温室采暖热负荷计算

温室加温温室冬季生产需要消耗大量能源。有人指出，温室生产的燃油消耗量和温室生产的 蔬菜干物质之比是5;1或10:1,能量大量消耗，利用率仅为40%一50%。在日本， 每生产lOkg黄瓜需消耗5L石油，比粮食生产消耗的能量高50~60倍。全世界农业 生产中一年的耗能量有35%用于温室加温，温室能源消耗的费用占温室生产总费用 的15%~40%。20世纪70年代以前，国外的温室生产所用的燃料价格低，并且充 足；1973年“石油危机”以来，受燃料供应与价格的影响，全世界设施园艺的发 展受到很大的冲击。 我国除热带地区的温室冬季生产不需要加温外，大部分地区冬季都比较寒冷，有 的地区严寒期甚至长达120~200天，要保证种植作物的正常生长和发育，温室生 产，都必须配置加温，人工补充热量。根据所在地区不同，温室加温的时间也长短 不一，东北地区加温时间大约需要5~6个月，华北地区需要3—5个月。我国南方 地区的连栋温室，尤其是花卉生产温室和育苗温室，冬季生产也需要进行加温或临 时加温。 一般，连栋温室加温年耗煤量约为90~150kg/m2,燃煤成本占整个生产成本的 30%~50%。设计不合理的温室或地处严寒地区的温室，加温耗煤可能会远远超 出上述指标，如沈阳市1996年引进的荷兰大型连栋温室，冬季种植花卉耗煤达 2300 t/hm2,相当于耗煤230kg/m2之多。因此，能量消耗大是影响大型温室经 济效益的重要因素之一。目前，我国建设的大型温室，北纬35。左右地区，冬季加 温耗能费约占总成本的30%一40%,北纬40。左右地区约占40%一50%,北纬43。 及以上地区约占60%~70%。为降低温室运行成本，提高产品生产效益，温室规 划设计中必须对加温系统的设计给予高度重视。

温室加温采暖热负荷 一、采暖的目的和设计的基本程序 二、温室采暖热负荷的概念 (一)温室加温原理 一 温室加温原理 (二)温室的热量平衡 二 温室的热量平衡 (三)温室设计采暖热负荷 三 温室设计采暖热负荷 三、温室采暖热负荷计算 (一)温室采暖室内外设计温度 一 温室采暖室内外设计温度 (二)通过围护结构传热计算 二 通过围护结构传热计算 (三)冷风渗透热损失 三 冷风渗透热损失 (四)温室采暖热负荷 四 温室采暖热负荷

一、采暖的目的和设计的基本程序 (一)采暖的目的与设计要求 作物的生长发育要求在一定的温度条件下进行。在我国的北方地区， 自深秋至春季，为了使园艺设施内的气温、地温保持在作物生长发育 的适宜范围内，就必须进行补充加温——采暖。温室是生产性建筑,对 供暖系统的设计应该满足以下要求： 1、供暖系统要有足

够的供热能力,能够在室外设计温度下保持室 内所需要的温度,保证温室内植物的正常生长; 2、是采暖系统的一次性投资和日常运行费用要经济合理,保证正 常生产能够盈利; 3、是要求温室内温度均匀,散热设备遮阳少,占用空间小,设备运行 安全可靠； 4、设备投资少。加温费用低。 (二)设计的基本程序 采暖设计，首先要根据设施的结构、地理位置等因素进行最大采暖负 荷的计算；其次，依据设施所在地及用途等具体条件确定采暖所用热 媒。最后根据最大采暖负荷及采暖方式进行散热设备、管道及锅炉容 量计算等。

二、温室采暖热负荷的概念 (一)温室加温原理 温室加温原理 根据植物学原理，植物在整个生命周期中所发生的一切生物化学作用，都必须在一定 的环境温度条件下进行。当植物生命所需要的其他因子都得到基本满足时，在一定的温度 范围内，环境温度与植物生长发育成正相关，一般每种植物都对应有一个最低生长温度、 最高生长温度和最适宜生长温度。环境温度低于最低生长温度或高于最高生长温度时，植 物将停止生长，而环境温度在最适宜时，植物生长发育最快，植物的这个特性简称为生长 生长 三基点温度。当环境温度稍微低于最低生长温度或稍微高于最高生长温度时，植物虽然停 三基点温度 止生长，但仍然能够存活，只要温度恢复到三基点温度内，植物仍继续生长。从植物生命 的角度讲，每种植物还有一个生命极限温度指标，当植物生存环境温度超过这个温度范围 时，植物的生命系统遭受到破坏，植物死亡。即使环境温度再恢复到到三基点温度内，植 物也不能继续生长。不同种类的植物的生命极限和三基点温度不同，在我国北方大部分地 区冬天室外温度较低，不能始终保持在作物生命极限的最低温度之上，因此露地作物不能 进行生产。 根据热力学定律，只要存在温度差，热量就会自发的从高温物体传向低温物体，即从 温度高的地方流向温度低的地方。温室生产一般室内温度都要高于室外温度，因此温室每 时每刻都在向室外散发着热量，损失着能量。白天由于太阳辐射和室外较高温度的共同作 用，温室内温度基本可以维持在植物生长的最低温度以上，但到了夜晚，由于没有了太阳 辐射，室外温度又偏低，大量热量通过温室围护结构传向室外，如果没有额外热量补充， 室内温度往往会低于植物生长的最低温度，甚至低于植物的生命极限最低温度。这种情况 下，温室必须配置采暖系统，以补充室内热量的不足。在一定的室外温度条件下，维持温 室温度保持在某一值时所需要向温室补充的热量称为采暖热

负荷 采暖热负荷。采暖热负荷是温室采暖 采暖热负荷 设计中最基本的参数，其值计算的正确与否，将直接影响到供暖设备的大小，供暖方案的 选择和制定以及供暖系统的使用效果。

(二)温室的热量平衡 二 温室的热量平衡 温室是利用覆盖材料和围护结构将某一空间与露地隔离开的一种设施。我们把覆盖 温室 材料以内包含的一切物质(包括空气、作物、设备、土壤等)作为一个系统，这个系统同 任何一个物体或系统一样，与其周围环境时刻都在以辐射、对流和传导等方式进行着 热量交换(在这里不考虑物质交换)。设进入温室的热量为Q,传出温室的热量为U,由 此引起温室内能的变化量为AE,根据能量平衡原理，可得到温室的能量变化方程为： E=Q—U 当Q大于U时，则 E大于0,多余的热量蓄积于温室系统内，提高了系统的内能，因 而温室系统的温度就有了相应的提高。由传热学得知，在其他条件相同的情况下，物 体的失热量，随着物体自身温度的提高而增大；物体的得热量，随着物体自身温度的 提高而减少。所以当Q大于U时，通过提高自身的温度水平，增大了向外传出的热量， 减少了本身的得热能力，促使Q和U向着反方向变化，直至传人的热量Q与传出的热量U 相等为止，反之亦然。温室系统以上述方式通过调节自身的温度水平，维持着系统与 外界环境间的能量平衡，因为环境条件与系统状况是在不断变化的，这个平衡也只能 是一个动态的平衡。 根据温室的热平衡原理，在一定的环境条件下，只要增大传人温室的热量或者减 小温室传出的热量，就能使温室的温度维持在一个较高的水平，反之只要减小温室传 人的热量或者增大温室传出的热量，就能使温室的温度维持在一个较低的水平。因此 ，对不同的地区，不同的季节，不同用途的温室可以在某些特定的保温、加温或降温 的工程条件下，通过控制与外界产生的物质与能量的交换数量，从而维持不同需要的 温度和湿度环境。

在正常条件下温室的热量损失为： (1)经过屋顶、地面、墙、门窗等围护结构传导和辐射出的热量，设 为Ul; (2)加热经过门、窗、围护结构缝隙渗入空气所需的热量，设为U2; (3)加热进入温室内冷物料所需要的热量，设为U3; (4)由于温室内水分蒸发所消耗的热量，设为U4; (5)通风耗热量，设为U5; (6)作物生理生化转化交换的能量，设为U6。 在正常条件下温室的得热量为： (1)太阳辐射热量，设为Q1; (2)人体、照明、设备运行的发热量，设为Q2; (3)进入 …… 此处隐藏：3448字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……