本实用新型属于野外自然条件生态系统增温研究领域，具体涉及一种风机加热的大田开放式增温设备。
背景技术：
全球气候变化以气候变暖为主要特征，为此，研究升温对农作物生长发育、农业生产和生态环境的影响，可以为人类应对气候变化提供科学依据。目前在国际上关于全球变暖对农田生态系统影响方面的研究已较多，但这些研究基本都是基于模型模拟和对历史数据的分析，而模型分析却存在较大的不确定性。为了克服模型预测和人工控制环境研究的不足，也通过研制增温设施，进行了部分田间实际增温试验，现有的生态系统温度控制装置可分为三大类：(1)全封闭温室；(2)土壤加热管道和加热电缆；(3)红外线增温器加热。第(1)类的全封闭温室不能模拟自然状态下未来的气候变暖的特征，封闭条件下光照与自然光照存在较大差异，研究结果不能正确反映自然条件下的增温效应；第(2)类无法在土壤潮湿或有水层条件下进行；第(3)类在上部对空气进行增温，无法模拟对流加热，不能稳定控制温度；此外，该三类设施建造的投资大、运行成本高，且在应用中难以满足多个温度组合的研究要求，如白天增温、夜晚增温、全天增温等；除此而外，这类装置的增温单元均未与外界隔开，增温效果较易受如降雨、大风等气候条件的影响，增温控制的试验小区面积也往往较小。
技术实现要素：
为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种风机加热的大田开放式增温设备，直接对空气进行对流加热，实现热空气均匀地进入增温单元，更加符合实际的自然增温过程，并能满足多温度组合的田间试验要求。
本实用新型采用如下技术方案：
一种风机加热的大田开放式增温设备，包括控制装置，该控制装置连接于增温装置，所述增温装置由多个增温单元构成，增温单元包括风机，风机出风口连接有加热器，加热器再连接至热风管道；在增温装置四周设有保温装置，所述保温装置由高透光率的阳光板垂直地面合围而成，在每两个增温单元间、于种植物冠层所在高度处设置测温装置。
进一步的，所述控制装置包括总开关、漏电保护器、微电脑时控开关、继电器，所述总开关经漏电保护器与微电脑时控开关相连，每个微电脑时控开关通过继电器与增温单元相连，且单独控制一个增温单元。
进一步的，所述的每个增温单元包括两台离心风机，风机功率为0.5KW。
进一步的，所述加热器由加热电阻丝和外面的不锈钢管两部分组成，电阻丝电阻为25Ω，加热管功率为1.5KW。
进一步的，所述热风管道平行相对放置，相邻管道间隔2.5m，管道长度为4.5m。
进一步的，热风管道沿轴向分布若干出风孔，出风孔的布置方式为：在每根热风管道壁的相对位置打孔，每侧打孔21个，为圆形孔，每个孔的直径为2.5cm，从风机到管道末端，出风孔间的距离逐渐变大，以利于热空气均匀流出。
进一步的，高透光率的阳光板高1.1m，厚7mm。
本实用新型的有益效果：
1、由伯努利原理可知，流速越快，压强越小，越靠近风机处的空气越不易通过出风孔流出，因此，出风孔通过从风机到管道末端由密到稀的相对布置，可有效地使热空气均匀地进入增温单元，对空气进行持续增温，更加符合自然状态下的大气增温效果；
2、保温装置的采用，能够持续的对增温单元进行保温，保证单位增温时段内每一增温单元气温的上升幅度保持稳定，应用透明阳光板包围四周、顶部开放的设计不妨碍阳光的投射，对作物光合作用光照的影响几乎可以忽略不计；
3、通过微电脑时控开关进行增温时段的设置，能够精准地模拟全球气候变化下大气温度升高的幅度以及变化特征；通过多个增温单元组合，可以设置白天增温、夜晚增温、白天和夜晚同时增温等不同时段增温的多种组合，揭示不同时段增温的效应。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构示意图；
图2是大田条件下分别在白天和夜间进行增温后的温度变化图；
图中，1-总开关；2-漏电保护器；3-微电脑时控开关；4-继电器；5-阳光板；6-测温装置；7-风机；8-加热器；9-热风管道。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的技术方案进行详细阐述。
实施例
如图1所示，一种风机加热的大田开放式增温设备，包括控制装置，该控制装置连接于增温装置，所述增温装置由多个增温单元构成，增温单元包括两台离心风机7，风机功率为0.5KW，风机出风口连接有加热器8，加热器由加热电阻丝和外面的不锈钢管两部分组成，电阻丝电阻为25Ω，加热管功率为1.5KW，加热器再连接至热风管道9，所述热风管道长度为4.5m，两个相邻管道间隔2.5m、平行相对放置；在增温装置四周设有保温装置，所述保温装置由高1.1m、边长5m、厚7mm的高透光率阳光板5垂直地面合围而成，在每两个增温单元间、于种植物冠层所在高度处设有测温装置6。
所述控制装置包括总开关1、漏电保护器2、微电脑时控开关3、继电器4，所述总开关1经漏电保护器2与微电脑时控开关3相连，每个微电脑时控开关3通过继电器4与增温单元相连，且单独控制一个增温单元。
所述热风管道9沿轴向分布若干出风孔，出风孔的布置方式为：在每根热风管道壁的相对位置打孔，每侧打孔21个，为圆形孔，每个孔的直径为2.5cm，出风孔间的距离从风机到管道末端逐渐变大，依次为16cm，16cm，17cm，17cm，18cm，18cm，19cm，19cm，20cm，20cm，21cm，21cm，22cm，22cm，23cm，23cm，24cm，24cm，25cm，25cm，以利于热空气均匀流出。
发明人利用该设备连续两年在大田条件下进行实际运行，其增温效果如下：
2015年，设置了全天增温、白天增温、夜晚增温和不增温对照4个处理，4次重复，合计16个工作单元，连续工作75天。与不增温对照相比，全天增温处理全日平均增幅为1.85℃，白天增温处理平均增幅为1.54℃，夜间增温处理平均增幅为2.17℃。
2016年的处理与2015年相同，全天增温处理全日平均增幅为1.12℃，白天增温处理平均增幅为0.68℃，夜间增温处理平均增幅为1.53℃。
图2展示了单独观察白天增温和夜间增温下的温度日变化动态情况，图中的CK表示未进行增温的参照温度，DW表示白天，NW表示夜间，可以看出，在白天时段，由于气温相差较小，温度仅有微量增加；而在夜间，两条线的距离较大，增温效果显著。
上述结果表明：本设备能在田间开放条件下有效提高大气温度，较好的模拟气候变化下的大气温度变化，克服了模型预测和非自然环境研究的不足，并且制造和运行成本较低，工作稳定可靠。
工作原理：
本实用新型由鼓风机、加热器和热风管道对增温单元内的空气进行持续加温，热风管道悬置于地面上方20cm处，使热空气从植株茎基部向上流动，由于增温单元四周的阳光板会与其内的植株群体形成相对密闭的空间，会极大地减缓热空气的散失，从而达到持续增温的目的；风机的状态、运行时长均由微电脑时控开关进行控制，以满足不同增温单元的不同增温需求。
具体工作时，电路连通，微电脑时控开关根据增温模式设定增温设备工作时长，自动开启增温装置，鼓风机和加热器开始工作，鼓风机向加热器内吹送空气，使空气被加热后通过管道上布置的风孔进入试验田间，而增温处理区周围由透明阳光板围绕，使增温更加均匀、稳定。