谢全
上海都市绿色工程有限公司 上海市 201106
摘要：随着温室大棚的建造规模越来越大,开窗系统已是调节温室内部气候必不可少的一个组成部件。开窗系统有哪些常用的形式?各种类型的开窗系统有哪些优缺点？不同类型的温室大棚如何选择合适的开窗系统？本文就上述问题对智能温室大棚自动开窗系统进行分析和研究。
关键词：智能温室；大棚自动；开窗系统
1.温室开窗机构常用类型
1.1卷膜开窗机构
使用卷膜机构的通风系统又称为卷膜通风。系统中,卷膜机构对塑料膜实施卷放操作,以达到开启或关闭通风口的目的。卷膜开窗机构主要应用在塑料薄膜温室中。常用的卷膜机构有手动和自动两大类。组成卷膜机构的配件主要有:手动或自动卷膜器、卷膜杆、爬升杆、固膜卡等,手动卷膜器所配卷膜轴常用直径为19mm或者22mm的镀锌钢管。自动卷膜器所配的卷膜轴则一般采用直径为25mm的镀锌钢管。卷膜器和卷膜杆的自重用来绷紧薄膜，保护薄膜在卷放时服帖。
1.2摆式齿轮齿条开窗机构
摆式开窗系统是一种齿轮齿条开窗系统，由电机、齿轮箱、齿条、传动轴、齿轮箱支架及齿条轨道和摆杆组成。电机驱动齿轮箱，让齿条在齿条轨道中水平移动，带动由连接杆和摆杆组成的连杆机构，驱动摆杆作弧形的摆动。同时摆杆与上下窗撑杆连接，上下窗撑杆分别与窗框的上档和下档连接，形成一个稳固的三角形。摆杆在做摆动的同时，带动此三角形也做摆式运动，如（图1）所示，从而窗扇就可以开启和关闭。
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图 1 摆式开窗机构
1.3轨道开窗机构
轨道式开窗也是一种齿轮齿条的开窗系统，与摆式开窗所不同的是，轨道式开窗是安装在温室桁架上表面的，依托于钢结构的一种开窗系统。轨道顶开窗主要由电机、齿轮箱、齿条、传动轴、推拉杆、支撑滚轮架以及窗撑杆组成。电机驱动齿轮箱，带动齿条沿着桁架直线移动。窗撑杆一端通过夹箍与推拉杆铰接，一端与窗框铰接，当推拉杆跟随齿条直线移动时，窗杆做曲线摆动，将下窗框顶起和放下，如（图2）所示。
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图 2 轨道开窗机构
1.4排齿开窗机构
排齿开窗系统以自动机作为驱动部件,齿轮和齿条为核心部件,其他附属部件因整体结构不同而异。齿轮齿条开窗机构的优点是:性能稳定、承载能力强、传动效率较高、运转精确、便于实现自动控制。排齿式齿轮齿条开窗系统由减速电机、传动轴、齿轮、齿条、轴承座及若干连接件等组成。当减速电机转动时,带动传动轴转动,传动轴带动齿轮转动,齿轮将转动运动转化为齿条的直线运动,从而实现通风窗的开启和关闭。
2温室开窗方式与开窗机构的选择
2.1温室开窗方式
自然通风是温室通风换气、调节室温的主要方式之一。屋顶天窗开启方式有谷肩开启式、半拱开启式、顶部单侧开启式、顶部双侧开启式、顶部全开启式、顶部推开式等。侧面开窗有外翻式，垂直式。
2.2开窗机构的选择
2.2.1拱形连栋单层塑料膜温室
拱形连栋单层塑料膜温室,多种植蔬菜和花卉，这需要温室内的环境温度保持在一定的范围，同时又要保证其使用的经济性，才能产生效益，所以自然通风是最好的选择，因其覆盖材料可卷起的特性，多选用性价比高的电顶卷膜和侧卷膜系统，安装和使用简单，且易于维护。此种开窗形式平均造价仅5~6元/m2。
2.2.2拱形连栋双层充气塑料膜温室
双层充气塑料膜温室使用场景与单层温室类似，其保温性更强，但因充气的关系，顶部无法卷起，此时无法采用顶卷膜开窗，只能采用连续排齿顶开窗系统。此类型开窗稳定性强，效率强，但需要每扇窗配备一台电机，成本较高，多用于高档的薄膜温室。
2.2.3文洛型玻璃温室
如果追求更高的开窗率，则可以选择双向连续顶开窗，这种开窗形式由两台电机带动双层齿轮箱的两根齿条来实现，上下层齿条分别驱动左右两个窗扇，整条窗每隔2m~2.5m设置一个挂脚，运行时整条窗扇上的每个挂脚由安装在每排桁架上的齿轮齿条一起同步带动，使整排窗同时打开或关闭。
外翻窗系统需要安装独立于温室的外机构柱来支撑传动轴，比较占用空间，但其运动形式为转动，载荷较小，对窗框的要求较低。而垂直窗系统整个驱动都安装在温室内部，节省地块空间，但因是垂直上下运动，窗扇的重量全部由窗框承受，所以对窗框的要求较高。这两种形式各有优缺点，平时均根据项目的实际情况来选择。
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图 4 垂直窗与外翻窗组成对比
2.2.4全开型玻璃温室
全开型玻璃温室，顾名思义，是将整个屋面全部打开来通风的温室，理论的通风率近100%。根据热空气向上流动的原理，顶部全通风意味着温室内和外部可以同步环境温室，这对种植一些不耐热的经济作物，以及进行科研种植来说，是非常好的一种通风方式。
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图 5 全开窗组成
3结语
本文对温室中常用的自动、手动开窗机构的构造特点、工作原理、优缺点、使用性能和造价成本做了详细的讨论和分析。温室开窗系统是温室必不可少的一个组成部分，如何更高性价比的实现温室通风，如何更稳定的实现温室通风，都是温室机械传动中永恒的研究主题，总结已有技术，发掘新的技术，这也是本文的立意所在。
参考文献:
[1]张跃峰,张书谦.现代温室开窗机构选择[J].温室园艺,2003,(1):18-20.