[發明專利]一種營養液降溫系統及其夏季降溫的方法

無效

• 申請號: 201310512934.9
• 申請日: 2013-10-25
• 公開（公告）號: CN103598079A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 宋衛堂;趙淑梅;李保明;栗亞飛;何華名
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: A01G31/02
• 分類號: A01G31/02
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 陳波

技術領域

本發明屬于設施園藝無土栽培技術領域，具體涉及一種營養液降溫系統及其夏季降溫的方法。

技術背景

在現代設施農業飛速發展的進程中，無土栽培的種植方式越來越得到廣泛地應用。目前，荷蘭、日本、美國等國家的設施栽培基本普及無土栽培技術；歐盟也明確規定，進入21世紀，所有歐盟國家的園藝作物要全部實現無土栽培。

溫室是一種半開放式系統，其內部的環境既受室外氣象條件影響，又受溫室本身調控方式的作用。目前，在夏季高溫、高輻射情況下，我國大部分玻璃溫室以及部分日光溫室，主要通過濕簾+風機并配合內外遮陽等方式降低溫室內的氣溫，從而使氣溫維持在植物所需要的適宜范圍內。

現階段生產中重點關注了滿足植物生長需要的適宜氣溫的要求，即通過濕簾+風機系統降低溫室內的氣溫，而對于通過降低根際環境溫度來促進植物生長的研究較少。實際生產中面臨的問題是：夏季，溫室內無土栽培基質的溫度沒有任何調控措施，經常保持在30℃左右，這種較高的根際溫度，對植物地下部的生長是極為不利的——不利于植物根系保持高的生理活性，以充分吸收基質中的礦質營養和水分，同時，也不利于地下部養分向地上部運輸。如果只通過濕簾風機和遮陽等方式降低溫室內的氣溫，而忽略植物的根際溫度，勢必會影響夏季溫室內作物的生長發育進而影響產量和品質。

生產中，特別是無土栽培的水培蔬菜生產中，為了降低營養液池中營養液的溫度，主要采用冰塊（冰箱或冰柜制?。┙禍亍⒊槿〉叵吕渌M行換熱降溫、壓縮式空調機組降溫等方法。這些方法，都存在投入大、能耗高的現實問題，目前也僅僅是在農業示范園區短期使用，沒能在生產中得到普及應用。無土栽培的基質栽培系統，夏季基質的溫度同樣經常保持在30℃上下的高溫，生產中也因為營養液降溫能耗大的原因，沒有采取滴灌低溫營養液以降低根際溫度促進植物生長的方法。總之，營養液夏季降溫的問題，并未得到能耗少、實用化地根本解決。

發明內容

本發明的目的在于提供一種營養液降溫系統。

本發明的目的還在于提供一種利用上述的系統進行營養液夏季降溫的方法，進而可以降低植物根際的環境溫度。

本發明利用目前溫室內普遍采用的濕簾和風機降溫系統，將高溫營養液與濕簾和風機降溫系統的貯水池的低溫循環水進行熱交換，來降低營養液的溫度，再通過滴灌系統或營養液循環系統將降溫后的營養液輸送到植物根系，以降低根際的溫度。

本發明的技術方案具體如下：

一種營養液降溫系統，所述營養液降溫系統與栽培系統配合使用，所述營養液降溫系統包括換熱液泵3、換熱回液管路4、熱交換器5、濕簾貯水池6、濕簾水泵7、換熱供液管路8、控制系統9、風機11和濕簾16；

在濕簾貯水池6內設置熱交換器5和濕簾水泵7；換熱液泵3位于營養液池中，換熱液泵3、換熱供液管路8、熱交換器5依次相連，熱交換器5通過換熱回液管路4與營養液池相連；濕簾水泵7與濕簾16、濕簾16與濕簾貯水池6通過管道相連；換熱液泵3、濕簾水泵7和風機11分別由控制系統9控制。

熱交換器5完全浸沒在濕簾貯水池6的水中。

營養液池中的營養液由換熱液泵3泵入換熱供液管路8后進入熱交換器5中，與濕簾貯水池6中的水進行熱交換，然后再由換熱回液管路4流回營養液池中。

利用上述的系統進行營養液夏季降溫的方法，包括步驟如下：

1）營養液降溫過程：夏季白天，當溫室內的氣溫達到設定溫度時，在控制系統9的控制下，開啟風機11和濕簾水泵7，濕簾水泵7為濕簾16供水，風機11抽送，將浸透在濕簾16中的水分蒸發，降低溫室內的空氣溫度的同時，濕簾貯水池6中的水溫降低，直至降低到此時濕簾貯水池6中水的濕球溫度；

當濕簾貯水池6中的水溫低于營養液池中營養液的溫度達到3～4℃時，由控制系統9開啟換熱液泵3，將營養液泵入熱供液管路8后進入熱交換器5中，在濕簾貯水池6中與水進行熱交換，營養液溫度降低；降溫后的營養液返回到營養液池1中；

當濕簾貯水池6中的水溫低于營養液池中營養液的溫度小于1℃時，換熱液泵3自動關閉；

2）降溫后的營養液在控制系統9的控制下，由營養液池通過供液管路輸送到栽培系統中，對植物進行降溫營養液的灌溉；

3）夏季夜間，不進行步驟1）和2）的操作，不調控植物根際環境溫度，讓其隨著溫室氣溫的下降而自然變化。

步驟2）中營養液的灌溉策略為：降溫灌溉在晴天進行，陰雨天不進行降溫灌溉。