太阳能臭氧杀虫装置在温室大棚中的应用

崔大召 董玲 赵海峰 高平振

【摘要】随着生态环境的恶化，病虫害越来越猖狂，农药的使用给食品安全造成了威胁，同时又给环境带来了严重的污染。社会的进步和人民生活水平的提高，使得人们对绿色无公害农产品的需求欲望越来越强烈。开发利用新型环保节能型病虫害防治技术已经越来越重要。温室大棚太阳能臭氧杀虫喷淋装置的杀虫功效来源于臭氧，臭氧作为一种强氧化剂，其优点有杀虫效果好、杀虫速度快，而且对环境无任何污染，是有效的无危害杀虫剂。另外，随着能源危机和环境恶化日益加剧，人们越来越关注环境保护和新能源技术的发展。该装置利用太阳能吸收太阳光转化为电能为整个装置提供动力，既节约能源，又能保护环境。

【关键词】温室大棚；臭氧；杀虫；太阳能；喷淋装置

通过实验，我们设计出了一种新型太阳能臭氧杀虫喷淋装置，本作品是一种利用太阳能供电来实现臭氧杀虫的新型节能环保喷淋装置。它的动力来源于取之不尽用之不竭的太阳能源，能够达到有效节能的效果。其功效来源于臭氧，因臭氧是一种强氧化剂（臭氧是氧的同素异构体，为强氧化剂；其降低浓药，去除细菌效果是氯气的1.5倍，其杀菌速度比氯气快600—3000倍），所以可以通过强氧化杀灭植物表面和地面的幼虫（蚜虫、螨虫、白粉虱、红蜘蛛、卵、幼体虫等），而且还有改变植物呼吸状态，激活植物细胞，分化有机不纯物质等等许多有益于人类和环保的作用，臭氧最终还会还原成氧气和水，不留任何残余物质，因而对环境无任何污染。该作品利用太阳能作为动力达到节约能源的效果；采用臭氧作为杀虫剂，生产绿色环保无公害的农产品；利用喷淋装置，实现大面积、短时间的大棚杀虫，不仅从根本上解决了虫害，减少了农药使用，还保证了瓜果、蔬菜、茶叶、烟草的品质，并且能节约人力。

1.作品背景

通过温室来栽培作物已经是一种很好的利用温室的途径，随着全球温度的升高，病虫害也越来越猖狂，以往的农药解决病虫害的方法使得农药残留对食品安全问题造成了威胁。如何开辟新型的病虫害防治技术已经越来越重要。对比以往的杀虫灭菌措施人们更关注绿色环保的杀虫杀菌技术。就目前国内臭氧的运用领域看，臭氧主要应用在对空气、饮用水、鱼肉、果蔬及其他食品进行除毒除臭、杀菌、解毒、保鲜等以及医疗卫生领域的消毒与治疗上。运用臭氧直接对温室大棚农作物进行杀菌杀虫的技术还不普及，这一技术方法的应用还处于起步阶段。而大面积的太阳能矩阵通过太阳能追光技术获取太阳能作为动力源来实现农业杀虫的技术更是前所未有。随着社会的进步和人民生活水平的提高，人们对绿色无公害农产品的需求欲望越来越强烈，我们的这一作品就能迎合人们的这一需求。

2.设计方案

本作品利用太阳能板把光能转化为电能，通过太阳能充放电控制器，控制多路太阳能电池方阵对蓄电池充电，蓄电池连接逆变器，逆变器将蓄电池中12v直流电转为220v交流电，为臭氧发生器、水泵供电。气泵吸收送入臭氧发生器中，利用增压器产生的高电压将气泵送来的空气电离成纯净的臭氧。臭氧通过导管导入水槽，生成一定浓度的臭氧水，利用水泵将臭氧水通过导管及喷淋装置喷洒，实现对农作物的喷淋杀虫。

3.工作原理

4.理论设计计算

（1）在设计作品的过程中，考虑到臭氧的危害，由于它会阻碍和破坏植物的光合作用、生理机能，使植物的干物质产量降低，植物受臭氧损害的程度主要取决于臭氧浓度。所以，水汽混合器的出水口浓度在8mg/L以上才能达到良好的效果。

（2）将整个大棚的喷淋杀虫作业控制在10-20分钟，能够有效杀灭农作物以及地面的幼虫、虫卵、细菌和病毒等，并且可以避免臭氧对植物的破坏。

（3）臭氧是一种强氧化剂（臭氧是氧的同素异构体，为强氧化剂；其降低浓药，去除细菌效果是氯气的1.5倍，其杀菌速度比氯气快600—3000倍），可以通过强氧化杀灭植物表面和地面的幼虫（蚜虫、螨虫、白粉虱、红蜘蛛、卵、幼体虫等），而且还能改变植物呼吸状态，激活植物细胞，分化有机不纯物质等等许多有益于人类和环保的作用，臭氧最终将会还原为氧气和水，不留任何残余物质，对环境安全无污染。

5.应用价值

本产品设计的意义在于利用取之不尽用之不竭的太阳能提供源源不断的动力，避免了利用火电等传统能源所带来的资源和环境污染问题。臭氧是公认的绿色杀毒剂，运用于温室大棚生产具有广谱高效、无污染、使用成本低、经济效益好和操作方便等优点。臭氧代替农药杀虫，不但可以减轻农药生产和使用过程中对农作物和环境带来的污染问题而且有利于保证无污染、无公害、安全优质绿色食品的生产。所以太阳能发电技术的运用以及臭氧杀虫方法的使用能达到节能减排的目的，符合可持续发展的新理念。

随着“绿色消费”观念的增强，绿色无公害农产品越来越受到人们的青睐，人们越来越注重生活品质的提升。另外，在广大农村地区，温室大棚数量很多，传统的农药杀虫方法不但浪费能源、时间以及人力，而且还会对环境和农作物产生巨大的污染，而从我们这套装置的安装与应用上来说，自动化的喷淋装置节约了人力，一套这样的装置可以保证整個地区的大棚杀虫灭菌作业。此外，该装置能够确保长时间的应用，这样一来每个农民的投资成本比较低廉。这样看来，该装置不仅能够节约人力、财力，还能达到节能减排的效果，是农民的不二选择。因此，这种具有节能减排特点的新型太阳能臭氧杀虫喷淋器应用前景很广。一旦投入到温室大棚病虫害的防治中，就能发挥广谱高效、无污染、使用成本低、经济效益好和操作方便等优点，得到广大农民的强烈认可。该作品采用臭氧作为杀虫剂，从根本上解决了虫害，保证了农产品的品质，将带给农民更多的经济效益。

参考文献

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[3]杨秀兰，李滨，曲万波等.臭氧在温室蔬菜生产中的应用[J].农业科技与装备，2009，184（4）：99-100.