双层充气塑膜温室经济技术评价

第 15 卷   第 1 期1999 年 3 月       农 业 工 程 学 报T ransactions of the CSA E      V o l. 15  N o. 1M ar. 1999收稿日期 : 1998212201周长吉 , 博士 , 高级工程师 , CSA E 高级会员 , 北京市朝阳区东三环北路 16 号 , 100026双层充气塑膜温室经济技术评价 3周长吉 (中国农业工程研究设计院 )摘 要  在介绍双层充气温室构造特点的基础上 , 通过对比和分析单层塑料温室和双层充气塑料温室的基本投资和长期运行费用 , 评价了双层充气温室的节能效果 , 提出了双层充气温室在我国的适宜发展地域 , 并对双层充气技术在玻璃温室上的应用及节能前景进行了分析和探讨。关键词  温室 双层充气塑料温室 节能效果 经济评价双层充气温室起源于本世纪 60 年代美国 1 , 由于其显著的节能效果、低廉的造价和简单的构造 , 很快在世界范围内得到了推广和应用。近年来 , 我国大量从国外引进温室 , 其中也引进了不少这种形式的温室 , 从运行效果看 , 虽然双层充气膜温室的透光率较单层塑料膜或单层玻璃温室有所降低 (降低一般不足 10 % ) 2 , 但对于我国冬季耗能较大的北方地区 , 其节能的优点仍然是非常突出的。双层充气温室是一种节能型温室 , 对不加温地区 , 比单层塑料膜温室 (大棚 )的春提早和秋延后时间会延长半个月左右。因为没有加温系统补充热量 , 这种温室只能起到延缓温室散热的作用 , 使温室内的温度变化不象单层塑料膜温室那样剧烈 , 但与日光温室相比 , 由于其保温能力要差近一个数量级 , 所以 , 在北方地区越冬还必须配置加温系统。1 双层充气温室的特殊构造1. 1 固膜卡具从温室结构上讲 , 双层充气温室与单层塑料膜温室的主要区别在于塑料膜的固膜构造上。单层塑料膜温室一般用卡槽和压膜线来固定薄膜 , 而双层充气温室不用压膜线 , 只在塑料膜的四周固定 , 靠气泵或鼓风机来支撑塑料膜 , 使内层塑料膜紧贴温室骨架 , 外层塑料膜靠气压与内层塑料膜隔离 , 从而 , 形成空气夹层 , 产生保温作用。由此也看出 , 双层充气膜的固定主要在塑料膜的四周 , 要求固定牢固 , 不漏气。传统的单栋大棚用弹簧卡槽固膜技术 , 虽然也能牢固固定塑料薄膜 , 但一般达不到不漏气的水平。所以 , 设计专用的双层充气膜卡具是必需的。用铝合金型材或注塑件作固膜卡具 , 将塑料膜光滑地固定在卡具上 , 既保证了可靠固定 , 又避免了割破或划坏塑料膜 , 是双层充气膜温室最常用的固膜方式。当然 , 用这种卡具固定单层塑料膜也同样有效 , 而且效果也很好。1. 2 塑料膜选择双层充气温室用塑料膜必须保证有足够的强度、耐老化、无滴、高透光和抗紫外线 , 一般要求塑料膜的使用寿命在 3 年以上。近年来 , 在双层充气塑料温室上常用的塑料膜为三层复合聚乙烯膜 (PE) 或聚醋酸乙烯膜 (EVA ) , 如果是单幅膜 , 一般要求温室内侧膜至少要用 0. 1mm 厚膜 , 温室外侧膜用 0. 15 mm 厚膜 ; 如果是双幅膜 , 为保证外侧膜的需要 , 要求膜的厚度951 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd.   All rights reserved.在 0. 15 mm 以上 , 现市场上 0. 20 mm 厚的膜在双层充气温室上也有大量的应用。双层充气长期温室的塑料膜单层透光率必须大于 90 % , 透光率年衰减不得大于 2 %。配套塑料膜使用的粘接胶带是双层充气膜必需的。因为双层充气膜一旦出现破裂或漏气必须及时修补 , 否则 , 由于鼓风机的压力和流量有限 , 难以长时间维持层间压力 , 势必会破坏整个隔热空气层 , 造成保温系统的失效。1. 3 鼓风机鼓风机是形成双层薄膜间空气间层的主要动力。一般要求层间空气压力不超过 60 Pa。对1000 m 2 温室面积 , 用一台 30 W 的离心风机 , 最大输出静压保持在 250 Pa, 一般可满足要求。在上膜之前应先安装好风机 , 在风机的进风口安装一块挡流板 , 用于调节风机的流量和层间空气的压力。风机与内侧塑料膜间的连接 , 可用帆布、塑料或镀锌铁皮 , 做成直径为 10 cm 的波纹管。为避免风机导流管出口空气直接吹袭外侧塑料膜 , 在导流管出口处 , 设置 20 cm 见方的导流板 , 将风机的鼓风直接吹向该导流板 , 再扩散到薄膜间层中。2 双层充气温室的经济性能分析双层充气温室的经济性能指标主要表现在硬件投资和运行成本两个方面。首先 , 在硬件投资方面 , 双层充气温室比单层塑料温室 , 覆盖膜用量要增加一倍 , 而且还要增加必要的充气设备和供电线路 , 采用铝合金固膜卡槽 , 其成本比单层膜塑料温室高 , 但可省去压膜线和固膜杆 ,而且安装塑料膜的效率也大大提高。其次 , 在运行费用上 , 双层充气温室虽然要常年依靠充气泵供气 , 在冬季要阻碍一部分光照进入温室 , 但其显著的保温效果 , 使其在温室冬季运行中的热能消耗量大幅度降低 , 从而在总体经济效益上比单层塑料温室或玻璃温室有显著的优越性。第三 , 在运行中 , 双层充气温室由于热阻较大 , 薄膜内侧表面结露比单层膜要少得多 , 在防止作物病害方面也有积极的作用。2. 1 双层充气温室主体结构用材量以国内某厂家两栋 5000 m 2 温室为例 , 其基本单元结构如图 1。图 1 温室的基本单元结构 (单位 : mm )F ig. 1  Structure of greenhouses unit两栋温室的主体结构参数见表 1。单层塑料温室承力柱采用 50 mm 80 mm 3 mm 矩形管 , 屋面主拱架采用和柱相同的材料 , 屋面次拱架和弦杆、吊杆等采用  -600 . Som e con struction charactertics and app lication s as w ell as the advan tages and disad2van tages of the doub le inflated p lastichou se w ere also p resen ted in th is paper.Key words  greenhou se,   doub le inflated p lastichou se,   energy saving,   econom ic assess2m en t361第 1 期          周长吉 : 双层充气塑膜温室经济技术评价             1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd.   All rights reserved.