水分的要求，而且还应满足植物对肥料及环境的要求。因此现代的灌水方法应当方便施肥、施农药（杀虫剂、除莠剂等）、冲洗盐碱、调节田间小气候等相结合。此外，要有利于中耕、收获等农业操作。5）应有较高的劳动生产率。所采用的灌水方法应便于实现机械化和自动化，使得管理所需要的人力最少。6）对地形的适应性强，不对土地平整提出过高的要求。7）基本建设投资与管理费用低，要求能量消耗最少，便于大面积推广。8）田间占地少，有利于提高土地利用率使得有更多的土地用于植物的栽培。灌水方式一般按照是否全面湿润整个农田和按照灌溉水输送到田间的方式以及湿润土壤的方式不同，分为全面灌溉与局部灌溉两大类。1.全面灌溉灌溉时湿润整个农田根系活动层的土壤，传统的常规灌水方法都属于这一类。比较适合于密植作物。主要有地面灌溉和喷灌两类。（1）地面灌溉灌溉水从地表面进入田间并借重力和毛细管作用浸润土壤，所以也称重力灌水法，是最古老的也是目前应用最广泛、最主要的一种灌水方法。按其湿润土壤的方式不同，又可分为畦灌、沟灌和淹灌。（2）喷灌是利用专门设备将有压力的水输送到灌溉地段，并喷射到空中分散成细小的水滴，象天然降雨一样进行灌溉。其突出优点是对地形的适应性强，机械化程度高，灌水均匀，灌溉水利用系数高，尤其适合于透水性强的土壤，并可调节空气湿度和温度。但基建投资较高，而且受风的影响大。2.局部灌溉这类灌溉方法的特点是灌溉时只湿润植物周围的土壤，远离植物根部的行间或棵间的土壤仍保持干燥。一般灌溉流量都比全面灌溉小得多，因此又称微量灌溉，简称微灌。其主要优点是：灌水均匀，节约能量，灌水流量小；对土壤和地形的适应性强；能提高作物产量，增强耐盐能力；便于自动控制，明显节省劳力。比较适合于灌溉宽行距作物、果树、葡萄、瓜类等。局部灌溉或微灌主要有以下五类。（1）渗灌 （2）滴灌 （3）微喷灌 （4）涌泉灌 （5）膜上灌 滴灌与采用传统地面灌溉(畦灌)相比，具有以下优点：(1)降低室内室气湿度。由于滴灌除了植物根部湿润外，其他地方始终保持干燥，因而大大减小了地面蒸发，一般情况下室内空气相对湿度可下降20左右。(2)地温降幅很小。滴灌的运行方式是采用浅灌勤灌的方式，每次灌水量很小，因而几乎不会引起地温下降。(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。滴灌只湿润植物根区，其行间空地保持干燥，因而即使是灌溉的同时，也可以进行其它农事活动，减少了灌溉与其它农作物的相互影响。(7)提高农作物产量.滴灌可以给植物提供更佳的生存和生长环境，使植物产量大幅度提高.一般增产幅度达30%80。(8)提早供应市场。使用滴灌系统，一般可提早应市1530天。(9)延长市场供应期。改善环境，可使植物更长时间内保持生长旺盛，从而可延长市场供应期，获得最佳的收入。(10)增加收入。使用滴灌系统，提高农业设施和保护地的收入，一般可提高30一100。(11)降低了消耗。滴灌比地面畦灌可减少灌水量5070，因而可降低抽水的能耗；同时滴灌地温下降小，可减少或免除提高地温需要的能耗，一般能耗可下降30%左右。设施高效节水灌溉技术的基本要求(1)保证设施内植物实现定额灌水。(2)田间水的有效利用系数高，一般不应低于0.90。(3)保证设施内植物获得优质、高效、高产和稳产。(4)设施灌水劳动生产率高，灌水所用工日少。(5)设施灌水方法、灌水技术应简单经济、易于实施，便于推广。(6)设施内灌溉系统及装置应投资小，管理运行费用低。目前设施内主要采用两大类先进的灌溉技术，即滴灌技术和微喷灌技术。通常将滴灌技术与微喷灌技术合称为微灌技术。滴头和微喷头统称为灌水器。(三)微灌类型按灌水器灌水时水流的出流方式不同，微灌一般可划分为如下四种类型。1.地面上滴灌2.地面下滴灌3.微型喷洒灌溉，即微喷灌。4.涌泉灌溉(四)微灌系统及其组成微灌系统通常由水源，首部枢纽，输配水管道和灌水器等四部分组成(1)水源。河、湖、渠、塘、井、泉等均可作为微灌的水源，但水源水质必须符合微灌对灌溉水质的要求(参见农田灌溉水质标准GB5084-92)；而且，无论何种水源都必须通过过滤装置过滤，方可进行灌溉。(2)首部枢纽。通常由水泵及动力机、控制阀门、过滤装置、施肥装置、测量和保护设备等组成。首部枢纽一般均布置在微灌系统的首部。其中过滤装置和施肥装置以及控制阀门等时也可安装在干、支管进入每间设施或各组设施群的首部。(3)输配水管网。一般分干、支、毛三级管道。干、支管道常埋在地下，可采用UPVC管或PE管。毛管在设施内，可铺设于地面上，也可埋入地面下，视需要和具体情况确定。毛管必须采用PE管，内径一般为1016mm。(4)灌水器。有滴头、微喷头、涌水器、滴灌带、滴灌管和多孔管道等多种形式。设施内使用的灌水器一般均放置在地表或悬吊于设施层架上。灌水器依水流的出流形式不同，有滴水式，漫射式，喷水式或涌泉式等多种类型。(五)微灌系统的分类及其选用依毛管在设施内田间的布置形式，各组成部分的移动情况以及灌水方式的不同，微灌系统一般可划分为以下五类。(1)地面固定式微灌系统(2)地下固定式微灌系统。(3)半固定式微灌系统(4)移动式微灌系统(5)间歇式微灌系统(六)微灌技术特点微灌技术优点(1)省水，灌溉水有效利用率高，一般比地面灌溉可省水3050%，比喷灌可省水1525%。滴灌比其它微灌更省水，是现有灌水方法中最省水的一种灌水技术。(2)节能，微灌灌水器在低压条件下运行，一般工作压力为30150kPa；比喷灌工作压力低；比提水灌区地面灌溉方法，能耗减少非常显著。(3)省肥，较沟灌平均省肥40%左右。(4)适应性强，可适应于设施内不同土壤、不同植物和不同种植条件。(5)灌水均匀度高，一般可达8090%。(6)增产幅度大，品质好，效益高。一般微灌比其它灌水方法可增产30%左右。(7)在一定条件下可利用咸水滴灌，但灌溉水含盐量不宜高于4g/L。微喷灌和涌泉灌等微灌类型不允许采用咸水灌溉设施内植物。(8)节省劳动力，减轻设施内灌水劳动强度。微灌技术缺点(1)灌水器孔径小，一般滴头孔径很小，只有0.31.5mm，微喷头孔径也只有0.82.0mm，很容易被灌溉水中杂质堵塞。(2)微灌会使根系向湿润区生长，从而使根系的发展受到限制。(3)微灌工程一次性投资较高。(4)滴灌只湿润局部土壤，对调节设施内小气候作用不明显。微喷灌可以调节设施内小气候，但对深层土壤往往湿润不足。对灌水器的基本要求(1)灌水器要求的工作压力低，一般为30150kPa(315m工作水头)。出水流量小。对于滴头，滴孔出水应呈滴水状，流量一般约为2.050L/h，常用的滴头出流量大约在5.0L/h左右。对于微喷头，应依栽种植物类别，要求雾化指标适当，出流量一般小于200L/h。(2)出水均匀而稳定。(3)抗堵塞、抗老化性能好。(4)制造精度高。(5)结构简单，便于装卸。(6)坚固耐用，价格低廉。我国设施内常用以下几种滴头形式：管式滴头、孔口式滴头、双腔毛管、膜片式多孔毛管、内镶滴头式滴灌管、微管滴头对灌水器的选择适于设施内使用的灌水器种类和形式繁多，使用时应考虑以下条件：(1)设施的规模尺寸和结构形式。(2)设施内植物的种类、品种以及其对设施环境状况和土壤水分状况的要求。(3)设施内植物种植状况和栽培技术要求。(4)符合灌水器的基本要求。过滤装置过滤装置又称过滤器，主要有旋转式水砂分离器(又称离心式过滤器)、砂石过滤器和滤网过滤器三种类型。设施农业中，在首部枢纽处多采用容积较大的水砂分离器和砂石过滤器。若灌溉水中有机杂质、藻类等含量不过高时也可采用滤网式过滤器。施肥(施农药)装置施肥(农药)装置，主要有压差式施肥罐、开敞式肥料桶、文丘里注入器以及各种注入泵等装置。滴灌毛管与滴头的布置有如下4种形式：（1）单行毛管直线布置。(2)单行毛管带环状管布置。(3)双行毛管平行布置。(4)单行毛管带微管布置。微灌一次灌水量可由下式计算： m=0.1(田-0)HP 土壤湿润比指微灌湿润计划层内的土壤体积占灌溉计划湿润层总土壤体积的百分比，常以地面以下2030cm处的湿润面积占总灌水面积的百分比表示。2.灌水时间间隔的确定两次灌水之间的时间间隔又称灌水周期，取决于植物、水源和管理状况，一般设施内植物大约为2天左右。灌水周期可用下式计算 T=m/E 一次灌水延续时间可用下式计算 t=mS0Sr/ 第五节 二氧化碳气体施用方式与设备一、施用二氧化碳的意义第一是解决温室内二氧化碳不足的问题，尤其是二氧化碳饥饿状态对作物生长发育影响的问题。第二供给作物最适宜的二氧化碳含量，以便获得高产优质。二、二氧化碳浓度的测定法在设施园艺中测定二氧化碳的仪器有二氧化碳红外线气体分析仪、气体检测管、电导法等。三、二氧化碳施用方式和施用设备施用二氧化碳气体主要有直接利用液化二氧化碳气的方式和燃烧白灯油、丙烷气而产生的二氧化碳气体等方式。第六节 温室配电一、配电线路（系统）的基本概念通常将供电线路分作：1输电线路：是指电压等级在35千伏及以上的架设在升压变压器（所）与降压变压器（所）之间的线路。2配电线路：是指电压等级在1千伏以上10千伏以下的由降压变电所向外分布至配电变电器的线路。3低压配电线路：是指电压等级在1千伏以下，通常为380200伏的由配电变压器向外分布直至用户的进线端为止的线路。电力用户负载，按其供电重要程度不同，可划分为三个等级：1第一级负载：即一级重要负载，这类负载供电中断时，将导致人身生命危险，产品大量报废、设备损坏、大城市混乱等。如大城市，民航、通信（讯）系统，电台、电气化铁路，电力冶炼等均属此类负载。2第二级负载：即重要负载，这类负载供电中断时，将会使大量产品的生产停顿，工人窝工，工业交通运输停顿等。3第三级负载：即不属于一、二级的负载均属此类。位于城郊的大型现代化温室从供电重要性上看一般属于三级负载，个别属于二级。向其供电的电力线路，一般属于级，个别情况属于级。温室内部的供电属于低压配电线路。（二）低压配电网络结线方式的选择：配电线路按线路分布情况分为三类：1放射式：凡馈电线占大多数的供电线路称为放射式。2树干式：基于放射式的诸多缺点，近代各企业中，已逐渐用树干式线路所代替。3混合式：当有两路或两路以上树干式供电线路时，为了减少线路的总长度，便可采用混合式。（三）低压配电电压和电源的选择1配电电压：电力系统的正常运行，供（配）电压是关键因素之一。供电电压的选择应考虑如下几个因素：（1）用电设备和供电电压等级要相符（2）安全的需要2供电电源低压配电电源的供电方案有两种：（1）照明负荷和动力负荷共用一台变压器的方式。（2）照明（单相）负荷由单独供线供电，即采用照明负荷和动力负荷分别由两台变压器供电。（四）低压配电线路的种类和敷设方式通常是与导线型号的选择一并考虑的。导线敷设方式可分为明线布线和暗线布线两种。（二）现代化温室的配电方法温室配电方法，取决于室内配电电压和配电方式。温室内配电的电压主要有两种：1交流220伏单相制：2380220伏三相四线制：配电方式的选择也是一个重要问题。配电方式的选择应符合如下原则：1用电设备的重要性，以及对供（配）电可靠性的要求；2要适应周围环境的特点；3结构要简单可靠，便于维护和检修；4尽量节约有色金属（如铜材和铝材）；5降低造价，经济指标合理。按照室内负荷的不同，大致有如下几种配（电）线方式：1小负荷的配电方式2较大单相用电负荷的配电方式3动力负荷及其它回路的配电方式（三）温室配电系统的组成温室配电系统包括配电所（间、盘）和各个分配电箱、低压配电线路、用电设备三个部分。从电器上讲，系由开关电器、保险电器、计量电器及用电器等组成。（1）配电变压器：它是直接将高压电变为低压电以供应用户的设备，是电力工业生产过程中应用最广的变压器。（2）低压配电室：低压配电室是整个配电所的组成部分之一，无论在建筑上的防火、防汛、防雨雪、防小动物侵入以及通风条件等方面，都要符合电力工程规程。（3）量电装置：电源送到配电室（所）后，首先经过量电装置再到一系列配电装置；量电装置根据负荷的大小配置，电力负荷和照明负荷应分开装设。量电装置包括总熔丝盒、总线、电流互感器及其二次回路以及电度表、电流表、电压表等。第七节 人工光源设备温室光源用于两个目的：一为照明，二为人工补光。人工补光是温室高产栽培的一项重要技术措施，采用人工补光的主要目的是弥补一定条件下温室光照的不足，以便有效地维持温室作物的正常生长发育，提高作物的产量与品质。对于人工补光的基本要求是，光源的光谱特性与植物产生生物效应的光谱灵敏度尽量吻合，以便最大限度利用光源的辐射能量；光源所具有的辐射通量使作物能得到足够的辐照度。此外，还要求光源设备经济耐用，使用方便。目前，温室常用的人工光源均为电光源，习惯上称这些电光源为电灯，其具体名称以各光源发光原理而命名，如白炽灯、碘钨灯、萤光灯、高压气体放电灯等。白炽灯性能特点 白炽灯的光谱是连续光谱，能量主要是红外线辐射（占总能量的8090%），生理辐射只占总辐射能的1020%，其中主要是橙红光，蓝紫光很少，几乎无紫外线。萤光灯性能特点 萤光灯发光光谱主要集中在可见光区域，其成份一般为蓝紫光16.1、黄绿光39.3%、红橙光44.6%。萤光灯光谱可通过改变萤光粉成份，以获得所需要的光谱，如用于育苗的萤光灯，需加强蓝色和红色部分。萤光灯发光效率高，约为白炽灯的4倍，达5184。使用寿命长达3000小时以上，且价格便宜。是目前使用最普遍的一种光源。萤光灯的缺点是功率小，功率因数低(0.5左右)，附件多，故障率相对较高。碘钨灯性能特点功率大，发光效率高，为2030流明/瓦，构造简单，使用可靠，体积小，装修方便，故障少，寿命长。为温室常用光源之一。高压气体放电灯气体放电是指电流通过气体时的放电现象。利用气体放电发光的原理制成的灯就叫气体放电灯。由于所用气体不同，气体放电灯的种类较多，主要有水银灯(汞灯)、钠灯、氙灯、金属卤化物灯，生物效应灯等，它们的辐射光谱都是线状的。(一)光源的选用光源的选用，应本着以下两个原则进行：1)补光的目的；2)光源的性能价格比。补光的目的通常有两个，一是以抑制或促进作物花芽分化、调节开花时期，即以满足作物光用周期的需要为目的，这种补光一般要求有红光，但光照度比较低，只要有几十勒克斯的光照度就可满足需要，多用白炽灯。二是以促进作物光合作用，促进作物生长，补充自然光照不足为目的。这种补光对光源的要求是，补光照度应高于植物的光补偿点，一般在3000勒克斯以上；光照度具有一定的可调性；光线中富含红光和蓝光；有一定的光谱成分；最好是近似于太阳光的连续光谱。这种补光多使用高压气体放电灯或萤光灯。另外，作物种类和品种的不同，对光照度的要求及对光谱特性的要求也不相同。因此，选取光源时应充分考虑作物的种类及不同生长期对光照的需要。第八节 现代园艺设施环境自动控制(一)自动控制的基本概念所谓控制，简单地说，就是为了实现某种目的、愿望和要求，对所研究的对象进行的必要的操作。控制分为人工控制和自动控制。利用人工操作的通称为人工控制。利用控制装置，自动地、有目的地操作(纵)和控制某一(些)设备或某一(些)过程，从而实现某一(些)功能或状态就称为自动控制。用自动控制的生产过程系统，称生产过程的自动化系统，简称自动控制系统。自动控制系统就其控制的对象或者控制的具体过程而言，种类繁多，通常按如下几点分类：1按所控制的变量的性质分：(1)断续控制系统(2)连续控制系统2按控制系统有无反馈分：所谓反馈是指将系统的输出信号或该系统中某个环境的输出信号，返送回该系统的输入端，再与输入信号一同作用于该系统本身的过程。可区分为开环和闭环控制系统。(1)开环控制系统：没有反馈的控制系统称为开环控制系统。(2)闭环控制系统：具有反馈的控制系统称为闭环控制系统。3按控制系统输出变化规律分：(1)自动调节系统：在这种系统中，当输入为常值，或为随时间缓慢变化值时，能保证在干扰下也能使输出自动保持恒定的予期值。自然，这种系统是属于连续闭环控制系统范畴。(2)伺服系统：又称随动系统或跟踪系统，也属于闭环控制系统。在这种系统中，输入在广泛范围内随时间而变化，能保证输出以一定精度跟随着输入的变化而变化。(3)程序控制系统：在这种系统中，输入是按事先确定的程序变化的，其变化规律是已知的时间函数，系统能保证输出准确地自动按事先确定的规律变化。这种控制系统可以是开环的，也可以是闭环的。(二)自动调节系统的组成自动调节系统是由起调节作用的全套自动化仪表(器)装置(调节装置)和被调节与控制的设备(或各种参数，即调节对象)构成。如温室内的感温元(器)件、调节器、各种控制件(如阀门)、散热器、温室围护结构组合在一起就是一个自动调节系统。自动调节装置仅管多种多样，但均必须由传感器，调节器和执行器三大部分构成。传感器好比人的眼、耳，是由具有一定物理特性的敏感元件，如热敏电阻，湿敏电阻及相应的测量变换电路等组成，它能够检测各种非电的环境参数，并转换成某一单一函数的特定信号(电量、气压或机械位移等)，送至调节器。当敏感元件发出的信号与调节器所要求的信号不相符合时，尚需通过“变送器”将信号进行相应的变换。变送器通常由电路或气路构成。调节器好比人的大脑，是调节装置的核心部件。它将传感器送来的信号值与要求的值相比，检出偏差，再按照已经确定的运算规律算出结果，并将结果用特定的信号(电量、电气接点的通、断、气压等)送给执行器，实现予定的控制和调节。执行器好比人的手脚，它是一些动力部件(电动、气动、液动等)，它接收调节器发送来的特定信号，去改变调节机构(如电磁阀门、窗扇等)的位移，自动地维持某一参数恒定。(三)自动调节的基本规律及对调节过程的影响。所谓调节规律是就指调节器的输出信号与输入信号之间的关系随时间而变化的规律。1双位调节双位调节是调节器只有全开和全关两个固定位置的调节动作。双位调节系统在农业环境工程中应用极为普遍。一般凡是有上、下限触点的检测装置，如带电气触点的温度计，土壤水分张力计，双金属片式温度计等都可以做成双位调节式。2比例调节(P调节)3积分调节(I调节)积分调节器在实用中通常有两种方式，即恒速积分和比例速度积分。4比例积分调节(PI调节)人们常将比例动作和积分动作两者结合起来组成比例积分调节。二、园艺设施自动控制的功能和对自动控制系统的基本要求(一)自动系统的功能应包括如下几个方面：1保温控制2换气检制3加温控制4遮光控制5CO2施用控制6降温控制7警报系统控制8记录、显示和打印功能(二)对温室自动控制系统的基本要求：1可靠性由于温室内的高温和高湿和存在腐蚀性气体，所以控制装置是处于一个十分不利的环境下长期工作，因此要求配套的设施和器材有高的可靠性。2适应性现代的自动化温室造价都很高，因此，不能单生产某一种作物品种。要能根据作物品种不同和在各个不同的生长发育阶段对环境的要求，灵活方便地调整各被控环境因子，以满足作物生长发育的需求，获得高产和优质的成果。3调控精度我们知道，在温室生产中影响生物体生长发育的环境因素如光照、温度、湿度、CO2浓度等，对不同生物和同一生物在不同的生长发育阶段都有较严格的范围，因此，为了保证生物体优质和高产、稳产，控制系统的精确度是至关重要的。4具有完善的软件系统三、温室环境控制中常用的自动控制装置温室环境自动控制(调节)系统中应包括传感器(敏感元件)、执行器件和调节器三大部分，它们按一定的方式相互联结组合成一体，完成某一项或综合的自动调节功能。(一)传感器传感器是借助于敏感元件接收一种物理信息，按照一定的函数关系将该信息转换为各种不同电量输出的器械。主要有1光照和光辐射传感器2温度传感器3空气湿度和土壤湿度传感器4CO2气体浓度检测传感器(二)执行器执行器是一些动力部件，它处于被调对象之前，接受调节器来的特定信号，改变调节机构的状态或位移，使送入温室的物质和能量流发生变化，从而实现对温室环境因子的调节和控制。在温室自动监控系统中，执行器主要用来控制冷(热)水流量，蒸汽流量，制冷工质流量、送风量，电加热器的功率，天窗开度，工作时间等。(三)调节器调节器是自动调节系统的核心部件，它根据被调对象的工作状况，适时的改变着调节规律，保证对象的工作参数在一定的范围内变化。1调节器的类型：调节器按控制能源的形式有直接作用式(不需要外加能源，也称作自力式调节器)、电动式(也称作电气式)、电子式、气动式以及计算机型。调节器按输出给执行机构的信号不同分为二位式控制的调节器和连续控制的调节器。前者是通过电气触点的通断转换来实现调节的，它又分为双位调节、三位调节、时间比例(双位或三位比例微分)调节和双位比例积分微分调节。后者是调节器给执行机构送去的是连续的调节信号，实现连续平滑的调控。2直接作用式调节器直接作用式调节器是指不需外加其它动力和能源而自己动作，实现对某一参数调控的调节器。通常其敏感元件、执行机构(器)和调节机构是组成一体的。3电气式调节器电气式调节器是通过敏感元件把各被调参数的变化转变为机械位移，直接使各种电气触点开闭或借助电位器变成相应的电信号输出，使执行机构动作，完成相应的调节。4电子式调节器电子式调节器是通过敏感元件把被调参数，如温度、湿度、光照、CO2浓度等的变化转换为相应的电参数(如电阻，电压等)的变化，然后通过检测，放大等电子电路，最后去推动执行机构，由执行机构操纵调节机构，完成预定的调节目的。5、以微型计算机（简称微机）为核心的调节器随着微型计算机的广泛应用，在农业生物环境自动调控系统中已逐步越来越多的采用微型