现实生活中, 大棚的保温效果较差, 热量散失速度快, 为了使温度升高, 沼气的燃烧时间要在晚上温度低于10℃, 白天气温低于23℃时进行[1]。但是如果要考虑CO2这个因素的话, 选择的时间最好是在光合反应旺盛但CO2的浓度最为缺乏的10—14点之间, 若再考虑到将CO2累计到一定数量还需要时间, 此时燃烧时间可以提前1~2 h[2]。
本试验采用密闭房间和大棚试验方法, 将沼气灯设置在大棚和密闭房间内, 通过控制沼气灯的数量来改变大棚和密闭房间内的温度和湿度。
本试验采用密闭房间和大棚法, 在密闭体积50 m3的房间中央设置5盏沼气灯。沼气灯距离地面2 m。房间内等距离标记5个测试点, 测定沼气灯点燃前房间内温度和湿度, 重复测定2次。然后分别测定点燃1盏、2盏、3盏、4盏、5盏的沼气灯时, 2 h内的密闭房间内温度和湿度变化状况。每5 min测定一次。整个试验重复3次。
密闭房间体积为54 m3 (长6 m, 宽3 m, 高3 m) , 塑料大棚长度50 m、跨度6 m、脊高2.6 m, ZD1600-450-A型沼气灯。工具主要选用温度计 (通用型) 和湿度计 (通用型) , 试验用沼气来自生态示范园内正常产气1年的户用型沼气池。
本试验对点燃沼气灯的密闭房间进行温度和湿度的测定, 结果见表1。
如表1所示, 在一个54 m3的密闭空间内, 1~5盏沼气灯1 h内可增加室温0.63~0.76℃。增加湿度0.3%~1%。
与对照相比较, 点灯2 h后棚内平均温度比对照棚升高了1.1℃, 且温度提升缓慢。在前25 min内点灯棚与对照棚温度相同, 说明沼气灯燃烧释放得热量, 需要至少25 min时间。到65 min时温度上升了0.6℃, 这时空棚的温度也上升了0.6℃, 其原因是测定时间为早上8~10点, 随着日照时间的推移, 外界温度也不断增加使得棚内温度也增加。点灯棚在85 min后升温较快, 到2 h末上升了1.1℃。温度是作物光合生产力的一个主要的环境因素, 在适当的范围内提高温度有利于作物的生长。
在点灯2 h内, 番茄棚内湿度增加2%。在前30 min内点灯棚与对照棚湿度相同, 说明沼气灯释放的水汽至少需要30 min的时间, 才能提高棚内的湿度。到55 min时对照棚与点灯棚湿度相同。这是由于棚内土壤水分蒸发和番茄作物光合作用也导致棚内湿度增加。番茄作物光合作用产生的水汽, 远大于沼气灯气肥对大棚湿度的影响。试验可以看出沼气灯气肥对大棚内湿度的影响有限。
试验中的沼气灯气肥属于气肥中的燃烧施肥法, 由于气体燃料沼气成分的不稳定性, 以及燃烧的同时生成的光、热、水气等因素也影响肥效的高低, 因此沼气灯产生的光热在施肥过程中起到多大的作用还有待于进一步研究试验。
摘要：以小型户用沼气、番茄为试验材料, 通过密闭房间试验和大棚试验, 对沼气灯燃烧特性进行了初步研究。分析了沼气灯对密闭房间内温度和湿度的影响。
关键词：沼气灯,温度,湿度
[1] 张伟, 王春梅.利用沼气为大棚增温和保温[J].农村新技术, 2015, 18 (12) :53.
[2] 王香雪.沼肥综合利用技术[M].石家庄:河北科学技术出版社, 2012:78.
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