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塑料大棚小氣候觀測常識

文章出處:未知 人氣:發表時間:2018-11-07 10:32
    大棚小氣候是室內作物重要的環境條件之一。對于室內通光、澆水的控制以及換氣措施妥否?它直接影響著作物的生育和產量。在大棚有限的面積上栽培作物,更需要隨時注意對于棚內小氣候的觀察研究,為修建大棚和管理技術提供科學依據。有條件的地區,和大棚集中的地區一定要設置低溫警報器等安全裝置。
    這里,對于一些必要的基本的小氣候項目,如溫度、濕度、日射量、風向風速、換氣次數、放熱系數以及加溫熱量的測定等以簡單說明。
    一、溫  度
    溫度是表示物體冷熱的尺度。攝氏(℃),絕對溫度(°K),溫度差以deg表示。華氏(°F)華氏絕對溫度°R(Rankin),°R值=°F+460。
    測定溫度的儀器叫溫度計。根據原理不同可分接觸法與非接觸法兩種。測定塑料大棚的溫度時都用前一類型,如玻璃溫度計,熱電偶溫度計,抵抗溫度計等。后者如輻射溫度計、光電管高溫計,光高溫計等大棚中很少采用。下面將幾種常用的溫度計作一簡要說明。
    1.玻璃溫度計:  (1)棒狀溫度計:大棚中常用,有水銀溫度計和酒精溫度計兩種。水銀溫度計因為水銀較其它液體熱傳導率良好,反應敏感,精度較高,酒精溫度計有液體附著管壁,精度稍差,熱傳導率不如水銀,反應較遲,但是在嚴寒的冬季,測定零度以下以及常年變化時因為在-38.87℃時水銀凍結,故多采用酒精溫度計(圖29)。
圖29玻璃溫度計球部構造
    圖29玻璃溫度計球部構造
    溫度表的用法,水銀表要看水銀柱頂端,酒精溫度表看液面凹底,眼睛一定要平視,即成直角位置,否則,觀察者不同可有一度之差。
    (2)最高最低溫度計:最高溫度計球部,內裝一玻璃棒,水銀從球部到細管要通過特別狹窄的構造部分,溫度提高時,水銀柱上升,溫度下降后,水銀柱無法回到球體內而原封不動留在細管內指示其最高溫度。因此,每讀完最高溫度后,要將溫度表同體溫計一樣,將水銀柱摔回原來位置,始可再用。
    最低溫度計,在細管的酒精內裝有棒狀示標,溫度下降時酒精收縮,受表面張力的影響示標運向球部。當溫度上升時,示標不動,只是酒精升高,因此,示標右端就指最低溫度。
    (3)曲管地中溫度計:同棒狀溫度計一樣,但較長且在中間彎曲以埋入地中,測定地下30 cm以內的地溫。
    2.雙金屬自記溫度計:  感部使用雙金屬,隨著溫度變化,2枚金屬板的彎曲變化將溫度記錄在圍繞時計裝置的自記紙上。自記紙有日卷和周卷兩種,日卷記錄24小時,周卷可記7天。
    3.熱電偶溫度計:  靠兩種金屬線的結合,由于合點溫度的變化產生熱電偶而指示溫度。塑料大棚一般不會超過100℃,多使用銅鎳合金,鐵鎳合金,加溫測定時可用克露美爾——阿露美爾熱電偶(鎳鉻合金一鎳鉛錳合金)。
    4.抵抗溫度計:  金屬線的抵抗依溫度不同有昕變化,普通是用白金,也有用鎳線的。靠金屬的反應指示溫度。
    塑料大棚內的溫度分布,外界氣溫,加溫熱度等都需要進行測溫。但必須有熟練而正確的測定方法,最重要的一點是,要避免溫度計照太陽或者接近熱源(圖30)。
圖30塑料大棚垂直溫度分布示意
    圖30塑料大棚垂直溫度分布示意
    最好加用溫度表護罩,否則,所示溫度白天偏高,晚上偏低,選用護罩時不僅應注意對太陽輻射的反射良好,而且要保持很好的通風才能測得正確讀數。
    測定完后要劃出等溫線圖,先在測點位置記下測定值,后將各點相連接,等溫線圖一定是封閉曲線。
    二、濕  度
    空氣溫度,濕度的梯度觀察,不少地方使用阿斯曼通風干濕表進行。該儀器的優點是溫度表的制作較精密,儀器本身具有通風裝置,工作時保持2米/秒的風速從溫度表的球部通過,使測出的空氣溫度和濕度接近實際數值。此外,儀器的外套具有很好的反光性,大部分陽光被反射出去,這樣就用不著專門加護罩了。因此,阿斯曼通風干濕表是目前小氣候觀察的一種比較優良的儀器。但是該儀器也有一個缺點,就是貼地層、特別是50厘米以下高度使用時,由于通風的結果攪亂了上下層的空氣、歪曲了觀察結果,因而,越靠近地面、溫濕度的梯度越大。
    干濕球溫度表,由兩個溫度表組成,一個干球,一個濕球,濕球感溫部敷以紗布,并將紗布末端浸于水中。毛發濕度計利用脫脂毛發干燥時收縮,濕潤時伸長的性質,其伸長率與相對濕度有一定的曲線關系,利用特殊的結構自己記錄下來。另外還有露點濕度計,電氣濕度計因價格較高,只供研究機關使用。
    測定全日射量時用日照計,在塑料大棚內觀察,應注意不要屋架遮陰,最理想的方法是固定在臺上旋轉求出平均日射量。
    測定大棚周圍的風速,用手提風速表進行,一般取5-10分鐘的平均風速,打開風速表的同時打開秒表,最后把刻度換算米,求出若干米/秒。塑料大棚內的風速,一般均在1米/秒以下,可采用微風速計進行。
    三、熱效率的計算
公司

    這里,He為供給熱量(真發熱量)kcal/kg
    L1不完全燃燒的損失kcal/kg
    L2煙囪出去的熱量損失kcal/kg
公式
    其中,vg為1kg燃料的排氣量Nm3/kg
    (C0)徘氣中CO容積的百分比
    Cp排氣平均比熱(0.33 kcal/Nm3.OC)
    te排氣平均溫度(℃)
    t0燃燒用空氣溫度(周圍氣溫℃)
    為使燃料完全燃燒需供給足夠空氣(理論空氣量L0),故實際供氣量(排氣量)以vg=m·L0表示(m為過剩空氣比)
    L0可從燃料中的元素組成進行計算,較為復雜,可用列表參考。A重油為11.0 ml/kg,白燈油11.5 m3/kg。
    過剩熱量比m
公式
    (N2),(O2)(CO)用排氣中各氣體的百分比表示,(氣體分析)再測定其排氣溫度,最后計算熱效率。
    四、放熱系數的測定
    放熱系數次定加熱負擔,包括了從薄膜外逃,從間隙損失以及室內地面熱交換等因素。
    外界氣溫℃發熱量Q kcal/h的加溫機,要將大棚溫度提高到t0℃時,放熱系數(K)是:
公式
    其中A為塑料大棚的放熱面積(表面積)。
    五、換氣次數的測定
    大棚加溫時,間隙透風量有多少,采用CO2施肥時為保持一定的CO2濃度,也得算出由于自然換氣所放散的CO2量,因此,測定其換氣次數很有必要。
    測定方法是先將室內CO2的濃度提高,然后隨著時間的推移逐步減少,進行測定,測點最少三個,計算:
公式
    C0最初提高的CO2濃度
    Clt時間后的CO2濃度
    C外氣的CO2濃度,(300 ppm)
    t經過的時間

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