水帘降温效果评估优秀课件
湿帘风机降温系统
湿帘风机降温系统在温室大棚中的设计与安装浙江慈溪市农业机械化技术学校 孙 测浙江慈溪市农业机械管理局推广科 黄宗飞浙江慈溪市天元镇农机站 张安祥概述：湿帘风机降温系统是当前我国大面积生产设施最经济有效的降温系统。
该系统具有设备简单、成本低廉、耗能小、产冷量大、运行可靠等优点。
湿帘风机降温系统的设备费仅为空调机组的五分之一，运行费用仅为空调机组的十分之一。
湿帘风机降温系统由特种纸质多孔湿帘、低压大流量轴流风机、水循环系统、及控制装置组成。
湿帘风机分别装在温室或密闭房舍的二面山墙上。
风机抽风时，造成室内负压，迫使室外未饱和的空气流经湿帘多孔湿润表面。
引起水分蒸发吸收大量潜热，从而降低空气自身温度。
湿帘风机降温系统运行时，源源不断地将蒸发降温后的低温空气引入室内进行降温。
湿帘风机降温系统目前在设施农业的大棚温室、畜禽舍、组织培养驯化室、微生物发酵间及其它高温环境下的生产或其它作业方面得到了广泛的推广和应用。
特别是需要大面积降温和增湿的设施，效果更为突出。
湿帘风机降温系统的设计与选择计算湿帘风机降温系统设计的合理与否直接关系到温室的降温效果、使用寿命、运行经济及维护管理等。
现简要说明系统设计方法与参数选择。
1、风量的计算温室降温所需的总通风量等于温室通风流量与温室地面面积的乘积，即：Q=q×L×W (m3/h)式中：Q—总通风量(m3/h) L—温室总长度(m) W—温室总宽度(m) q—温室设计换气率(m3/m2h)其中需要说明的几点:（1）q为温室设计换气率,与排出多余热量、排出水气,排出二氧化碳等综合因素有关系。
在实际温室设计中,温室总通风量的确定需要考虑的因素很多,涉及到:温室所处的海拔高度、室内太阳辐射强度、温帘风机之间设计距离、温室气流从湿帘到风机的允许温升。
然后综合考虑形成设计综合休正系数。
就我地区而言，一般情况下q的取值范围确定为90—100 m3/m2h之间。
（2）参考美国温室制造业协会《温室设计标准》：适当遮阳温室，当温室所处地理位置的海拔高度小于300米，室内最大太阳辐射强度在50000勒克斯左右，温室气流从湿帘到风机的允许温升为4℃，湿帘风机之间的距离在30米以上，温室通风流量达到2.5m3/m2h即可满足温室夏季降温要求。
水帘降温效果说明
水帘降温效果计算式
EVAPORATIVE COOLING
• 温度降低值(简写：TD)
• TD = 0.75 x (Tdb - Twb)
Temperature Decrease (TD)
TD = 0.75 x (Tdb - Twb)
• 0.75 = 75% 水帘降温效率（蒸发效率） •0.75 = 75% Efficiency of the Evaporative Cooler • Tdb = 干球温度 (环境温度) •Tdb = Dry Bulb Temperature (Ambient) 干球温度，指温度计水银球不加任何包被 的情况下测出的大气温度，即气温.(注：干球温度是在未受周围阳光和建筑物热辐射 下测得的温度) • Twb = 湿球温度 Twb = Wet Bulb Temperature 湿球温度，用湿棉纱将温度计水银球包起来测量出的 大气湿度饱和情况下的温度。
湿帘风机降温系统
• 利用蒸发降温原理，由蒸发湿帘和风机组成的一种降温成 套设备。 • 湿帘材料经水淋湿后可提供大量湿润表面，在波纹状的纤 维纸上有层薄薄的水膜，当室外干热空气被风机抽吸穿过 湿帘纸垫时，水膜上的水会吸收空气中的热量进而蒸发成 水蒸气，吸收进舍空气的热量，达到降温目的。（加湿降 温原理：由于湿帘表面水蒸气分压力大于进入湿帘的不饱 和空气水蒸气分压力，因而湿帘表面的水被蒸发，吸收大 量显热，导致进入猪舍的空气的干球温度下降.）
2.3m/s
2.5m/s 2.8m/s 3m/s
75%
75% 75% 75%
• • • • • • • •
以测得的今天 龙池下午3点天气情况为例，舍外干球温度为34度，湿球温度为26度。猪舍 内温度维持为28度； 根据公式：湿帘降温=蒸发效率x(干球温度-湿球温度) 当湿帘风速1m/s时湿帘降温效果： （34-26）x0.85=6.8(度) 当湿帘风速1.3m/s时湿帘降温效果： （34-26）x0.80=6.4(度) 当湿帘风速1.5m/s时湿帘降温效果： （34-26）x0.76=6.08 (度) 当湿帘风速1.8m/s时湿帘降温效果： （34-26）x0.75=6 (度) 当湿帘风速2.0m/s时湿帘降温效果： （34-26）x0.75=6(度) 当湿帘风速2.3m/s时湿帘降温效果： （34-26）x0.75=6(度)
案例分析——水帘降温容易忽视的几个细节
案例分析——水帘降温容易忽视的几个细节前面说过水帘降温时，猪舍封闭不严，降温效果大打折扣；但在使用过程中，又发现了多种影响水帘降温的因素。
第一个问题，是水帘在第一年使用的时候，效果往往不错；但到了第二年，效果就变差了；经过检查才发现，原来是水帘在使用过程中，水帘页片上会粘上各种异物，沉积在页片上后，页片渗水的能力下降了；同时我们也发现，第二年页片之间的孔隙比第一年小，一些东西堵在了孔隙里，使透气的孔径变小了；孔径变小，通风量就减小，降温效果自然变差了。
发现这个问题后，我们也想过许多办法将孔隙加大，强力吸尘器用过，高压水枪冲过，但效果都不理想；猪场安排只有在温度特别高的时候使用水帘，使内外通风；而在其它时期，或者直接取下来保存，或者用布包住，防止杂质堵塞；这一点，在春季风沙和杨柳絮飞扬的季节，更要注意。
第二个问题，是空气干燥与潮湿，水帘降温效果差别特别大；在空气特别干燥的时候，室内外温差可达10°C以上；而如果空气潮湿，室内外温差有时只有2-3°C；也就是说，在阴雨天气，潮湿度特别大，水帘降温效果是非常差的；再加上湿度大时，导致的氧气浓度降低，母猪喘的程度不次于不使用水帘；所以，我们根据这个情况进行了调整；如果出现闷热而潮湿的天气，我们会把水帘的水停掉；因为停水后，水帘的通风量增大，猪的感受并不比有水时差。
第三个问题，是许多猪场的水帘是后装的，并没有进行计算；据相关人员介绍，猪舍水帘的面积和风机大小，是与猪舍空间有直接关系的；对于一些窄而长的猪舍来说，单纯一面山墙装水帘，通风面积是不足的；有些水帘厂家会提出在正面或背面加一部分；不要认为人家是为了多卖产品，那更是负责任的表现。
第四个问题，是哺乳母猪舍不适宜使用水帘降温；因为水帘降温，不但可以降温，还会增加潮气，而哺乳母猪和初出生的小猪是受不了这样的环境的；所以，我们也会发现，许多猪场并不在产房安装水帘，而是采取其它的降温措施。
第五个问题，使用水帘降温必须保证电力供应；我们曾在一个猪场遇到过这样的问题；因夏季降温点多，而供电线路质量差，导致供电线烧坏，出现长时间停电；许多母猪出现严重的热应激，还出现了死亡的现象；这一点，在电力紧张地区更要注意；因电力紧张地区，既使有电，但因为电压低，机器的效果也会变差。
水帘降温效果评估
下面通过空气焓湿图描述降温过程：
水帘降温效果评估——降温原理
最高气温降温分析： 1、空气由室外状态点 （33.5℃，83%）开始降温 2、经过等焓变化过程（红色 曲线），温度下降、湿度上 升，当湿度接近100%时，温 度停止下降 3、降温后的状态点（30.86 ℃，100% ）
水帘降温效果评估——降温原理
相对湿度%
83 100
室内风速 m/s
1.0 1.0
体感温度℃
36.2 炎热，难受 34.69炎热，难受
状态变化
平均气温状态 平均气温降温后状态 状态变化
2.64
29 22.55 6.45
17
70 100 30 1.0 1.0 30.83热，不舒适 26.38温和，舒适
水帘降温效果评估——结论
1、水帘降温的主要原理是水蒸发吸收热量，导致温度降 低、湿度升高。 2、水帘降温能力取决于空气相对湿度，湿度低则降温能 力较好，湿度高则降温能力差。当相对湿度达到100%时， 空气温度将不再降低。 相对湿度每升高5%，温度大约降 低1 ℃。 3、通过理论计算可初步判断，水帘降温能小幅度改善人 体舒适度，改善幅度随气象数据波动，天气越干燥则改善 幅度越大（秋季），天气潮湿则不明显（春季）。 4、水帘降温的副作用是空气湿度升高到接近100%，如果 遇到室内低温物体（水管、空调等）会在物体表面结露， 也使金属物品氧化锈蚀的几率增大。
水帘降温效果评估——人体舒适度
1、人体舒适度：不特意采取任何防寒保暖或防暑降温措 施的前提下，人们在自然环境中是否感觉舒适及其达到怎 样一种程度的具体描述 2、评价人体舒适度的主要指标是体感温度，体感温度是 指人体感觉到的环境温度高低
3、研究表明，影响体感温度的主要因素有：
湿帘降温效果的影响因素分析
湿帘降温效果的影响因素分析摘要：夏季高温环境下，湿帘降温系统作为一种高效环保的降温方式被广泛用于畜禽养殖，园艺种植，工业生产等领域。
影响湿帘降温效果的因素有很多，外界空气温湿度、湿帘自身结构是影响其降温效率的最主要因素，高温低湿环境下湿帘的降温效率较高，45°×45°的角度组合较45°×15°降温效率高。
其次湿帘的循环水量和过帘风速也会影响降温效果，而进水温度对其降温效果的影响微乎其微。
在使用及配置畜禽舍湿帘系统时，应综合考虑影响其降温效果的各因素，以达到最佳使用效果。
关键词：湿帘；降温效率；温湿度；过帘风速；循环水量帘降温系统具有绿色、安全、节能、环保、经济节能的特点，湿帘纸配合负压风机这种高效的降温方式被广泛应用于家禽养殖，畜牧业养殖，温室种植，园艺花卉种植，工业生产等场所。
尤其是在鸡舍、温室、猪场及养兔行业，并且也有学者对湿帘的实际使用效果做了相关测试研究。
本文从湿帘的制冷原理出发，分析影响湿帘降温效果的因素，包括湿帘纸自身，外界环境和湿帘系统的影响，通过对各因素的分析，可以为畜禽舍中湿帘系统的配置与使用提供参考依据。
湿帘纸的降温制冷原理是“水蒸发吸收热量”这一物理现象，即水在重力的作用下从上往下流，在湿帘波纹状的纤维表面形成水膜，当快速流动的空气穿过湿帘时水膜中的水会吸收空气中的热量后蒸发，水蒸发带走大量的热使经过湿帘的空气温度降低，从而达到降温的目的。
空气的状态变化是从高温低湿变成低温高湿，整个降温过程是一个等焓降温过程，即空气的总焓值不变，温度降低而湿度升高。
如何在炎热的夏天将湿帘的降温效果最大化，需要首先分析影响其降温效果的因素，才能进行合理的设计和使用。
降温效率是评价湿帘降温效果的重要指标，其计算公式如下式：其中：η—降温效率(%)；T db—降温前空气干球温度(℃)；T wb—降温前空气湿球温度(℃)；T i—降温后空气干球温度(℃)。
说说水帘降温那点事
说说水帘降温那点事这个数值是理论的。
实际应用的时候大约只有这种变化数值的80% 。
例如，当干球温度是100oF而相对湿度是30％的时候，表上显示温度下降25oF，实际上，也就能达到这个数的80％，或20 oF。
当你想用蒸发降温系统达到想要的最大限度的降温水平时，无论是45/15角度还是30/30的进风管角度都可以得到最佳的降温效果，同时不会造成鸡舍内部湿度升高。
为了确定水帘纸表面积的大小，首先必须知道风扇在额定负压下的通风量，知道通风量以后，如果用的是6英寸（375px）的水帘纸就用通风量除以400（2m），即可得到需要的水帘表面积。
确定完面积以后，用总的表面积除以所用的水帘纸的高度，即可确定需要的水帘总宽度，再除以2就得到每侧的水帘长度。
因为凉水不易蒸发，所以绝不能把水帘纸的表面用遮光帘遮住，也不能把回水箱埋在地下。
水帘水温度越热蒸发的越快，从而空气温度下降的越多。
绝不能让水帘水泵一直都开着，要确保水帘纸上水不能全部饱和，因为空气达到露点以后蒸发和降温过程变慢，鸡舍内温度和湿度也会增加。
蒸发降温系统的水帘水泵不能只靠温度控制开启。
降温系统最好用恒湿器控制，其次是用温控仪和定时钟。
当用定时钟的时候，应该至少几分钟一个工作循环，因为上水关的时间与开的时间同样重要，甚至比上水开的时间还重要。
你必须通过观察水帘纸来确定开的时间，如果水帘纸在水帘水泵开启前彻底干了，你就应该在定时钟设定时增加开启的时间，减少关闭的时间。
如果水帘纸不干或颜色不变浅，你就要减少开启的时间，增加关闭的时间。
空气温度低于80° F (26.6° C)的时候做好不开水帘水泵，同时所有的排风扇都开启之后才能开启水帘水泵，因为是在排风扇全部开启的情况下来确定的水帘面积。
在最后一个排风扇开启和水帘水泵开启之间应该有4° F (2° C)的温差。
当水帘纸正好开始变干之前和开始变湿时控制开关水帘水泵，这种蒸发效果是最有效的，也就是见干见湿，不能常流水。
实用水帘系统降温技术
实用水帘系统降温技术鸡在23℃时体热的生成量最低,耗用在生成体热的能量处于最经济的状态。
蛋鸡可接受的环境温度范围一般在19～27℃，当环境温度超过等热区上限临界温度时，产热大于散热，动物不易维持热平衡，会出现热应激，导致蛋壳质量和产蛋下降，当环境温度达到37.8℃时，鸡就有发生昏厥的危险，超过40℃时，会发生陆续死亡。
禽体内的能量和热流动减少热应激的办法很多，水帘呈蜂窝结构，利用空气的不饱和性和水的蒸发吸热来降温，实践证明水帘降温可有效的降低热应激造成的危害，并且是一种最廉价最简便易行的方法之一。
但如果水帘使用不当，也会造成冷应激的发生，导致鸡的生长速度降低，产蛋率下降，腹泻、感冒甚至鼻炎的发生等，成活率也相应降低，造成一定的经济损失。
下面介绍几种比较实用的水帘系统降温技术，仅供参考或酌情采用，真诚希望能给大家带来一丝帮助。
一、水帘系统科学运用的四大依据1、外界相对湿度≥80%，外界温度≥35℃，采用水冷降温模式。
这是极端环境条件下，水帘停止上水，鸡舍温度居高不下的原因。
2、相对湿度≥80%，温度≤32℃时加大通风量，不上水浸湿水帘。
3、相对湿度> 60%、＜80%时，水泵进入“开-关”控制模式，当水帘上有常流水时不再开启水泵（蒸发效果差）。
4、相对湿度≤60%时，就会出现5℃以上温度骤降问题，必须进入间歇给水“四级调控” 模式，以把舍内温度波动控制在3.5℃以内。
水帘长湿会造成鸡舍缺氧发闷。
不同水帘质量、日光、水垢或杂物等上述值会有变化二、水帘系统科学运用的四级调控模式四级调控模式就是将湿帘降温系统分为 4级，淋湿区域所占的比例分别为 1/4、2/4、3/4和全湿。
水帘使用四级调控循序渐进模式，能够避免降温过大给鸡造成的冷应激，减少鸡的产蛋下降、腹泻或感冒等异常情况的发生。
水帘的降温效果并非用水越多越好。
不同降温级别的湿帘淋湿比例图三、水帘系统科学运用的五项匹配1、鸡舍的保温性能和密封性能与水帘使用相匹配：良好的保温和密封性能是水帘系统有效降温的保障，是优良品种生产性能发挥的基础，否则舍内就会出现温差过大和空气质量不匀等，影响鸡的生产性能。
通过水帘的水的温度是不是越低越好呢？
通过水帘的水的温度是不是越低越好呢？炎热的夏天要想把鸡养好，水帘的使用至关重要！但是很多养殖户在使用水帘的过程中一直有个误区，总认为水温越低越好，更有甚者在通过水帘的水中加冰！那么这样做到底对不对呢？其实有这种认识的主要原因就是不太清除水帘降温的工作原理。
水帘降温的原理有两种：原理一、蒸发降温1、什么是蒸发降温？空气通过湿帘在负压风机的作用下，进入鸡舍过程中会带入些许水珠(当然很细小)，这时候水珠受热蒸发变为气态，吸收了舍内空气中的热量，随后通过风机排出鸡舍。
大家知道蒸发是吸热的，并且是需要达到一定温度的，这就意味着并不是水温越低越好。
水温升高，蒸发也就加剧，蒸发加剧，水所带走的热量就增多。
即：降温效果也就越明显。
2、什么时候采用蒸发降温?1)相对湿度低于80%时，采用蒸发降温，水帘用水温度20-25℃，如水的温度低，蒸发低于正常，鸡舍内的相对湿度反而增加，死鸡会增多。
而且水温过低，还会引起鸡群冷应激感冒。
2)应该说鸡舍内大部分时间温度都低于80%，所以正常情况下采取蒸发降温的机会比较多，这个时候建议采用循环水，这样水温不至于过低。
原理二、水冷降温1、什么是水冷降温?外界热空气进入水帘，通过冷水来冷却空气进入鸡舍以达到降温效果。
2、什么时候采用水冷降温?1)相对湿度高于80%时，舍外温度高于37℃时(也就是夏天雨季高温高湿的天气)，应采用水冷降温，水帘用水温度相对越低越好，同时提高风速至3米。
2)以为此时舍内湿度比较大，靠水蒸发降温已经不起作用了，只能靠水冷降温。
所以采用水冷降温的重要标准是舍内湿度!如果湿度不大采用水冷降温，鸡群容易受凉，甚至易得“支堵或气囊炎”。
总结：1、通过以上分析，大家要认识到水帘水温一味地追求低温，肯定是不对的，因为大部分情况下舍内湿度都不到80%，这也是夏天开水帘鸡群容易感冒的主要的原因。
2、也有很多专家高手一味强调水帘的降温原理是靠空气蒸发吸热来降温，而一味地否定绝非凉水冷却降温，也不免有失偏驳。
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厂房工程部必须根据每日气象数据调整水帘水量、风速，以 免造成负面影响；
4、水帘降温的副作用是空气湿度升高到接近100%，如果 遇到室内低温物体（水管、空调等）会在物体表面结露， 也使金属物品氧化锈蚀的几率增大。
水帘降温效果评估——结论
总结：
可以采用水帘降温的方法改善生产线员工的工作环境，但是 水帘降温在高湿的天气里是不起作用的；
水帘降温可以最低的能耗解决厂房负压，且能清洁空气；
2.64
平均气温状态
29
平均气温降温后状态 22.55
状态变化
6.45
相对湿度% 83
室内风速 m/s
1.0
100
1.0
17
70
1.0
100
1.0
30
体感温度℃ 36.2 炎热，难受 34.69炎热，难受
30.83热，不舒适 26.38温和，舒适
水帘降温效果评估——结论
1、水帘降温的主要原理是水蒸发吸收热量，导致温度降 低、湿度升高。
下面通过空气焓湿图描述降温过程：
水帘降温效果评估——降温原理
最高气温降温分析：
1、空气由室外状态点 （33.5℃，83%）开始降温
2、经过等焓变化过程（红色 曲线），温度下降、湿度上 升，当湿度接近100%时，温 度停止下降
3、降温后的状态点（30.86
℃，100% ）
水帘降温效果评估——降温原理
水帘降温效果评估——人体舒适度
下表是体感温度范围和人体舒适等级
体感温度℃ ≥41.5
［37.5,41.5) ［34.5，37.5) ［30.0，34.5) ［27.0，30.0) ［21.0,27.0) ［13.0,21.0) ［5.0,13.0)
［1.1,5.0) ［-5.0，1.1)
＜-5.0
水帘降温效果评估——人体舒适度
体感温度的计算：根据以上分析，除重点考虑气温因素外， 还必须研究湿度和风速的综合作用。 下面是体感温度的计算公式，1、2、3分别代表在不同温 度范围中对应的计算方法
其中：Tf表示体感温度，T表示日平均温度，TM表示日最 高温度，Tm表示日最低温度，U表示相对湿度，v表示风度
1、人体舒适度：不特意采取任何防寒保暖或防暑降温措 施的前提下，人们在自然环境中是否感觉舒适及其达到怎 样一种程度的具体描述 2、评价人体舒适度的主要指标是体感温度，体感温度是 指人体感觉到的环境温度高低
3、研究表明，影响体感温度的主要因素有： A气温，气温影响最大； B相对湿度，影响次之； C风力，影响较小； D日照，因在厂房内活动，故忽略其影响。
水帘降温效果评估——降温原理
1、水帘降温的原理是利用湿空气等焓加湿过程：在水喷 淋空气的过程中，空气温度降低，热量传递给水，水吸热 蒸发，水蒸气混合在空气中，造成空气湿度上升。
2、从降温原理可以看出，由于外界和空气之间没有热量 交换，理论上空气的焓值不改变，空气状态在等焓线上移 动。
3、根据广东省气象部门统计的数据，广东地区全年气温 最高33.5℃相对湿度83%，夏季平均29 ℃相对湿度70%。
2、水帘降温能力取决于空气相对湿度，湿度低则降温能 力较好，湿度高则降温能力差。当相对湿度达到100%时， 空气温度将不再降低。 相对湿度每升高5%，温度大约降 低1 ℃。
3、通过理论计算可初步判断，水帘降温能小幅度改善人 体舒适度，改善幅度随气象数据波动，天气越干燥则改善 幅度越大（秋季），天气潮湿则不明显（春季）。
级别 五级 四级 三级 二级 一级 零级 负一级 负二级 负三级 负四级 负五级
人体感受 极端热，难以忍受
酷热，非常难受 炎热，感觉难受 热，感觉不太舒适 温和，感觉舒适 凉爽，感觉很好 凉，感觉有点冷 冷，感觉不太舒适
很冷 酷冷 严寒
建议预防措施 尽量避免室外活动 尽量减少室外活动
需要开空调 需要开电扇 放心工作，积极参加活动 心情舒畅地工作和生活 需要穿夹衣 需要穿毛衣 需要穿棉衣，并加强运动 建议尽量采取保暖措施 注意预防冻疮
平均气温降温分析：
1、空气由室外状态点（29℃， 70%）开始降温
2、经过等焓变化过程（红色 曲线），温度下降、湿度上 升，当湿度接近100%时，温 度停止下降
3、降温后的状态点（22.55
℃，100% ）
水帘降温效果评估——降温原理
干球温度℃
最高气温状态
33.5
最高气温降温后状态 30.86
状态变化