日光溫室正壓濕簾冷風(fēng)降溫性能及冷負(fù)荷計(jì)算模型

孫維拓，周 波，徐 凡，尚 超，Chungui Lu，郭文忠

日光溫室正壓濕簾冷風(fēng)降溫性能及冷負(fù)荷計(jì)算模型

孫維拓1,2，周 波1,2，徐 凡1,2，尚 超1,2，Chungui Lu3，郭文忠1,2※

（1. 北京農(nóng)業(yè)智能裝備技術(shù)研究中心，北京 100097；2. 農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)信息技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100097；3. 諾丁漢特倫特大學(xué)動(dòng)物、農(nóng)村與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，諾丁漢 NG250QF）

負(fù)壓濕簾風(fēng)機(jī)降溫被廣泛應(yīng)用于溫室生產(chǎn)中，但存在降溫均勻性差、限制溫室長度及對溫室密閉性要求高等不足。為克服負(fù)壓濕簾風(fēng)機(jī)降溫的局限性，提高日光溫室降溫能力，該研究設(shè)計(jì)了日光溫室正壓濕簾冷風(fēng)降溫系統(tǒng)，其氣流組織方式為濕冷空氣從南屋面底部進(jìn)入日光溫室，熱空氣由頂開窗排出室外。在北京地區(qū)無作物的日光溫室對系統(tǒng)夏季降溫增濕效果及性能進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明：在典型夏季高溫白天，正壓濕簾冷風(fēng)降溫系統(tǒng)配合遮陽網(wǎng)可將日光溫室試驗(yàn)區(qū)內(nèi)平均氣溫控制在30.7～33.4 ℃，比采用自然通風(fēng)配合遮陽網(wǎng)的對照區(qū)低5.4～11.1 ℃，比室外低2.4～5.4 ℃，降溫效果良好；夜間系統(tǒng)對溫室降溫幅度減小。該系統(tǒng)可有效緩解低濕脅迫，日光溫室試驗(yàn)區(qū)空氣平均相對濕度為49.8%～62.3%，比對照區(qū)及室外分別高13.6%～21.2%和13.6%～24.6%。室內(nèi)風(fēng)速0.35～1 m/s，氣流分布差異性較小。試驗(yàn)條件下，正壓濕簾冷風(fēng)降溫系統(tǒng)的平均降溫效率為91%，比傳統(tǒng)的負(fù)壓濕簾風(fēng)機(jī)高10個(gè)百分點(diǎn)以上；實(shí)際平均耗水量為0.035～0.079 g/(m2·s)，且耗水量與室外空氣水蒸氣飽和壓差（VPD，vapor pressure deficit）呈正相關(guān)（<0.01，=0.64）。同時(shí)，研究構(gòu)建了日光溫室冷負(fù)荷計(jì)算模型及濕簾冷風(fēng)降溫設(shè)備合理選型方法，其中冷負(fù)荷模型是降溫設(shè)備選型的基礎(chǔ)，普遍適用于各種日光溫室降溫方法的研究。計(jì)算得到日光溫室夏季降溫冷負(fù)荷為299.1 W/m2，應(yīng)安裝的正壓濕簾冷風(fēng)降溫系統(tǒng)最大比通風(fēng)量為0.067 m/s。該研究為日光溫室正壓濕簾冷風(fēng)降溫方法的工程應(yīng)用提供了技術(shù)參考，為日光溫室安全越夏生產(chǎn)環(huán)境控制提供了理論基礎(chǔ)。

溫室；溫度；模型；日光溫室；正壓通風(fēng)；濕簾風(fēng)機(jī)；降溫；冷負(fù)荷

0 引 言

溫室濕簾風(fēng)機(jī)降溫多采用負(fù)壓通風(fēng)，是溫室越夏生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的降溫方式，國內(nèi)外已開展大量研究[1-2]。負(fù)壓濕簾風(fēng)機(jī)在炎熱干燥地區(qū)和氣候濕潤地區(qū)均具有良好的降溫效果，配套遮陽網(wǎng)可將連棟溫室內(nèi)氣溫降低至低于室外氣溫2 ℃左右[3-4]。然而溫室采用負(fù)壓濕簾風(fēng)機(jī)降溫存在諸多不足，最大的弊端是在氣流方向上室內(nèi)氣溫分布極不均勻，從濕簾端至風(fēng)機(jī)端氣溫逐漸升高，最大溫差達(dá)10 ℃左右[4-5]，且通過模型計(jì)算得知?dú)饬鞣较蛏系淖畲鬁囟忍荻瘸霈F(xiàn)在太陽輻射最強(qiáng)烈的正午前后（11:00-12:00）[6]，提高通風(fēng)量和采用外遮陽可提高溫度分布的均勻性[5]。同時(shí)，考慮風(fēng)速與風(fēng)量，風(fēng)機(jī)與濕簾的有效安裝距離在40 m左右，最長不宜超過50 m[7-8]，限制了單棟溫室長度；對溫室密閉性要求嚴(yán)格，以防止室外空氣從濕簾以外的各處縫隙進(jìn)入溫室影響降溫效果。在日光溫室中，濕簾和風(fēng)機(jī)通常分別安裝于東西兩側(cè)山墻[8]，而生產(chǎn)型日光溫室的長度一般在60～80 m，有的甚至超過100 m，因此上述弊端在日光溫室中尤為突出。

與負(fù)壓濕簾冷風(fēng)降溫相對應(yīng)的是正壓濕簾冷風(fēng)降溫，其工作原理是：風(fēng)機(jī)抽取室外未飽和空氣經(jīng)過濕簾送入溫室，在濕簾處空氣顯熱轉(zhuǎn)化為潛熱，從而達(dá)到為溫室輸送冷風(fēng)降溫的目的，熱空氣由頂窗或側(cè)窗排出[7]。正壓濕簾冷風(fēng)降溫的優(yōu)點(diǎn)[9-10]總結(jié)如下：1）能夠定向精準(zhǔn)送風(fēng)或通過風(fēng)管均勻送風(fēng)；2）對溫室密閉性要求低；3）空氣置換快；4）高度裝備化，能夠與加溫、CO2補(bǔ)施及臭氧消毒等設(shè)施環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)裝備有機(jī)集成，共用通風(fēng)管道；5）能夠?qū)M(jìn)入溫室的空氣進(jìn)行集中過濾、消毒處理，且室內(nèi)處于正壓狀態(tài)，可有效防止外來蟲源、病菌及灰塵等進(jìn)入室內(nèi)，屬于綠色防控技術(shù)。

目前國內(nèi)關(guān)于正壓濕簾冷風(fēng)降溫的研究多見于設(shè)施養(yǎng)殖領(lǐng)域[9,11]。在設(shè)施園藝領(lǐng)域盡管已經(jīng)出現(xiàn)了正壓濕簾冷風(fēng)降溫在連棟溫室的工程應(yīng)用[10]，但在日光溫室的應(yīng)用方法及相關(guān)理論研究尚未見報(bào)道。為克服負(fù)壓濕簾風(fēng)機(jī)降溫的局限性，提高日光溫室應(yīng)對高溫天氣的能力，該研究設(shè)計(jì)了日光溫室正壓濕簾冷風(fēng)降溫系統(tǒng)，并在北京地區(qū)無作物的日光溫室對系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)測試，分析與評價(jià)系統(tǒng)夏季降溫增濕效果及性能，同時(shí)構(gòu)建日光溫室冷負(fù)荷計(jì)算模型，探究降溫設(shè)備合理選型方法，以期為日光溫室正壓濕簾冷風(fēng)降溫方法的工程應(yīng)用提供技術(shù)參考，助推設(shè)施園藝產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)周年高效、優(yōu)質(zhì)、清潔生產(chǎn)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.1.1 試驗(yàn)溫室

2018年7月15日-2018年8月31日，在北京市農(nóng)林科學(xué)院（39°56′N，116°16′E）院內(nèi)的日光溫室中進(jìn)行了溫室正壓濕簾冷風(fēng)降溫試驗(yàn)。

試驗(yàn)日光溫室（圖1、圖2）東西走向，長33 m，跨度8 m，溫室下沉0.5 m，北墻高3.18 m，脊高4.14 m，后坡長1.63 m，采用鋼骨架結(jié)構(gòu)，北墻及山墻為370 mm黏土磚和100 mm聚苯板，內(nèi)外表面抹10～12 mm抗裂砂漿，后坡為20 mm水泥砂漿和100 mm后屋強(qiáng)化面板，內(nèi)表面做4 mm防水，前坡覆蓋為8 mm雙層中空PC板。溫室內(nèi)部靠北墻過道寬1.1 m，過道與栽培區(qū)域由玻璃墻隔斷；栽培區(qū)從東至西由玻璃墻隔斷為5個(gè)區(qū)域，二區(qū)和四區(qū)分別為本試驗(yàn)的日光溫室試驗(yàn)區(qū)和對照區(qū)，試驗(yàn)區(qū)與對照區(qū)面積均為41.4 m2，東西間隔6 m。試驗(yàn)期間，日光溫室未種植作物。

圖1 正壓濕簾冷風(fēng)降溫系統(tǒng)實(shí)物圖

1.1.2 設(shè)備安裝及運(yùn)行參數(shù)

日光溫室試驗(yàn)區(qū)采用1臺正壓濕簾冷風(fēng)機(jī)（型號：KD-18）進(jìn)行通風(fēng)降溫，設(shè)備選用變速軸流風(fēng)機(jī)，380 V電壓，額定功率1.1 kW，額定風(fēng)量1.8萬m3/h（試驗(yàn)過程中實(shí)測2 750 m3/h），風(fēng)壓180 Pa；循環(huán)水泵220 V電壓，額定功率45 W，最高揚(yáng)程2.5 m，最大流量2.5 m3/h；濕簾耗水量10～15 L/h；設(shè)備外形尺寸1 100 mm× 1 100 mm×940 mm，出風(fēng)口尺寸670 mm×670 mm。濕簾冷風(fēng)機(jī)安裝于溫室南側(cè)（圖1、圖2），送風(fēng)管從前屋面底部進(jìn)入溫室并向兩側(cè)分支，均勻設(shè)置4個(gè)出風(fēng)口（F300），出風(fēng)口向上傾斜45°。在試驗(yàn)過程中，日光溫室試驗(yàn)區(qū)適時(shí)開啟濕簾冷風(fēng)機(jī)及頂開窗（規(guī)格：4 m×0.8 m；最大張開角度30°）進(jìn)行降溫；對照區(qū)打開頂開窗及側(cè)窗進(jìn)行自然通風(fēng)降溫；試驗(yàn)區(qū)與對照區(qū)遮陽網(wǎng)常開，遮陽網(wǎng)與前坡透明覆蓋復(fù)合層太陽輻射透過率平均值為0.29（表1）。

表1 遮陽網(wǎng)鋪開條件下日光溫室太陽輻射總透過率

注：選取2018年8月16日-8月30日數(shù)據(jù)用于計(jì)算太陽輻射總透過率。

Note: Data for calculation of total solar radiation transmissivity are selected from Aug. 16 to Aug. 30, 2018.

1.1.3 測點(diǎn)布置與儀器

選用室內(nèi)氣象站監(jiān)測日光溫室試驗(yàn)區(qū)及對照區(qū)溫度、相對濕度及太陽輻射等環(huán)境數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集儀為美國Campbell公司生產(chǎn)的CR1000；溫濕度傳感器型號為VAISALA HMP155，溫度測量范圍為-80～60 ℃，相對濕度測量范圍為0～100%，精度為±(0.055+0.0057×溫度)℃（測量范圍20～60 ℃）和±(1.0+0.008×濕度讀數(shù))%（測量范圍-20～40 ℃）；輻射傳感器型號為美國LICOR公司生產(chǎn)的LI200X短波輻射傳感器，測量范圍為400～1 100 nm，精度為±3%，測點(diǎn)位置位于測試區(qū)域幾何中心，距地面1.5 m。室外氣象站1臺，其數(shù)據(jù)采集儀及傳感器型號同室內(nèi)氣象站，置于遠(yuǎn)離日光溫室的田間。由于試驗(yàn)日光溫室周邊具有水泥硬化路面及其他建筑、構(gòu)筑物，使得局部氣溫較高，因此又選用美國Onset公司生產(chǎn)的HOBO U14-001型溫濕度記錄儀測量日光溫室外空氣溫濕度，溫度、相對濕度傳感器測量范圍分別為-20～50 ℃和0～100%，精度分別為±0.2 ℃（0～50 ℃）和±2.5%（10%～90%），室外溫濕度（同正壓濕簾冷風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)溫濕度）以此測量值為準(zhǔn)，其中氣溫測量值略高于室外氣象站氣溫測量值。選用ESPEC THCO2便攜式環(huán)境采集儀測量濕簾冷風(fēng)機(jī)出風(fēng)溫濕度，溫濕度傳感器型號為RSH-3020，測量范圍為-25～70 ℃和0～99%，精度為±0.3 ℃（10～40 ℃）和±2.5%（30%～80%）。選用銅-康銅T型熱電偶作為溫度傳感器測量濕簾冷風(fēng)機(jī)循環(huán)水溫，精度為± 0.2 ℃，Testo T176進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄。采用Kanomax Climomaster 6501系列熱敏式風(fēng)速儀（探頭型號：Climomaster 6533，測量范圍0.01～5 m/s，精度為±2%）測量日光溫室風(fēng)速分布，測定高度為1.5 m，測量方法為多次測量求平均值，測點(diǎn)布置詳見圖2。所有設(shè)備自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)時(shí)間步長為10 min。

a. 橫截面圖

a. Cross-section view

b. 平面圖

b. Plan view

注：A、A1、A2、B、B1、B2、C、C1、C2分別為室內(nèi)風(fēng)速測點(diǎn)；D、H為室內(nèi)溫度、相對濕度及水平方向太陽輻射測點(diǎn)；E為正壓濕簾冷風(fēng)機(jī)出風(fēng)溫度、相對濕度測點(diǎn)；F為正壓濕簾冷風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)（室外空氣）溫度、相對濕度測點(diǎn)；G為正壓濕簾冷風(fēng)機(jī)循環(huán)水溫測點(diǎn)。

Note: A, A1, A2, B, B1, B2, C, C1, C2are indoor wind velocity measurement points; D, Hare indoor air temperature, relative humidity and horizontal solar radiation measurement points; E is outlet air temperature and relative humidity measurement points of the positive pressure fan-pad cooling system; F is temperature and relative humidity measurement points of positive pressure fan-pad cooling system inlet air (outdoor air); G is circling water temperature measurement point of the positive pressure fan-pad cooling system.

圖2 日光溫室正壓濕簾冷風(fēng)降溫系統(tǒng)示意圖與測點(diǎn)布置

Fig.2 Schematic diagram of positive pressure fan-pad cooling system and measurement points of Chinese solar greenhouse

1.2 計(jì)算方法

1.2.1 日光溫室冷負(fù)荷計(jì)算模型

溫室冷負(fù)荷計(jì)算是溫室降溫設(shè)備選型的基礎(chǔ)。目前關(guān)于日光溫室熱負(fù)荷的計(jì)算已經(jīng)有較成熟且廣泛使用的方法[12]，由于太陽輻射的介入，日光溫室冷負(fù)荷計(jì)算無法直接采用熱負(fù)荷的計(jì)算方法。溫室降溫的直接作用對象是溫室內(nèi)空氣，冷負(fù)荷的計(jì)算也應(yīng)以室內(nèi)空氣為分析對象。夏季白天日光溫室內(nèi)空氣的熱量得失途徑包括：吸收太陽輻射熱能；與溫室圍護(hù)結(jié)構(gòu)、室內(nèi)地面、骨架結(jié)構(gòu)及作物間的對流換熱；由通風(fēng)換氣及縫隙漏氣與室外空氣進(jìn)行的熱量交換；由蒸散和冷凝引起的空氣潛熱變化。精確計(jì)算日光溫室冷負(fù)荷非常復(fù)雜，本文進(jìn)行如下假設(shè)：1）不計(jì)輻射傳熱過程；2）室內(nèi)空氣不吸收太陽輻射；3）不計(jì)骨架結(jié)構(gòu)、作物對傳熱的影響，不計(jì)潛熱、顯熱轉(zhuǎn)化過程，忽略山墻和后坡接收的太陽輻射；4）僅考慮一維穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)。

日光溫室冷負(fù)荷c可由下式計(jì)算：

式中nw為北墻內(nèi)表面與室內(nèi)空氣的對流換熱，W/m2（以室內(nèi)地面面積f為基準(zhǔn)，單位m2，以下類同）；f為室內(nèi)地面與室內(nèi)空氣的對流換熱，W/m2；v為溫室熱風(fēng)滲透負(fù)荷，W/m2；t為室內(nèi)空氣通過前坡透明覆蓋、后坡及山墻與室外空氣進(jìn)行的貫流傳熱，W/m2。

太陽輻射到達(dá)北墻內(nèi)表面，北墻內(nèi)表面可看作是具有內(nèi)熱源且厚度可忽略的平壁，其傳熱過程包括：對太陽輻射的吸收，與室內(nèi)空氣的對流換熱nw，與北墻外表面的熱傳導(dǎo)，與其他圍護(hù)結(jié)構(gòu)、骨架結(jié)構(gòu)及作物的輻射傳熱，透過前坡覆蓋與天空的輻射傳熱。其中nw的表達(dá)式如下[12]：

根據(jù)假設(shè)，可近似認(rèn)為北墻內(nèi)表面吸收的太陽輻射能全部轉(zhuǎn)化為與室內(nèi)空氣的對流換熱以及與北墻外表面的熱傳導(dǎo)。因此，北墻內(nèi)表面的熱量平衡如下：

式中nw為北墻內(nèi)表面接收的太陽輻射能，W/m2；nw為北墻內(nèi)表面對太陽輻射的吸收比，取值0.75[13]；nw為北墻內(nèi)表面與室外空氣之間的總傳熱系數(shù)，W/(m2·℃)；a為室外環(huán)境設(shè)計(jì)溫度，取夏季6～9月連續(xù)1 h內(nèi)平均大氣環(huán)境溫度的最高值（38 ℃，圖3）為室外環(huán)境設(shè)計(jì)溫度，但考慮日光溫室附近局部氣溫較高，取值40 ℃。

nw可由下式求得：

由式（2）～（4）及式（13）～（16）可求得北墻內(nèi)表面溫度nw,in，進(jìn)而求得北墻內(nèi)表面與室內(nèi)空氣的對流換熱量nw。

與北墻內(nèi)表面類似，室內(nèi)地面與室內(nèi)空氣的對流換熱f可由下式求得：

通過其他圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱損失t被看作是熱量由壁面一側(cè)的流體通過壁面?zhèn)鞯搅硪粋?cè)流體中去的“傳熱過程”[18]，其表達(dá)式如下：

式中tc、nr及sw分別為前坡透明覆蓋、后坡及山墻的表面積，m2；tc、nr及sw分別為室內(nèi)外空氣通過前坡透明覆蓋、后坡及山墻進(jìn)行熱量交換的總傳熱系數(shù)，W/(m2·℃)。

其中，tc、nr及sw的計(jì)算方法如下[18]：

正壓通風(fēng)條件下，溫室熱風(fēng)滲透造成的換氣量較小，因此正壓濕簾冷風(fēng)降溫條件下的熱風(fēng)滲透負(fù)荷v的計(jì)算可參照冬季溫室密閉條件下冷風(fēng)滲透計(jì)算方法，其表達(dá)式如下：

式中v,leak為日光溫室熱風(fēng)滲透比換氣量，m/s；air為空氣密度，取1.3 kg/m3[13]；pa為空氣的定壓比熱容，取1 006 J/(kg·℃)[12-13]；為由風(fēng)滲透造成的換氣頻次，取0.4/h[16,21-22]；為日光溫室的平均高度，以溫室地面為基準(zhǔn)，m。

室內(nèi)地面及北墻內(nèi)表面接收的太陽輻射能由下式計(jì)算[7,13]：

式中f,out為室外地面接收的太陽輻射，包括直接輻射與散射輻射，取夏季6～9月連續(xù)1 h內(nèi)平均太陽輻射量的最高值為室外設(shè)計(jì)太陽輻射量，取值860 W/m2（圖3）；tot為溫室太陽輻射總透過率；cp,nw、cp,f分別為從前坡透明覆蓋到北墻內(nèi)表面及室內(nèi)地面的視角系數(shù)；f、nw、nr及tc分別為日光溫室跨度、北墻高度、后坡長度及前坡弧長，m；j1、j2分別為同一溫室橫截面內(nèi)前坡底角與北墻頂點(diǎn)的連線、屋脊與北墻底角的連線，m；為太陽高度角，取68°。

為計(jì)算日光溫室冷負(fù)荷，除上述已賦值的常量外，還需根據(jù)具體的溫室結(jié)構(gòu)與材料、地理區(qū)位及氣候條件等提供相關(guān)參數(shù)，日光溫室冷負(fù)荷計(jì)算基本參數(shù)匯總于表2。計(jì)算得到試驗(yàn)日光溫室的冷負(fù)荷為299.1 W/m2，nw、f、v及t對日光溫室冷負(fù)荷的貢獻(xiàn)率分別為11.0%、73.3%、1.3%及14.4%。

表2 日光溫室冷負(fù)荷計(jì)算基本參數(shù)

1.2.2 濕簾冷風(fēng)降溫設(shè)備選型方法

濕簾冷風(fēng)降溫設(shè)備的選型實(shí)際上是通風(fēng)量的選擇，設(shè)備廠家會關(guān)注與通風(fēng)量匹配的濕簾面積、厚度及循環(huán)水流量等。正壓濕簾冷風(fēng)機(jī)將濕冷空氣送入溫室，與室內(nèi)高溫空氣混合，并將熱空氣排出，以降低室內(nèi)氣溫。降溫過程中，可認(rèn)為送入的濕冷空氣未達(dá)到室內(nèi)空氣的露點(diǎn)溫度，室內(nèi)空氣未發(fā)生潛熱與顯熱的轉(zhuǎn)化，因此僅考慮顯熱變化對室內(nèi)氣溫的影響，正壓濕簾冷風(fēng)機(jī)對溫室的制冷量（fp，W/m2）可由下式計(jì)算：

式中pad為通過濕簾后送入溫室的濕冷空氣溫度，℃；v,fp為正壓濕簾冷風(fēng)降溫系統(tǒng)的比通風(fēng)量，m/s。

因此，對于地表面積為f的日光溫室，其采用正壓濕簾冷風(fēng)降溫所需要的通風(fēng)量（fp，m3/s）為：

式中fp為正壓濕簾冷風(fēng)機(jī)的制冷效率，取0.9；a,wb為室外空氣濕球溫度，℃；RH為相對濕度的100倍，例如空氣的相對濕度為40%，則RH取40。

濕球溫度可由下式計(jì)算[23]：

根據(jù)日光溫室冷負(fù)荷計(jì)算結(jié)果，且當(dāng)室外氣溫a為40 ℃時(shí)，取相對濕度35%，計(jì)算得到日光溫室應(yīng)安裝的正壓濕簾冷風(fēng)降溫系統(tǒng)最大比通風(fēng)量為0.067 m/s，試驗(yàn)區(qū)要求的最大通風(fēng)量約為9 976 m3/h。因此，日光溫室試驗(yàn)區(qū)安裝的正壓濕簾冷風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量1.8萬m3/h，可變頻，能夠滿足冷負(fù)荷需求。

1.2.3 降溫性能分析

正壓濕簾冷風(fēng)降溫的耗水量可由下式計(jì)算：

式中為正壓濕簾冷風(fēng)降溫系統(tǒng)的耗水量，g/(m2·s)；pad與a分別為通過濕簾后的濕冷空氣及室外空氣的絕對濕度，即水蒸氣質(zhì)量濃度，g/m3。

任意濕空氣的絕對濕度可由下式計(jì)算[7]：

式中v為水蒸氣的摩爾質(zhì)量，取18.015 34 g/mol，為一般氣體常數(shù)，取8.314 J/(mol·K)；為濕空氣溫度，K；為濕空氣溫度，℃；為水蒸氣分壓力，Pa；*為飽和蒸氣壓，Pa；RH為空氣相對濕度。

在溫室生產(chǎn)中水蒸氣飽和壓差（VPD，kPa）應(yīng)用最為廣泛，它表示一定溫度的濕空氣達(dá)到水蒸氣飽和還能吸納水蒸氣的量，計(jì)算式如下：

2 結(jié)果與分析

2.1 正壓濕簾冷風(fēng)降溫效果

2.1.1 降溫幅度

表3為日光溫室試驗(yàn)區(qū)、對照區(qū)及室外氣溫比較。在典型夏季晴天，正壓濕簾冷風(fēng)機(jī)配合遮陽網(wǎng)可將日光溫室內(nèi)氣溫控制在35 ℃及以內(nèi)，室內(nèi)平均氣溫為30.7～33.4 ℃，比采用自然通風(fēng)配合遮陽網(wǎng)的對照區(qū)低5.4～11.1 ℃，比室外氣溫低2.4～5.4 ℃，降溫效果良好，能夠保證大部分設(shè)施蔬菜安全越夏生產(chǎn)。

日光溫室對照區(qū)通過開啟頂開窗及側(cè)窗進(jìn)行自然通風(fēng)降溫，期間室內(nèi)氣溫高于室外氣溫，平均溫差最大達(dá)到6.8 ℃，室內(nèi)最高氣溫達(dá)到38.8～46.5 ℃，無法滿足設(shè)施蔬菜生長發(fā)育需求。在2018年8月23日，日光溫室試驗(yàn)區(qū)未開啟濕簾循環(huán)水泵，相當(dāng)于通過正壓機(jī)械通風(fēng)進(jìn)行降溫，盡管與自然通風(fēng)的對照區(qū)相比有6.5 ℃的平均降溫幅度，但室內(nèi)外溫度基本持平，且室內(nèi)最高氣溫達(dá)到38.0 ℃，降溫能力有限。

晌午過后，柳含煙拿浴巾去井臺搖起一桶水將整個(gè)頭顱淹沒水中好一會，因?yàn)樗麄€(gè)上午都在憧憬蕭飛羽為她插上了自由的翅膀，可由于蕭飛羽不僅是個(gè)名副其實(shí)的少年郎，她還能從他似乎把她當(dāng)成了布娃娃清晰地感知他有童貞般的純樸，所以她在蕭飛羽眼里雖然是個(gè)年幼無知的丫頭，蕭飛羽在她心里也是個(gè)稚氣未褪的孩子，也由于蕭飛羽畢竟是個(gè)孩子她被插上自由翅膀的憧憬又與幻想交織，以致她越想越迷糊，越想越撲朔迷離。

因此在炎熱的夏季，日光溫室僅通過遮陽網(wǎng)+自然通風(fēng)或機(jī)械通風(fēng)的方式難以達(dá)到理想的降溫效果，以正壓濕簾冷風(fēng)降溫為代表的蒸發(fā)降溫方式對于保障日光溫室越夏優(yōu)質(zhì)、高效生產(chǎn)是必不可少的。

2.1.2 增濕效果

一般認(rèn)為溫室內(nèi)空氣趨向于高濕狀態(tài)，除濕、降濕是溫室濕度控制的主要任務(wù)，實(shí)際上在炎熱的夏季白天甚至是冬季晴天正午，高溫低濕（VPD>1 kPa[7]）成為主要脅迫。在本研究中，白天日光溫室對照區(qū)的空氣平均相對濕度為28.6%～47.8%（表4），此時(shí)的室內(nèi)平均氣溫為37.1～42.9 ℃（表3），平均VPD約為3.4～6.1 kPa，處于極端低濕狀態(tài)。盡管在作物生長旺盛的溫室，作物蒸騰會增加室內(nèi)空氣濕度，但由于夏季白天室外空氣高溫干燥，溫室內(nèi)低濕脅迫仍然存在。

表3 日光溫室試驗(yàn)區(qū)、對照區(qū)及室外氣溫比較

注：測試期間日光溫室遮陽網(wǎng)處于鋪開狀態(tài)。

Note: External shading screen of the Chinese solar greenhouse is always open during the test.

在低濕環(huán)境下，溫室作物關(guān)閉部分氣孔以降低蒸騰，這意味著對CO2的吸收也會產(chǎn)生更高的氣孔阻力；在低濕條件下細(xì)胞伸長被抑制，使得作物葉片較小，無法截獲足夠光照[7]。上述兩種情況都會降低作物光合速率，進(jìn)而降低作物生長速率及產(chǎn)量。例如，番茄植株長期處于低濕環(huán)境會降低果實(shí)鮮質(zhì)量，同時(shí)還會導(dǎo)致產(chǎn)生臍腐病[7]。適當(dāng)提高濕度可降低高溫、強(qiáng)光危害，有利于作物生長發(fā)育[24-25]。正壓濕簾冷風(fēng)降溫系統(tǒng)的應(yīng)用可以有效緩解溫室低濕脅迫（表4），在日光溫室試驗(yàn)區(qū)，空氣平均相對濕度為49.8%～62.3%，高于對照區(qū)及室外空氣相對濕度，濕度差分別為13.6%～21.2%和13.6%～24.6%，增濕效果良好。

表4 日光溫室試驗(yàn)區(qū)、對照區(qū)及室外空氣相對濕度比較

2.1.3 晝夜環(huán)境變化

正壓濕簾冷風(fēng)降溫作用下日光溫室環(huán)境晝夜變化特征如圖4所示，2018年8月15日9:00至8月16日9:00，日光溫室試驗(yàn)區(qū)正壓濕簾冷風(fēng)降溫系統(tǒng)晝夜連續(xù)工作，對照區(qū)打開頂開窗和側(cè)窗進(jìn)行自然通風(fēng)降溫，試驗(yàn)區(qū)與對照區(qū)外遮陽均處于鋪開狀態(tài)。

隨著太陽輻射的增加，日光溫室試驗(yàn)區(qū)與對照區(qū)溫度逐漸升高，相對濕度逐漸降低，在9:40溫度共同達(dá)到33.4 ℃，相對濕度降低至70%左右，此時(shí)室外空氣溫濕度分別為32.7 ℃和49.3%。9:50日光溫室試驗(yàn)區(qū)正壓濕簾冷風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，室內(nèi)氣溫驟降，至17:30日間降溫結(jié)束，試驗(yàn)區(qū)氣溫始終低于對照區(qū)和室外，平均溫差分別為5.4和5.0 ℃（表3），最大溫差分別為6.5和7.8 ℃；對照區(qū)與室外氣溫高低交替，對照區(qū)平均氣溫略高于室外；試驗(yàn)區(qū)、對照區(qū)及室外最高氣溫分別為34.3、40.4和39.1 ℃，分別出現(xiàn)于14:20、14:20及15:00；期間試驗(yàn)區(qū)內(nèi)空氣濕度始終高于對照區(qū)和室外空氣，平均相對濕度分別為61.4%、47.8%和38.0%。

根據(jù)太陽輻射變化規(guī)律，定義19:30至次日6:00為夜間降溫階段，期間日光溫室試驗(yàn)區(qū)平均氣溫（26.5 ℃）低于對照區(qū)（28.9 ℃）和室外（28.8 ℃）；試驗(yàn)區(qū)、對照區(qū)及室外空氣平均相對濕度分別為78.3%、70.2%和60.4%。19:30至次日2:00，正壓濕簾冷風(fēng)降溫幅度呈下降趨勢，2:00以后趨于平穩(wěn)。

由上可知，正壓濕簾冷風(fēng)降溫系統(tǒng)在夜間也能有效降低日光溫室內(nèi)氣溫，平均氣溫比自然通風(fēng)的對照區(qū)低2.4 ℃，但與白天運(yùn)行相比其降溫幅度較小，主要原因是夜間室外空氣溫度相對白天較低，相對濕度較大，即空氣VPD較小，當(dāng)室外空氣通過濕簾時(shí)較少的水蒸氣蒸發(fā)進(jìn)入空氣，使得以蒸發(fā)降溫為工作原理的濕簾冷風(fēng)降溫系統(tǒng)難以高效工作。根據(jù)筆者之前的研究[26]，在夏季夜間，應(yīng)用水源熱泵降溫的日光溫室平均氣溫比自然通風(fēng)的日光溫室降低了2.6～2.9 ℃，其降溫效果與正壓濕簾冷風(fēng)夜間降溫相比并無明顯優(yōu)勢。實(shí)際上，由于夏季多雨，以及作物蒸騰與土壤蒸發(fā)等，夜間高溫高濕是日光溫室及室外環(huán)境的常態(tài)，蒸發(fā)降溫很難持續(xù)發(fā)揮效用，更增加了溫室高濕產(chǎn)生病害的風(fēng)險(xiǎn)，因此采用熱泵[26-27]等措施引入冷源，在降溫的同時(shí)進(jìn)行冷凝除濕，是進(jìn)行日光溫室夜間降溫的合理長效途徑。

注：2018年8月15日至8月16日

2.1.4 氣流分布

正壓濕簾冷風(fēng)機(jī)輸送的濕冷空氣從南屋面底部進(jìn)入溫室，由均勻設(shè)置的4個(gè)出風(fēng)口向上傾斜45°送風(fēng)，然后熱空氣由頂開窗排出室外。圖5為正壓濕簾冷風(fēng)降溫作用下日光溫室1.5 m高處風(fēng)速分布，可知日光溫室內(nèi)風(fēng)速北高南低，最低風(fēng)速為0.35 m/s，溫室北部頂開窗下方區(qū)域風(fēng)速最高，達(dá)1 m/s，在東西方向上風(fēng)速由中間向兩側(cè)對稱遞減，整體氣流分布差異不大。

圖5 正壓濕簾冷風(fēng)降溫作用下日光溫室1.5 m高處水平面風(fēng)速分布

2.2 正壓濕簾冷風(fēng)降溫性能分析

2.2.1 降溫效率

在濕簾風(fēng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行過程中，室外空氣與濕簾表面的水無法進(jìn)行完全的熱質(zhì)交換，即蒸發(fā)效率達(dá)不到100%。濕簾風(fēng)機(jī)降溫系統(tǒng)的降溫效率主要受過簾風(fēng)速、濕簾厚度[28]及濕簾循環(huán)水流量[15]的影響，在一定范圍內(nèi)降低濕簾表面風(fēng)速、提高濕簾厚度及循環(huán)水流量有利于獲得更高的降溫效率。但考慮溫室的冷負(fù)荷需求以及室內(nèi)溫度分布均勻性，濕簾風(fēng)機(jī)降溫系統(tǒng)通常需要較高的通風(fēng)量，例如20 /h（溫室換氣頻次）的濕簾風(fēng)機(jī)通風(fēng)量能夠使室內(nèi)溫度梯度處于較低水平[29]。對于濕簾風(fēng)機(jī)本身，通風(fēng)量通常決定濕簾表面風(fēng)速，因此濕簾風(fēng)機(jī)通風(fēng)量的選取需權(quán)衡溫室的降溫效果與自身的降溫效率。

圖6所示為正壓濕簾冷風(fēng)降溫系統(tǒng)降溫效率。在夏季典型高溫天氣，正壓濕簾冷風(fēng)降溫系統(tǒng)的平均降溫效率為91%，高于傳統(tǒng)的負(fù)壓濕簾冷風(fēng)機(jī)的60%～80%[15,30-31]。由于降溫效率的擬合度較高（2=0.910 1），可知室外環(huán)境條件對濕簾風(fēng)機(jī)降溫系統(tǒng)的降溫效率影響較小。另外，濕簾循環(huán)水由自來水持續(xù)供應(yīng)，并通過浮球控制保持一定循環(huán)水蓄存體積，在降溫過程中循環(huán)水溫日均值21.4～25.3 ℃，低于室外空氣的濕球溫度22.6～27.0 ℃（圖7），有利于進(jìn)一步提高濕簾冷風(fēng)降溫系統(tǒng)對室外空氣的降溫程度及降溫效率。

2.2.2 耗水量

表5所示為日光溫室正壓濕簾冷風(fēng)降溫耗水量。在本試驗(yàn)條件下，日光溫室采用正壓濕簾冷風(fēng)降溫的耗水量為0.035～0.079 g/(m2·s)。如圖8所示，耗水量與室外空氣水蒸氣飽和壓差VPD呈正相關(guān)（<0.01，=0.64），說明室外空氣越干燥，容納水蒸氣的能力越大，則濕簾冷風(fēng)降溫系統(tǒng)的耗水量越大，降溫效果也就越好。

注：數(shù)據(jù)取自2018年8月15-17日、20-21日、24日。ta為室外空氣溫度；tpad為通過濕簾后的空氣溫度；ta,wb為室外空氣濕球溫度。

圖7 正壓濕簾冷風(fēng)降溫系統(tǒng)循環(huán)水溫與室外空氣濕球溫度比較

表5 日光溫室正壓濕簾冷風(fēng)降溫耗水量

注：數(shù)據(jù)取自2018年8月15-17日、20-21日、24日。

3 討 論

本研究未設(shè)置與傳統(tǒng)負(fù)壓濕簾風(fēng)機(jī)降溫的對比試驗(yàn)，但相關(guān)研究結(jié)果表明，溫室采用負(fù)壓濕簾風(fēng)機(jī)的降溫幅度（室內(nèi)外溫差）約為2～4 ℃[3,30]，在無作物的溫室降溫幅度僅為1.4～1.8 ℃[4]，而本研究的正壓濕簾冷風(fēng)降溫系統(tǒng)降溫幅度為2.4～5.4 ℃，具有更好的降溫效果，這部分得益于下進(jìn)上出的氣流組織模式及較均勻的氣流分布；同時(shí)，正壓濕簾冷風(fēng)降溫系統(tǒng)具有更高的降溫效率（提高10個(gè)百分點(diǎn)以上[15,30-31]）。試驗(yàn)可以獲得較大的降溫幅度，但日光溫室試驗(yàn)區(qū)氣溫并未完全控制在32 ℃以下，這是由試驗(yàn)過程中正壓濕簾冷風(fēng)機(jī)實(shí)際送風(fēng)量偏小造成的，在工程應(yīng)用中應(yīng)合理設(shè)計(jì)送風(fēng)管道，盡可能降低風(fēng)量損失。本研究為獲得更具有普適性的降溫效果及性能數(shù)據(jù)，試驗(yàn)期間溫室未種植作物。實(shí)際上，在種植作物的日光溫室中，尤其是當(dāng)作物葉面積指數(shù)較大時(shí)，作物遮擋地面和北墻吸收大量的太陽輻射能，并通過蒸騰作用部分轉(zhuǎn)換為潛熱，降低冷負(fù)荷及室內(nèi)氣溫，同時(shí)提高濕度，可以預(yù)見栽培作物的日光溫室在正壓濕簾冷風(fēng)降溫系統(tǒng)的作用下將會有更加理想的溫濕度環(huán)境。

周長吉[8]總結(jié)了多種日光溫室生產(chǎn)實(shí)踐中的負(fù)壓濕簾風(fēng)機(jī)降溫系統(tǒng)安裝方法，但主流方法還是將濕簾與風(fēng)機(jī)分別安裝于東西兩側(cè)山墻，很顯然不能滿足溫室降溫需求，沿日光溫室東西方向每隔一段合適距離設(shè)置高壓噴霧可以增加降溫效果，但也有其局限性。正壓濕簾冷風(fēng)降溫系統(tǒng)高度裝備化，可將日光溫室在長度方向上進(jìn)行分割，模塊化控制，因此其降溫能力更強(qiáng)，同時(shí)所面對的是跨度方向的氣流或溫度分布管理，因此也更容易保證溫度均勻分布。

本文中的冷負(fù)荷計(jì)算模型未考慮輻射傳熱過程，而室內(nèi)空氣與天空的輻射傳熱有助于降低冷負(fù)荷，因此本文中的冷負(fù)荷計(jì)算略微偏大；由于作物的生長發(fā)育是動(dòng)態(tài)變化的，冷負(fù)荷的計(jì)算取最大值，對應(yīng)播種期或幼苗期，因此無需考慮作物與溫室環(huán)境之間的相互影響。同時(shí)，冷負(fù)荷計(jì)算模型是在不通風(fēng)條件下獲得的，適用于正壓或負(fù)壓濕簾冷風(fēng)降溫、自然或機(jī)械通風(fēng)降溫、通過熱泵引入冷源降溫等所有溫室降溫方式的計(jì)算分析，是具有普適性的。在溫室密閉條件下的冷負(fù)荷模型才有實(shí)際意義，而不同降溫方式之間的熱風(fēng)滲透換氣次數(shù)的差異可忽略。利用本研究的冷負(fù)荷計(jì)算方法，要根據(jù)不同的地理位置、氣候環(huán)境、日光溫室結(jié)構(gòu)及材料等修改部分模型參數(shù)。

本文給出的設(shè)備選型方法適用于正壓和負(fù)壓濕簾冷風(fēng)降溫系統(tǒng)，具體步驟為：1）根據(jù)章節(jié)1.2.1的日光溫室冷負(fù)荷計(jì)算模型估算目標(biāo)日光溫室的冷負(fù)荷；2）根據(jù)計(jì)算得到的冷負(fù)荷及章節(jié)1.2.2給出的濕簾冷風(fēng)降溫設(shè)備選型方法，計(jì)算濕簾冷風(fēng)降溫系統(tǒng)所需要的總通風(fēng)量；3）根據(jù)廠家提供的濕簾冷風(fēng)降溫設(shè)備型號及實(shí)際通風(fēng)量，并考慮溫室具體情況，確定設(shè)備數(shù)量，或進(jìn)行大型機(jī)組的設(shè)計(jì)定制。需要注意的是濕簾風(fēng)機(jī)通風(fēng)量會影響系統(tǒng)對溫室的降溫效果，也會決定過簾風(fēng)速進(jìn)而影響系統(tǒng)本身降溫效率。然而，作為溫室生產(chǎn)者在做設(shè)備選型時(shí)應(yīng)主要關(guān)注通風(fēng)量，保證溫室降溫效果，設(shè)備內(nèi)部組件搭配及降溫效率由濕簾風(fēng)機(jī)生產(chǎn)廠家負(fù)責(zé)。

4 結(jié) 論

正壓濕簾冷風(fēng)降溫系統(tǒng)應(yīng)用于日光溫室夏季降溫是可行的，通過本試驗(yàn)研究，具體得出以下結(jié)論：

1）在典型夏季晴天，正壓濕簾冷風(fēng)機(jī)配合遮陽網(wǎng)可將日光溫室內(nèi)氣溫控制在35 ℃及以內(nèi)，室內(nèi)平均氣溫為30.7～33.4 ℃，比采用自然通風(fēng)配合遮陽網(wǎng)的對照區(qū)低5.4～11.1 ℃，比室外氣溫低2.4～5.4 ℃，降溫效果良好；自然通風(fēng)或機(jī)械通風(fēng)配合遮陽網(wǎng)降溫能力有限，均無法滿足設(shè)施蔬菜生長發(fā)育需求。

2）夏季白天日光溫室對照區(qū)空氣平均水蒸氣飽和壓差（VPD，vapor pressure deficit）約為3.4～6.1 kPa，處于極端低濕狀態(tài)，正壓濕簾冷風(fēng)降溫系統(tǒng)可以有效緩解低濕脅迫，日光溫室試驗(yàn)區(qū)空氣平均相對濕度為49.8%～62.3%，高于對照區(qū)及室外空氣相對濕度，濕度差分別為13.6%～21.2%和13.6%～24.6%。

3）正壓濕簾冷風(fēng)降溫系統(tǒng)在夜間也能有效降低日光溫室內(nèi)氣溫，但與白天相比其降溫幅度減小，主要原因是夜間空氣VPD較小。

4）正壓濕簾冷風(fēng)機(jī)輸送的濕冷空氣從日光溫室南屋面底部進(jìn)入溫室，熱空氣由頂開窗排出室外，室內(nèi)風(fēng)速范圍為0.35～1 m/s。

5）在夏季高溫晴朗天氣，正壓濕簾冷風(fēng)降溫系統(tǒng)的平均降溫效率為91%，比傳統(tǒng)的負(fù)壓濕簾冷風(fēng)機(jī)高10個(gè)百分點(diǎn)以上，較低的濕簾循環(huán)水溫是降溫效率較高的因素之一。

6）本試驗(yàn)條件下日光溫室采用正壓濕簾冷風(fēng)降溫的平均耗水量為0.035～0.079 g/(m2·s)。耗水量與室外空氣水蒸氣飽和壓差VPD呈正相關(guān)（<0.01，=0.64），表明室外空氣越干燥，則系統(tǒng)耗水量越大，降溫效果也就越好。

7）本研究給出了日光溫室冷負(fù)荷計(jì)算模型及濕簾冷風(fēng)降溫設(shè)備合理選型方法，其中冷負(fù)荷模型是降溫設(shè)備選型的基礎(chǔ)。計(jì)算得到本文中的日光溫室夏季降溫冷負(fù)荷為299.1 W/m2，其中北墻內(nèi)表面與室內(nèi)空氣的對流換熱、室內(nèi)地面與室內(nèi)空氣的對流換熱、溫室熱風(fēng)滲透負(fù)荷及室內(nèi)空氣通過前坡透明覆蓋、后坡及山墻與室外空氣進(jìn)行的貫流傳熱對冷負(fù)荷的貢獻(xiàn)度分別為11.0%、73.3%、1.3%及14.4%；應(yīng)安裝的正壓濕簾冷風(fēng)降溫系統(tǒng)最大比通風(fēng)量為0.067 m/s。

該研究為日光溫室正壓濕簾冷風(fēng)降溫方法的工程應(yīng)用提供了技術(shù)參考，為日光溫室安全越夏生產(chǎn)環(huán)境控制提供了理論基礎(chǔ)。

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Performance of positive pressure fan-pad cooling system and cooling load model for Chinese solar greenhouse

Sun Weituo1,2, Zhou Bo1,2, Xu Fan1,2, Shang Chao1,2, Chungui Lu3, Guo Wenzhong1,2※

(1.,,100097,; 2.,100097,; 3.,,250,)

Year-round and efficient production for crop products of high yield, quality and cleanliness is the development trend of the Chinese solar greenhouse (CSG). However, this is limited by unfavorable climate conditions inside the CSG, such as high air temperature in warm seasons. The fan-pad cooling system, normally adopting negative pressure ventilation, has been widely used for greenhouse cultivation. But it generates a large air temperature gradient in greenhouse, limits the greenhouse dimensions. Above deficiencies are more serious in the CSG. Because CSG always has a long distance between the sidewalls, fans and gaskets are installed separately on the sidewalls. In order to overcome the limitations of negative fan-pad cooling system and improve ability of the CSG in coping with high temperature, a positive pressure fan-pad cooling system (PPFPCS) was designed in this study. By using this system, the cold and humid air enters the CSG from bottom of south roof, and then hot air leaves the CSG through roof vents. Performance of the PPFPCS was tested in a CSG without crops in Beijing area during summer. Results showed that in typical summer hot days, the PPFPCS cooperating with external shading net could decrease mean air temperature of the CSG experimental area to 30.7-33.4 ℃, which was lower than that in the CSG contrast area using natural ventilation combination with external shading net by 5.4-11.1 ℃. Air temperature of the CSG experimental area was also lower than that outside the CSG with a temperature difference of 2.4-5.4 ℃. Nevertheless, both natural and mechanical ventilations were tested to have limited cooling capacity to meet climate requirement for CSG cultivation. The PPFPCS could also decrease the CSG air temperature at night, but had a poorer performance in comparison with daytime cooling due to the smaller vapor pressure deficit (VPD). The contrast area of CSG encountered an extreme low air humidity state with mean VPD of 3.4-6.1 kPa. PPFPCS could effectively alleviate low humidity stress: the average relative humidity in CSG experimental area was between 49.8% and 62.3%, which was 13.6% - 21.2% higher than that in CSG control area and 13.6%-24.6% higher than that in outdoor area. Wind velocity inside the CSG experimental area ranged from 0.35 to 1 m/s, which indicated a relative uniform air flow distribution. Cooling efficiency of the PPFPCS was about 91%, which was over 10 percentage points higher than that of the traditional negative pressure fan-pad cooling system. Low temperature of the PPFPCS circling water contributed to the high cooling efficiency. Average water consumption rate of the PPFPCS used for CSG cooling was 0.035-0.079 g/(m2·s) during the test. It had a positive linear correlation with VPD of outdoor air, that is drier outdoor air anticipates larger water consumption and better cooling performance. Both cooling load model of the CSG and selection method for fan-pad cooling system were derived. Cooling load model is the basis for capacity calculation of cooling equipment to be installed.Cooling load of the CSG in summer was 299.1 W/m2. Contribution ratios of convective heat transfer between north wall and indoor air, convective heat transfer between greenhouse floor with indoor air, hot air infiltration, as well as heat transfer between indoor and outdoor air though south roof, north roof and side walls were 11.0%, 73.3%, 1.3% and 14.4%, respectively. The maximum specific ventilation rate of the PPFPCS used for CSG cooling was recommended to be 0.067 m/s. This study can provide technical support for the application of PPFPCS in CSG cultivation and provide theoretical basis for the climate control of CSG production in summer.

greenhouse, temperature; models; Chinese solar greenhouse, positive pressure ventilation, fan-pad, cooling, cooling load

2019-03-08

2019-07-20

北京市農(nóng)林科學(xué)院國際合作基金（GJHZ201804）；農(nóng)業(yè)部設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)能與廢棄物處理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2017年度開放課題（2017KT01）；寧夏回族自治區(qū)重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2018BBF02024；2018BBF02011）

孫維拓，博士生，助理研究員，主要從事設(shè)施園藝環(huán)境工程方面的研究。Email：sunwt@nercita.org.cn

郭文忠，研究員，主要從事設(shè)施蔬菜栽培研究。Email：guowz@nercita.org.cn

10.11975/j.issn.1002-6819.2019.16.024

S625.5

A

1002-6819(2019)-16-0214-11

孫維拓，周 波，徐 凡，尚 超，Chungui Lu，郭文忠. 日光溫室正壓濕簾冷風(fēng)降溫性能及冷負(fù)荷計(jì)算模型[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2019，35(16)：214－224. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2019.16.024 http://www.tcsae.org

Sun Weituo, Zhou Bo, Xu Fan, Shang Chao, Chungui Lu, Guo Wenzhong. Performance of positive pressure fan-pad cooling system and cooling load model for Chinese solar greenhouse[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2019, 35(16): 214－224. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2019.16.024 http://www.tcsae.org