设施环境调控概论PPT课件(45页)

第二节 设施光环境特征 一、与设施内环境相关的光、热辐射 1、电磁波谱 2、太阳辐射的光谱能量分布（教材P144~150） 3、常温物体的热辐射
g 射线
紫外线 可见光 X射线
红外线
10-8
10-6
10-4
10-2
1
102
太阳辐射 常温辐射
热射线
无线电波
104
106
波长( mm )
2500
辐射能（W/m2.mm）
光照 湿度
温度
CO2
水和肥 料
温室的环境调控应该实现以光照为主导因子的综合环境管理。
4、设施结构——环境——生物之间的相互关系
外界环境
设施环境
设施结构
生物活动状态和代谢过程
设施结构决定了其环境性能，所以在设施环境调控之前，首先 确定好的结构，才能做到环境调控的节能、低成本。
5、设施环境调控的原理和方法 （1）理论
2000 1500 1000
6000K黑体辐射 大气层外缘 地面
500
波长（nm）
0
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
380
760
紫外线
可见光
红外线
8.7%
43.0%
48.3%
40 辐射力
(W/m2mm) 30
20
黑体常温下的热辐射波谱
300K ( 27℃ )
10
波长(mm) 0
0
20
四、设施光环境特点 第三节 进入设施内的太阳辐射计算
一、室外地面上太阳辐射照度的计算 二、 进入设施内的太阳辐射计算 第四节 设施光环境的调节 一、温室内的人工补光 二、人工光照的配置计算 三、光质调节 四、日长调节

在植物的光周期反应中，光作为植物生长发育的控制信息 发挥作用，连续光照时间与光质是决定其作用的重要因素，能 量大小是次要因素，照度仅数十lx即可发挥作用。 长日照植物
每天12小时以上光照促进生长发育 （大多数叶菜、豌豆、葱、蒜、荷花、唐菖蒲等） 短日照植物 每天光照少于12～14小时才能正常生长发育 （茼蒿、扁豆、豇豆、秋菊、一品红、牵牛花等） 中光性植物 对光照时数无严格要求，一般每天8～16h均可 （黄瓜、番茄、辣椒、四季豆、月季、香石竹、天竺葵等）
易达到较高功率，寿命较长，但光色较 差，发光效率略低于荧光灯，使用较少。 金属卤化物灯
发光效率较高，功率大； 光色好（可改变金属卤化物组成满足不 同需要）； 寿命较高（数千小时）。使用较多
高压钠灯 发光效率高，功率大； 光谱分布范围较窄，黄橙光为主； 寿命高（12000～20000小时）。
目前在园艺设施补光中使用较多。
2.温室光照环境特征
• 透光量减小（覆盖材料、骨架材料） • 透光分布不均匀（骨架阴影） • 光质有变化（覆盖材料的分光透过性）
普通玻璃和热反射玻璃（玻璃-膜-玻 璃）的透光率
硬质板的透光率
软质塑料膜的透光率
老化和尘垢对塑料膜透光率的影响
直射光透过率的季节变化
四连栋温室全天直射光透过率的分布
3. 满足温室光照环境要求的调控工程手段
开发和选用合适的温室覆盖材料
温室建设方面，采用合理的方位与温室结构
人工调控
光强与光量调控 —— 遮光调节（适当减弱光强） 光合补光（强光补充）
光周期调控 —— 遮光调节（严密遮光）延长暗期（低于10Lx） 补光调节（ 50Lx以上弱光即可）延长光照时间
单层乙烯-四氟乙烯(ETFE)片材 6.3 双层充气乙烯-醋酸乙烯(PO)复合膜 4.1

2. 播种农作物，并进行日常管理；
实验步骤与实验结果分析
3. 观察并记录农作物的生长情况，包括株高、叶面积、生物量等； 4. 分析不同湿度环境下农作物的生长差异。
实验结果分析
实验步骤与实验结果分析
01
1. 湿度对农作物生长的影响
Hale Waihona Puke 在适宜的湿度范围内，湿度越高，农作物的生长速度越快，生物量越大；
但当湿度过高时，会对农作物的生长产生不利影响。
湿度
空气中的水蒸气含量，通常用相 对湿度或绝对湿度表示。
相对湿度
空气中的水蒸气压力与同温度下饱 和水蒸气压力的比值，反映空气的 潮湿程度。
绝对湿度
单位体积空气中含有的水蒸气质量， 表示空气中的水蒸气绝对含量。
湿度调控的方法与技术
通风换气
温湿度调控
通过引入干燥空气或排出潮湿空气来 降低设施内的湿度。
评估标准
根据设施的特点和需求，制定合 适的湿度评估标准，如适宜的湿
度范围和湿度波动幅度。
设施湿度环境的调控策略
通风调湿
除湿
通过调节通风量来控制 湿度的策略，包括自然
通风和机械通风。
采用除湿设备或方法降 低设施内湿度的策略， 如冷却除湿、吸附除湿等。
加湿
通过加湿设备或方法增 加设施内湿度的策略， 如电热加湿、超声波加
提高设施湿度环境调控效果的建议
加强基础研究
01
深入开展设施湿度环境调控的基础研究，提高调控技术的理论
水平。
推广智能化调控技术
02
大力推广智能化调控技术，提高设施湿度环境调控的效率和精度。
建立完善的监测与评价体系
03
建立设施湿度环境的监测与评价体系，为调控提供科学依据。

常见的两种通风控制系统
那么温室综合调控系统主要组成是什么呢？
温室采暖供热自动调控系统的设计：
即将碳氢化合物通过燃烧充分氧化而释放CO2。 那么温室综合调控系统主要组成是什么呢？
给定值
调节器
执行机构
5 CO2气肥自动调节系统
第二类是事先把作物生长发育各阶段所需的最适环境因子作为文件贮存起来，在运行时把各种检测传感器所提供的环境因子的实际信
温室吸收的太阳辐射能除使土壤、作物以及建筑维护材 料增温外，将会使温室温度增加，因此，以室内太阳辐射 强度为基准的温室自动调控系统随之产生。
以光பைடு நூலகம்为基准的温室自动调控
3.2 温室通风换气自动调控系统
温室的冬季储热保温要求有良好的密闭环境，但是密闭却 造成了室内的高湿，低，高温及高的有害气体的浓度，因 此为了维持温室内正常的生长发育条件，必须进行充分的 通风换气，目的是为了降温、排湿和调节室内气体成分的 浓度。即通风换气是在一定的室温气象条件下，为维持室 内作物的正常生长发育环境而采取的室内空气调节措施。
强制通风：利用排气扇将室外空气吸入室内，待被吸入室 第二类是事先把作物生长发育各阶段所需的最适环境因子作为文件贮存起来，在运行时把各种检测传感器所提供的环境因子的实际信
息与设定的值相比较，得出相应的偏差值，去命令相应的执行机构动作，调节实际环境的诸因子，以满足作物生长发育的要求。 随着技算机技术的迅猛发展和国民生产、生活水平的提高，设施农业以空前的速度推进。
第三节设施环境自动调控系统
3.1 温室温度自动调控系统
温室采暖供热自动调控系统的设计：
利用热平衡原理分析和计算温室内热量平衡，并依次估测 出温室内的温度升降、蒸发散热量、通风强度等物理状况。