高壓噴霧系統在設施農業中的應用

摘要：高壓噴霧系統指利用高壓噴霧主機將經過精密過濾處理的水，輸送到造霧專用高壓管網，最后到達造霧專用噴頭噴出成霧的系統。高壓噴霧系統在設施農業中主要應用在設施農業降溫、加濕、植保以及景觀等方面。其中，設施溫室降溫時依據地域的氣候條件、系統投資、后期維護費用、運行費用、降溫效果以及對溫室濕度的影響等各種因素，來綜合考慮高壓噴霧系統與其他降溫方式配合降溫，以期達到最佳效果。

01、高壓噴霧系統
高壓噴霧系統指利用高壓噴霧主機將經過精密過濾處理的水，輸送到造霧專用高壓管網（耐壓14MPa），最后到達造霧專用噴頭噴出成霧的系統。高壓霧化系統的工作原理是高壓水從微孔中噴出并與固體發生碰撞，便形成水霧。將加壓（大于4Mpa）后的水經耐高壓輸送管線由專業噴嘴將其霧化，產生0.10μm ~15μm 的微霧顆粒，使其能夠迅速從空氣中吸收熱量完成汽化并擴散，從而達到空氣加濕、降溫的目的。

02、高壓噴霧系統在設施農業中的應用
高壓噴霧系統在設施農業中主要應用在設施農業降溫、加濕、植保以及景觀等方面。

2.1 設施農業降溫
溫室屬于半封閉系統，在夏季可達到40℃以上的高溫，嚴重制約溫室作物的生長發育。因此，可應用高壓噴霧系統對溫室進行快速有效地降溫，通風良好、相對濕度較低的溫室尤為適用，輔以其他降溫方式（如遮陽網、通風），降溫效果更佳，可降溫3~8℃。
隨著溫室工程技術的發展，溫室降溫方法眾多，各有利弊，而多種降溫方法聯合使用往往最經濟和最有效。

2.1.1 高壓噴霧降溫優勢
高壓噴霧降溫，也稱冷霧降溫，適用于通風良好的溫室，利用微小霧滴快速蒸發吸熱的原理進行降溫。水經過過濾系統處理，進入高壓泵加壓（大于4Mpa），再通過特殊材質的管路輸送到特種高壓霧化噴嘴進行釋放，形成15μm以下的細霧滴，霧滴逐漸彌漫整個溫室懸浮在空氣中，迅速蒸發降溫，并且不浸濕地面。高壓霧化降溫效率達95%，而濕簾風機降溫效率80%，所以高壓霧化降溫比濕簾風機降溫效果更佳。由于高壓霧化霧滴顆粒小，用水量少，作物發病率的可能性小。高壓噴霧系統需要增壓泵和輸送高壓銅管，投資成本相對較高，日常運行費用較高；水源需要過濾處理，否則極易堵塞霧化噴頭。

2.1.2 降溫方法聯合使用效果
 以7、8月份為例，溫室外溫度通常在30~40℃左右，若僅依靠單純的自然通風、遮陽網或機械通風，降溫效果不明顯，根本無法滿足作物的生長要求，所以必須綜合采取多種方式來實現降溫的目的。采用何種降溫方式組合，依據地域的氣候條件、系統投資、后期維護費用、運行費用、降溫效果以及對溫室濕度的影響等各種因素來綜合考慮決定。
對長春市來說，“細霧+風機”綜合系統更適合大規模玻璃溫室的夏季降溫。南方溫室的通風降溫設施可根據自身的條件進行選擇：①經濟型，單棟溫室+平鋪式外遮陽網；②實用型，頂側開窗的連棟溫室+平鋪式外陽網+強制通風+噴霧降溫；③先進型，頂部開窗的連棟溫室+平鋪式外遮陽網+濕簾-風機降溫系統。

2.2 設施農業加濕
高壓噴霧系統可通過微米級的細霧增加濕度，專門應用于育苗、繁種、食用菌及溫室種植，可促進扦插苗快速地生根，提高種子的發芽率及組培的成活率。

2.3 設施農業植保
在高壓噴霧系統的水箱內加入適宜濃度的藥物混合后，可在溫室中進行霧化噴灑，藥物噴灑均勻，有效預防和治療病蟲害。

2.4 設施農業造景
以科普、科技示范、觀光為主流的大型連棟或者室外，均可采用高壓噴霧系統進行造景，以農業嘉年華為例，人造霧景觀仙氣迷人，深受游客喜愛。

03、高壓噴霧系統使用建議
根據工程項目施工經驗及降溫數據，在使用高壓噴霧系統時有如下幾點建議：
（1）高壓噴霧系統配合通風系統綜合使用（高壓噴霧系統+自然通風+機械通風），微小霧滴在蒸發過程中大量吸熱，同時中和空氣中的過量正離子，增加負離子，通風系統將潮濕空氣排出室外，有效地調節溫度和濕度，從而更加有效地降溫。
（2）水源必須經過凈化處理，可提前測定水源的水質情況，依據水質指標進行軟化處理、反滲透處理等，再進入高壓噴霧系統，否則高壓霧化噴頭極易堵塞，后續維護或更換噴頭增加成本。
（3）使用高壓噴霧系統噴施藥劑或者電解水之后，需要開機運行噴灑清水以清洗霧化噴頭，防止藥劑等堵塞噴頭。
（4）應用于景觀造景時，注意霧化管道跟周圍景觀進行匹配渲染處理，達到更加自然的效果。
（5）為了控制適當的濕度，高壓噴霧系統可進行定時等自動化控制，操作管理更加便捷。

04、高壓噴霧系統的后續研究方向
高壓噴霧系統作為商品應用在科研領域及工程項目中，通過實踐應用反饋一些技術中的不足，促使該技術不斷完善。重視水源水質的處理，是解決高壓噴霧系統噴頭易堵塞的關鍵；通過科研及應用測試，所得經驗可通過定時開關設備得到較為理想的降溫效果；根據植物生長需求配置環境監測傳感器進行智能控制可進一步提升降溫加濕效果，也是該技術未來發展方向的一個重點。隨著該技術不斷完善成熟，高壓噴霧系統將會在設施農業及更多領域迅速推廣應用。