玻璃連棟溫室正壓通風降溫系統的設計與試驗

劉 佳 李 旭 王朝棟 鄭 剛 張天柱

(1.北京中農富通園藝有限公司，北京 100083； 2.中國農業大學 水利與土木工程學院，北京 100083)

大型玻璃連棟溫室內部空間利用率高，光照條件好，適宜于機械化、自動化、工廠化高效生產。擴大單棟溫室規模，改善溫室內部環境均勻性，提高空間、設備利用率和單位面積土地產出率是我國設施農業發展的方向，但夏季降溫難問題一直是該類型農業設施發展過程中亟待突破的瓶頸[1]。目前，我國大部分地區夏季都須依靠遮陽系統與濕簾-風機降溫系統結合的方式實現降溫[2-4]。由于濕簾-風機降溫系統采用負壓通風原理，其有效降溫距離受到限制，北方地區一般控制在48 m以內，該距離在南方受實際溫濕度影響而更小，限制了溫室單體面積的擴大[5]。

為增大單棟溫室面積，常見做法是將2個濕簾-風機降溫單元通過中間連廊連接起來，有東西向組合和南北向組合2種形式，但無論是哪種形式都會因為濕簾位置的影響而在溫室內形成弱光帶，且溫室實際上仍是2個獨立的單元，無法共用走廊和設備[6]。完全照搬“荷蘭模式”的Venlo型玻璃連棟溫室，單棟面積可達5 hm2以上，但不配置外遮陽系統和濕簾-風機降溫系統，夏季僅利用自然通風和高壓霧化降溫[7]，難以抵抗中國夏季的高溫，大多會在夏季安排休棚，無法實現周年生產。

為提高環境調控的精度，降低溫室運行能耗，近年來荷蘭提出了一種半封閉溫室的概念。半封閉溫室是在封閉溫室的基礎上發展而來的一種溫室環境綜合調控系統。半封閉溫室內栽培槽下布置與栽培槽同長的送風管，將送風首部經過加溫、降溫、過濾或補充CO2等預處理的空氣利用風機送入送風管內，空氣再經送風管上的側孔進入溫室，其核心技術是利用溫室能源系統進行溫室內氣候環境調節，與傳統溫室相比能精確地控制溫度、濕度和CO2濃度，實現冬季加溫和夏季降溫，并改善溫室內水平方向溫度和濕度的均勻性[8-10]，由于管道送風距離較長，可用于大面積單體連棟溫室內的環境控制。

目前，荷蘭的VEK、KUBO、Prins Group、VB Group等多家溫室或系統供應商都根據這一理念推出了自己的產品。半封閉溫室系統首部基本分為2種：一是以風機盤管作為首部，冷熱源來自于含水層蓄能技術、熱泵技術或中央空調等[9-11]；二是以濕簾蒸發降溫提供冷源。顯而易見，第1種方式的固定設備投資和后期運行能耗都較大，且需符合特定的地理條件；第2種方式則更為經濟、普適，符合我國國情。

本研究擬采用半封閉溫室的環境控制方法，以濕簾蒸發降溫提供冷源，設計一套正壓通風降溫系統，以期解決傳統濕簾-風機負壓降溫系統降溫有效距離限制溫室單體規模、氣流方向上存在溫度梯度的問題。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1正壓通風系統組成

正壓通風降溫系統主要由濕簾系統、送風室、送風室開窗系統、管道風機、送風管、頂部開窗系統、溫室上部環流風機和環境控制系統8部分組成(圖1)。濕簾系統安裝于溫室北端，送風室將濕簾完全包含在內且具備較好的密閉性。送風室立面與栽培槽對應位置裝有管道風機及栽培槽下送風管，立面中上部設置有開窗系統。濕簾系統水泵、管道風機、送風室開窗系統、溫室頂部開窗系統、溫室上部環流風機等設備均由環境控制系統根據設定值和實際溫度進行自動控制。

1.濕簾系統；2.送風室；3,管道風機；4.送風管；5.頂部開窗系統；6.環流風機；7.送風室開窗系統；8.環境控制系統 1.Pad & Fan system; 2.Air supply chamber; 3.Tube fan; 4.Air duct; 5.Top ventilation system; 6.Circultion fan; 7.Ventilation system of air supply chamber; 8. Environmental control system
圖1 正壓通風降溫系統示意圖
Fig.1 Schematic of positive pressure ventilation system

正壓通風降溫系統工作時，根據作物需求設置上限溫度和理想溫度[12]，通過環境控制系統協調各工作參數聯合調控，實現溫室內溫度低耗、均勻、多級調節，其工作方式見表1。

表1 環境控制系統的工作方式Table 1 Operating mode of environmental control system

注：“+”表示系統開啟；“-”表示系統關閉。

Notes:+ indicates that the system is open；- indicates that the system is close.

溫室內溫度超過上限溫度，系統進入第1降溫階段：頂部開窗系統開啟，送風室開窗系統關閉，濕簾外翻窗打開、濕簾系統運行、管道風機運行，在送風室內形成負壓，迫使室外空氣流經濕簾濕潤的多孔表面進入送風室。經過濕簾降溫后的冷空氣被管道風機送入栽培槽底部送風管。冷空氣由送風管上的側孔流出，首先對作物根區進行局部降溫，然后由地面向四周蔓延，熱空氣上升從頂開窗排出。

系統運行一段時間后，溫室內溫度逐漸下降，當溫度下降至某一溫度節點時，系統進入第2降溫階段：送風室立面開窗系統開啟一定角度，溫室內的空氣部分進入送風室與新鮮的冷空氣混合后再次進入溫室內。

當溫室內溫度降至理想溫度時，系統進入第3降溫階段：頂部開窗系統關閉，送風室立面開窗系統完全開啟，溫室上部環流風機開啟，濕簾系統停止運行、濕簾外翻窗關閉。此時由于送風室與溫室內部完全相通，負壓消失，室外空氣不再大量經濕簾進入溫室內，空氣僅在溫室內進行循環。當溫室內溫度再度超過上限溫度時，系統再次進入第一降溫階段，如此往復循環。

正壓通風降溫系統將經過濕簾降溫的冷空氣通過栽培槽底部通風管道以正壓送風的形式送入溫室內，冷空氣因密度大而下沉，沿地板向四周蔓延，在溫室內底部與室內熱源自由熱對流，形成的熱氣流以煙羽的形式向上流動，將其周圍的空氣卷吸至上層，在上部排出熱空氣。室內氣流流動主要是依靠熱源產生的上升浮力來驅動，從而在溫室內形成下低上高的溫度梯度以達到局部降溫和節能的目的[13]。

正壓通風降溫系統的突出特點在于：1)解決了傳統濕簾-風機負壓降溫系統在氣流方向上存在溫度梯度的問題，溫室內的溫度分布均勻，溫室單體面積將不再受濕簾-風機有效降溫距離的限制；2)優先保證根區的局部降溫，大大降低病毒和霉菌的產生；3)溫室南側為主要受光面，不安裝傳統軸流風機，可增加溫室內有效光照；4)結合環境控制系統對溫室設備的自動控制，系統可低負荷甚至間斷運行，在保證降溫效果的同時可有效降低運行能耗。

該系統設計的關鍵點在于管道風機的選型與送風管的參數設計。

1.1.2管道風機設計選型

用于栽培槽底部送風的管道風機選型步驟如下：通過計算得到溫室夏季降溫所需總的冷負荷，由濕簾系統降溫效率得到需要的通風量，確定風機數量與風量要求，根據需求選擇合適的風機。

1)冷負荷計算。

河北省邢臺市夏季空調室外計算干球溫度為35.2 ℃，夏季空調室外計算濕球溫度為26.9 ℃[14]。按室外設計溫度35.2 ℃、室內設計溫度28 ℃(黃瓜生長的適宜溫度)、太陽總輻射照度1 021 W/m2(北緯35°，大氣透明度等級3級)進行計算，溫室無外遮陽，無補光燈。

溫室夏季降溫所需總冷負荷Q，采用式(1)計算：

Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5

(1)

Q1為太陽輻射熱量，按式(2)計算：

Q1=aτE(1-γ)(1-β)S

(2)

式中：a為溫室受熱面積修正系數，建筑面積>3 000 m2，取a=1.0；τ為溫室覆蓋層的太陽輻射透射率，頂部5 mm單層玻璃，τ=0.88；E為輻射照度，指室外水平面太陽總輻射照度，W/m2；γ為室內太陽輻射反射率，一般取γ=0.1；β為蒸騰蒸發潛熱與溫室吸收的太陽輻射熱之比，高效種植取β=0.7；S為溫室總面積，S=9 484.8 m2。

Q2為人體顯熱冷負荷；Q3為照明冷負荷。由于高效生產溫室內人員很少，而溫室內夏季白天不開啟照明設備，因此這2項忽略不計。

Q4為圍護結構傳熱，即在溫室內溫度低于外界溫度的情況下，由于室內外空氣的溫度差，通過溫室各圍護結構(屋面、墻體等)從室外傳向室內的熱量，按式(3)計算：

Q4=∑μiAi(ti-to)a1a2

(3)

式中：μi為溫室圍護結構(屋面、墻面、門、窗等)的傳熱系數，W/(m2·K)；Ai為溫室圍護結構(屋面、墻面、門、窗等)的傳熱面積，m2；ti、to分別為溫室內、外設計溫度，℃；a1為溫室結構形式附加修正系數，金屬結構玻璃溫室，骨架間距1.2 m，取a1=1.05；a2為風力附加修正系數，4級以下(<6.71 m/s)，取a2=1.0。

Q5為冷風滲透損失，即溫室內部的冷空氣透過覆蓋材料縫隙、門窗縫隙逸至室外或開門開窗所造成的冷量損失，按式(4)計算：

Q5=CpFVγ(ti-to)

(4)

式中：Cp為空氣的質量定壓熱容，對于溫室通風工程常見情況，Cp=1.03 kJ/(kg·℃)；F為溫室與外界的空氣交換率，亦稱換氣次數，以每小時完全換氣次數為單位，單層玻璃、玻璃搭接縫隙密封的新溫室，F=1.0；V為溫室內部體積，V=6.069×104m3；γ為室外溫度條件下空氣的容重，室外溫度T=20 ℃時，γ=1.164 kg/m3。

由式(1)～(4)計算得到，溫室降溫所需總冷負荷為2 920 kW。

2)通風量M計算。

本設計中采用濕簾-風機降溫系統對空氣進行降溫，以溫室降溫所需的總冷負荷作為濕簾-風機降溫系統的產冷量，反推出通風量。

濕簾-風機降溫系統的產冷量QL，可由式(5)計算：

QL=LρCp(t2-t1)

(5)

式中：QL為濕簾-風機系統的產冷量，kW；L為通風量，m3/s；ρ為出風口空氣密度，kg/m3，計算得ρ=1.169 kg/m3；Cp為空氣的質量定壓熱容，對于溫室通風工程常見情況，Cp=1.03 kJ/(kg·℃)；t1為空氣通過濕簾前的干球溫度，℃；t2為空氣通過濕簾后的干球溫度，℃，由式(6)計算：

t2=(1-η)t1+ηts1

(6)

式中：η為設計工況下的濕簾換熱效率，%，由濕簾供應商提供，通常由試驗測得，100 mm厚濕簾紙，過簾風速(1 m/s)，一定條件下換熱效率和阻力一定，取η=0.80；ts1為空氣通過濕簾前的濕球溫度，℃。

計算得通風量M=365 m3/s。

3)風機選型。

根據上述計算，正壓通風降溫系統的總風量要求為365 m3/s，按一行栽培槽下布置一道通風管道計算，則共需管道通風機114臺，每臺能提供的風量為3.2 m3/s。同時，由于通風管道的阻力，為保證送風能力，要求風壓大于30 Pa。綜合考慮風壓、風量、直徑、功率、噪音及價格等因素，最后采用了廣州倍利機電有限公司生產的ACF22型環流風機，其出風量為2.17 m3/s，風壓100 Pa，轉速930 r/min，電機功率0.285 kW。

1.1.3送風管設計

系統中送風管的設計實質上是一個等截面等側孔不等間距均勻送風管道的設計問題。設計變量有風管長度L、風管直徑φ、側孔孔徑D、及側孔間距Lx。設計要求是：送風管上各側孔出風速度相同，均勻地把等量的冷空氣送入溫室內。風管長度L按栽培槽長度確定，L=45 m。風管直徑φ根據栽培槽下空間確定，φ=0.38 m。側孔孔徑D=8 mm，長度方向上每一個出風位置，兩側各布置3個側孔，共6個側孔。

需設計確定的關鍵參數為側孔在長度方向上的距離，即側孔間距Lx。由于風管較長，若按常規均勻送風管道的計算方法進行計算，每兩列側孔間距都不同，給風管的實際生產帶來很大不便。因此本研究采取了一種簡化的計算方式，即先計算出出風口總數，再將整個送風管分為3段，分別確定各段內的側孔間距Lx，即在一段內側孔間距Lx相同。

出風口總數N由式(7)計算：

N=Q0/(vmaxs)

(7)

式中：Q0為管道進風總量，即單臺風機送風量取Q0=2.17 m3/s；vmax為側孔出風限制風速，m/s；s為側孔面積，m3。

式(7)中需要確定的是側孔出風限制風速vmax。氣流是溫室環境中重要的物質、能量載體，對作物周圍溫度、濕度及CO2濃度都有很大影響[15]。葉面風速過低，會阻礙植物蒸騰作用；同時，在高溫高濕環境下，由于葉面水分難以蒸發，又促進了病原微生物的繁殖，導致病害發生。另外，氣流速度對植物凈光合速率也會產生影響，氣流速度在一定范圍內，植物凈光合速率會隨氣流速度的增加而增大[16]；但氣流速度超過限值，植物吸收CO2也會受阻。《溫室工程設計手冊》[17]中推薦溫室內通風換氣時，室內氣流速度一般控制在0.5 m/s以下，作物生長區域內推薦最小氣流為0.1 m/s。側孔出風限制風速vmax若取得過大，會使下部植株葉面風速過大；若取得過小，則會令整個生長區域氣流速度不足[8]。

在Fluent中采用標準的κ-ε湍流模型對風管送風進行CFD模擬[16]。兩個栽培槽之間的空間為流場區域，側孔出風風速選取11、13和15 m/s 3個水平進行比較，得到流場速度云圖(圖2)。可以看出，大部分空間受側孔出風風速影響很小，而受影響區域的高度隨著出口風速的增大而增高。實際可能會對植株產生影響的應是云圖中波谷以下區域，3種出口風速對應的波谷與栽培槽上表面距離分別為290、430和550 mm。雖然會有上部環流風機對溫室內垂直方向上的氣流進行擾動，但為了得到更好的空氣流動及降溫效果，受側孔出風影響的區域應越大越好。另一方面，若靠近植株區域風速過大或受影響的葉片過多，對植物生長不利。3種出口風速對應的靠近植株區域主導風速分別為0.95、1.12和 1.30 m/s。綜合考慮整體的空氣流動效果和對植株的影響，選定側孔出風限制風速vmax為13 m/s。

圖2 3種側孔出口風速v對應栽培槽間空氣速度場云圖
Fig.2 Velocity curves between two lines corresponding to 3 kinds of lateral fumarole outlet air velocity

由式(7)計算得出風口總數N=276，即整個送風管共有276個出風位置，若均勻布置，則出風位置間橫向間距為163 mm。現將整個送風管分為3段，即15 m為一段。中間段(15～30 m)側孔間距Lx=L2=160 mm；靠近風機段(30～45 m)側孔間距適當增加，取側孔間距Lx=L3=170 mm；靠近送風管端部段(0～15 m)側孔間距適當縮小，取側孔間距Lx=L1=150 mm。送風管側孔布置見如圖3，實際出風位置N=282個。每個出風位置兩側各有3個側孔，側孔間縱向間距A=50 mm。

1.管道風機； 2.送風管； 3.側孔； 4.管道端部封板。
L為送風管總長，m；Φ為送風管直徑，mm；B為氣流方向最后一排側孔距端部封板的距離，0.15 m；C為氣流方向第一排側孔距風機的距離，0.3 m；L1為靠近端部封板(0～15 m)范圍內側孔間距，mm；L2為中間段(15～30 m)范圍內側孔間距，mm；L3為靠近風機(30～45 m)范圍內側孔間距，mm；A為同列側孔縱向距離，mm；(1)、(2)、…、(16)為出風口位置編號。
1.Tube fan; 2.Air duct; 3.Lateral fumarole; 4.Blanking plate.Lis overall length, m;Φis diameter of air duct;Bis the distance between the last column of lateral fumaroles and the blanking plate, 0.15 m;Cis the distance between the first column of lateral fumaroles and the fan, 0.3 m;L1is the lateral fumaroles spacing in 0-15 m (close to the blanking plate)， mm；L2is the lateral fumaroles spacing in 15-30 m (middle range)， mm；L3is the lateral fumaroles spacing in 30-45 m (close to the fan)， mm；Ais the vertical distance of lateral fumaroles in column， mm； (1), (2), …, (16) are the numbers of outlet position.
圖3 送風管側孔布置圖
Fig.3 Lateral fumarole layout in the air duct

1.2 試驗方法

1.2.1測試溫室概況

試驗于2018年7月在河北省邢臺市南和縣進行，試驗溫室為南和縣設施農業產業集群項目一期內的6號溫室和7號溫室(對照)。溫室寬度為9.6 m/跨×19跨=182.4 m，長度為4 m/開間×13=52 m，面積為9 484.8 m2。溫室為Venlo型玻璃連棟溫室，檐高6 m，頂高6.8 m，頂部為5 mm鋼化玻璃，立面為5+6A+5雙層中空玻璃。6號溫室利用屋面天窗進行自然通風降溫，利用栽培槽下正壓通風降溫系統進行強制降溫，溫室北側為連廊，南側為外界；7號溫室利用屋面天窗進行自然通風降溫，利用濕簾風機負壓降溫系統進行強制降溫，溫室南北兩側均為外界。兩棟溫室配備的幕簾系統包括：內遮陽系統、內保溫系統、四周側卷系統，無外遮陽系統，夏季通過在溫室頂部噴涂白色遮陽涂料進行降溫。

河北省邢臺市南和縣屬溫帶亞濕潤大陸性季風氣候，年平均氣溫13.9 ℃，年平均風速1.9 m/s。最熱月平均溫度26.7 ℃，極端高溫41.1 ℃。

6號溫室內采用懸掛式栽培槽，7號溫室內采用支架式栽培槽，2個溫室內均種植黃瓜。黃瓜為喜溫性蔬菜，生長適宜溫度為18～30 ℃。

1.2.2試驗設計

1)溫度對比測試。室外氣象資料由溫室環境控制系統配套氣象站傳感器在計算機控制下自動采集，每5 min記錄一次風速、風向、溫度、濕度、輻射照度等數據。室內溫濕度測量采用的是Hoogerdoorn的溫濕度測量盒，測量盒安裝于溫室中部，高度為離地約3.5 m處，每5 min記錄1次室內溫度、相對濕度及CO2濃度數據。取一天24 h，6號溫室與7號溫室環境控制系統采集的溫度數據，對正壓通風降溫系統與濕簾風機系統的降溫效果進行直觀對比；再取2個溫室內連續5天的溫度數據進行處理和比較。

2)側孔風速風壓測試。按設計參數進行送風管制作、安裝，并使用HT-9829熱敏風速儀對側孔風速和風壓進行了測試，測試出風口位置見圖3，相鄰兩位置間距3 m，每個位置測試其上、中、下3個側孔的出口風速及風壓。

3)6號溫室內水平溫度場分布情況測試。為考察正壓通風降溫系統內部水平溫度場的分布情況，在溫室內布置9 個溫度測點(測點高度1.7 m)，測試儀器為紅水溫度計，測點布置方式見圖4。以溫室西南角為坐標原點，東西方向為X軸，南北方向為Y軸。在1 天內，分別于11:00、12:00、13:00各采集并記錄1 次9 個測點的溫度數據。

數據單位為m。601, 602，…，609分別表示測點編號。
X軸為東西方向，Y軸為南北方向；圖6同。
The data unit is m.601, 602，…， 609 respectively represent the numbers of measurement point. TheX-axis is the east-west， theY-axis is the north-south；The same as
Fig.6.
圖4 6號溫室內測點布置平面圖
Fig.4 Layout of measure points in No.6 greenhouse

2 結果與分析

2.1 試驗結果

2.1.1溫度對比試驗結果

2018年6月4日，6號溫室內正壓通風降溫系統、開窗系統、幕簾系統，7號溫室內濕簾-風機負壓通風降溫系統、幕簾系統、開窗系統均在環境控制系統的控制下處于正常運行狀態。當日溫度變化見圖5。在8:00-19：00時間段內，6號溫室的溫度一直高于7號溫室，平均高3.4 ℃，在14:15時達到6.1 ℃的最大溫度差；在10:00-15:00時間段內，6號溫室內的溫度平均高于室外2.16 ℃。

6月1日—6月5日，9:00-17:00時間段內6號溫室與7號溫室(對照)的溫度差見表2。白天6號溫室的溫度平均高于7號溫室3.7 ℃左右。同時外界溫度對降溫幅度也有影響，外界溫度越高兩者降溫效果的差距越大，2個溫室的溫度差最大達到6.8 ℃。

圖5 6號溫室與對照溫室日溫度變化
Fig.5 Temperature variations of the No.6 and control greenhouses during daytime

2.1.2側孔風速風壓試驗結果

管道風機以額定功率運行情況下，測量送風管上側孔風速和風壓，結果見表3。可以看出，除靠近風機段的2個測試點外，其余出風位置側孔的出口風速多為12.9 m/s，風壓為100 Pa。對1～15出風口3個側孔的風速、風壓均值進行數據穩定性的檢驗，得到風速均值的標準差為0.012，風壓均值的標準差為0.180，說明風管整體送風均勻度高，達到設計目的。

表2 測試期間6號溫室日最高氣溫及與對照溫室的溫度差Table 2 Daily maximum temperature of No.6 greenhouse and temperature differences of the No.6 and control greenhouses during the test period ℃

表3 側孔風速和風壓測試結果Table 3 Results of lateral fumarole velocity and pressure test

注：①出風口位置見圖3。

Notes：①, the outlet position shown in
Fig.3.

2.1.36號溫室內水平溫度場分布結果

6號溫室同一天11:00、12:00、13:00各測點的溫度見表4，圖6示出該溫室13:00水平方向溫度場分布三維圖。可以看出，溫度低值多出現于栽培行的中部，栽培行兩端的溫度較高，但相差不大。中部溫度低于兩端是受植物蒸騰作用影響：測點602、605和608四周都是植物、測點也在植株葉片的遮蓋之下；而測點601、606和607靠近送風室，北側無植株且易受陽光照射；同理，測點603、604和609靠近道路，南側無植株且易受陽光照射。因此，正壓通風降溫系統在栽培行方向上形成的溫度場基本是均勻的。

表4 6號溫室內各測點溫度值Table 4 Temperature of measure points in No. 6 greenhouse ℃

圖6 6號溫室水平溫度場分布三維圖
Fig.6 3D diagram of horizontal temperature distribution in No.6 greenhouse

2.2 結果分析

由送風管上出風口風速和風壓數據及6號溫室內水平方向溫度場的分布情況可知，正壓通風降溫系統送風均勻，能在栽培行方向上形成均勻的溫度場。另測得風機進風口溫度30.5 ℃的情況下，送風管末端出風口溫度31.5 ℃。送風管內空氣溫度雖有所升高，但幅度不大。

從2個溫室溫度對比結果可以看出，正壓通風降溫系統的降溫效果劣于濕簾-風機負壓降溫系統，兩者降溫效果相差接近4 ℃。針對這一結果，討論如下：

1) 通風量問題：據計算所得每臺管道風機的風量應為3.20 m3/s，而實際安裝的風機風量為2.17 m3/s，約為需求風量的68%。對照溫室內安裝有單臺流量12.22 m3/s的軸流風機共計38臺，計算可得6號溫室的機械通風量僅為7號溫室的53%。通風量或冷量不足應該是導致6號溫室降溫效果不如7號溫室的主要原因。

2) 數據來源問題：按照降溫原理考慮，濕簾-風機負壓通風降溫系統形成的是水平方向的溫度梯度，正壓通風降溫系統形成的是垂直方向的水平梯度。本研究中的溫度數據來源為溫室內中部的環境控制系統的測量盒，測量盒位于離地3.5 m的地方。這個溫度點的位置并不能反映降溫系統的整體降溫水平，特別是對于正壓通風降溫系統而言。研究表明[18]，半封閉溫室內冠層頂部與底部的垂直溫差有55%的時間大于2 ℃，有20%的時間大于5 ℃，但是植物生長和果實產量基本不受影響。

3) 其他系統的影響：2個溫室都僅有內遮陽系統，無外遮陽系統，依靠遮陽涂料對頂部玻璃進行遮陽降溫。夏季太陽輻射強烈，內遮陽系統必須保持展開狀態。濕簾-風機負壓降溫系統由軸流風機將室內空氣強制抽出室外，不受其他系統影響。而正壓通風降溫系統利用的是氣體溫差從天窗逸出熱空氣，內遮陽幕布在一定程度上阻礙了室內熱空氣的向上逸出。

4) 進風來源的影響：6號溫室的進風來源是溫室間連廊，7號溫室進風來源是室外，因此6號溫室的進風溫濕度受連廊內空氣溫濕度影響較大；而連廊內無降溫系統、自然通風情況也較差，因此基本處于高溫、高濕狀態。這也在一定程度上影響了6號溫室濕簾的降溫效率。

5) 能耗比較：正壓通風降溫系統運行總能耗為35.04 kW·h，濕簾-風機負壓降溫系統運行總能耗為45.55 kW·h。

3 結束語

我國大面積單體連棟溫室夏季降溫難、溫室內溫度分布不均的問題一直是制約連棟溫室在我國發展的技術瓶頸。本研究設計的正壓通風降溫系統是擬突破瓶頸的一次大膽探索，雖然其實際效果尚難令人滿意，但若能在此基礎上進一步研究改進，相信會有新的轉機。

1) 正壓通風系統改進方向。

增加冷量供給：選擇風量更大的管道風機，以提高通風量；或者增加濕簾厚度，以提高濕簾降溫效率；或采用其他冷源提供方式：如空調，以增加冷量的供給。

與遮陽系統的配合：外遮陽系統可有效減少太陽輻射透過率、減少進入溫室的熱量。因此，正壓通風降溫系統若與外遮陽系統配合，應能得到更佳的降溫效果。

2) 正壓通風系統研究方向。

降溫效果整體評價：從試驗設計上應在溫室內進行水平方向和垂直方向多個布點，分析溫室內整體的溫度分布情況，對降溫效果進行整體評價。

作物生長發育研究：參考國外對半封閉溫室的研究方法，也應進行溫室內作物生長發育與果實產量的研究，從而對系統性能作出正確評價。

節能性研究：正壓通風降溫系統不僅可用于夏季降溫，在首部增加加溫系統和CO2氣源還可用于冬季加溫、補充CO2和室內的氣流擾動，這些作用對于減少溫室碳排放、節約能源消耗、冬季通風除濕是否有利還需進一步試驗研究。

3) 正壓通風系統在我國適用性的討論。

半封閉溫室的環境控制理念來自于荷蘭，且近年來快速發展并得到普遍的認可。荷蘭屬于溫帶海洋性氣候，夏季室外溫度基本保持在30 ℃以下[9]，降溫負荷小，利用正壓通風的方式可以精確控制溫室內的環境參數，同時保證其均勻穩定性。我國大部分地區屬于大陸季風性氣候，夏季太陽輻射強、溫度高，多數地區夏季室外氣溫平均在35 ℃以上[7]，需要的制冷量大。從目前初步試驗結果看，正壓通風的降溫方式不如負壓通風降溫方式降溫效果好。