温室采暖热负荷计算(2)

三、温室采暖热负荷计算 (一)温室采暖室内外设计温度 根据传热学原理，温室散热量的大小与室内外温差成正比，温差越大，散热量越 多，因此，合理选择温室的采暖室内、外设计温度，对于正确确定温室的供热负荷有 至关重要的作用，是进行供热计算中首先要确定的参数。 1.温室采暖室内设计温度 温室采暖室内设计温度是温室内应该保证(在采暖设 计条件下)达到的最低温度。 温室采暖系统不同于民用建筑的舒适性采暖系统，温室采暖是为了保证作物正常 生产而配备的，属于生产工艺配置，必须满足生产工艺的要求。不同种作物或同种作 物的不同品种或相同品种作物的不同生长阶段，对环境温度都有不同的要求。一般来 讲，温室最大加热负荷出现在冬季最寒冷的夜间，因此温室采暖室内设计温度一般应 根据栽培作物正常生长发育所需要的夜间适宜温度来确定。如果温室设计已经特定了 某一品种，则应按照这种品种正常生长发育所要求的温度确定。各种种植品种采暖要 求的适宜温度范围，可参照表6.1选取，也可咨询种植栽培专家或有关咨询服务机构 。采暖设计的室内温度具体数值应根据当地燃料价格、加热成本和植物产品市场情况 和销售价格，经过经济效益核算确定。另外温室的使用目的不同，室内设计温度选取 也不同。如：科研温室，由于试验要求可能需要模拟夏季的环境，因此要求温度可高 一些。

表6.1 温室常见果菜的适宜温度范围/℃ . 温室常见果菜的适宜温度范围/ 白天气温 种类 番茄 茄子 辣椒 黄瓜 西瓜 甜瓜 最高 35 35 35 35 35 35 适宜 20 ~25 23~28 25~30 23~28 23~28 25~30 夜间气温 适宜 8~13 13~18 15~20 10~15 13~18 18~23 最低 5 10 12 8 10 15 100mm深土温 最高 25 25 25 25 25 25 适宜 15~18 18~20 18~20 18~20 18~20 18~20 最低 13 13 13 13 13 13

如果没有特定种植品种的计划，采暖室内设计温度应该以喜温作物为设计对象。 同样是喜温作物，蔬菜和花卉所要求的最低温度可能不同。典型的喜温蔬菜，如 黄瓜和番茄，其最低生长发育温度在12——16℃,有些品种可能要求18℃,一 般可将

室内设计温度设定为15℃比较适宜。花卉品种对温度的要求范围较宽， 从10~22℃不等，一般考虑应在15~18℃。

2.温室采暖室外设计温度 任何地区的气象环境都是时刻变化的，如果取最不利 的条件去计算采暖负荷，就会使供暖设备容量在多数时间内有富余，造成初投资的 浪费；而如果按经常发生的条件设计，又可能会使供暖设备满足不了恶劣条件下的 使用要求。温室与普通民用建筑不同，普通建筑材料(砖、钢筋混凝土等)的热惰性 比较大，环境气温变化时，根据其热惰性不同，一般需要几个小时，才能波及到室 内，且波动幅度也较小，因此民用建筑采暖设计温度采用日平均温度作为统计计算 值。而作为温室透光覆盖材料的玻璃、塑料薄膜或PC板等材料的热惰性都很小，保 温能力较差，当室外温度发生变化时，室内温度跟随其波动响应时间很短(如玻璃仅 几分钟),基本没有滞后，温度波动幅度与室外温度变化相当。因此不能按普通民用 建筑采暖温度的取值方法确定。民用建筑热工设计规程系按多年最低温度的平均值 和极端最低温度的加权平均，根据建筑的热惰性指标确定采暖室外设计温度。一般 计算按近30年气象资料统计确定，如果气象资料不足，至少也应有近10年的气象数 据。这种计算方法排除了极端最低温度，可以减小温室的采暖设计负荷。由于在确 定室内采暖设计温度时已考虑到一定的安全度，所以即使外界气温下降到极端最低 温度时，室内温度也不致下降太大，况且极端最低温度的持续时间不会太长，因此 不至于严重影响室内温度。 我国机械行业标准《温室加温系统设计规范》中建议采用近20年最冷日温度的 平均值作为室外设计温度推荐值(见表6.2)。这种方法完全没有考虑极端最低温度 ，似乎有点欠缺。

表6.2 室外设计温度推荐值/℃ . 室外设计温度推荐值/

城市 哈尔滨 克拉玛 依 石家庄 徐州

推荐 值 -29 -24 -12 -8

城市 吉林 兰州 天津 郑州

推荐 值 -29 -23 -11 -7

城市 沈阳 银川 济南 洛阳

推荐 值 -21 -18 -10 -8

城市 锦洲 西安 连云 港 太原

推荐 值 -17 -8 -7 -14

城市 乌鲁木 齐 北京 青岛

推荐 值 -26 -12 -9

美国供热、制冷、与空气调节工程师学会(ASHEAE)发表的“新建筑物设 计节能”中规定，如果房屋是轻型围护结构，同时有大面积的玻璃，而 且室温控制要求比较高时，应取最低温度平均值或满足99%气温需要的 温度为供暖室外设计温度。这种取值方法比较科学，我国温室也应该效 仿这种方法取值。

(二)通过围护结构传热计算 二 通过围护结构传热计算 通过温室围护结构的传热量包括基本传热量和附加传热量

两部分。基本传热量是通过温室各 部分围护结构(屋面、墙体等)由于室内外空气的温度差从室内传向室外的热量。附加传热量是由于 温室结构材料、风力、气象条件等的不同，对基本传热量的修正。 1.基本传热量 围护结构的基本传热量是根据稳定传热理论进行计算，即 q=KF(Tn-Tw) 整个温室的基本传热量等于它的各个围护结构基本传热量的总和，即 Q1=∑qi=∑KiFi(Tn-Tw) 式中 Q1——通过温室所有围护结构的总传热量，包括屋面、墙面、门、窗等外围护结构的传热 量，W; Ki——温室围护结构(屋面、墙面、门、窗等)的传热系数，W/(m2.K); Fi——温室围护结构(屋面、墙面、门、窗等)的传热面积，m2; Tn,Tw——分别为温室室内外采暖设计温度，℃。 对于单一材料的围护结构，材料的传热系数K可直接从有关手册查取。表6.3列出了温室围护 常用透光覆盖材料传热系数。对特殊温室透光覆盖材料，应咨询生产厂家。 材料名称 单层玻璃 双层玻璃 单层塑料膜 双层充气塑料膜 单层玻璃上覆盖单层塑料膜 单层玻璃上覆盖双层塑料膜 传热系数K 6.4 4.0 6.8 4.0 4.8 3.4 材料名称 FRP瓦楞板 聚碳酸酯双层中空(PC)板，16mm 厚 聚碳酸酯三层中空(PC)板，16mm 厚 聚碳酸酯双层中空(PC)板，10mm 厚 聚碳酸酯三层中空(PC)板，8mm厚 传热系数K 6.8 3.3 3.1 3.7 4.1

如果围护结构的材料非单一均质材料，而是由多种材料复合而成，作为一个 整体，复合结构材料的传热系数按下式计算

式中 αn——外围护结构内表面的对流换热系数，一般αn on=8.72W/(m’.K); αw——外围护结构外表面的对流换热系数，一般αw=23.26W/(m2·K); δi——外围护结构各层材料的厚度，m; λi——外围护结构各层材料的导热系数，W/(m·K)。 温室常用建筑保温材料的导热系数如表6.4。 温室常用建筑材料导热系数/ 标6.4 温室常用建筑材料导热系数/λ 材料名称 钢筋混凝土 加气混凝土 加气混凝土 水泥砂浆 重砂浆砌筑黏土砖砌体 轻砂浆砌筑黏土砖砌体 重砂浆砌筑黏土空心砖砌体 聚苯板 干容量/(kg/m3) 2500 700 500 1800 1800 1700 1400 100 导热系数/[W/(m·K) 1.74 0.22 0.19 0.93 0.81 0.76 0.58 0.047

2.附加传热量 按照稳定传热计算出的温室围护结构的基本传热量，并不是 温室的全部耗热量，因为温室的耗热量还与它所处的地理位置和它的现状等因素 (如高度、朝向、风速等)有关。这些因素是很复杂的，不可能进行非常细致的计 算。工程计算中，是根据多年累积的经验按基本传热量的百分率进行附加予以修 正。对温室工程，这些附加修正主要包括结构形式修正和风力修正。 (1)结构形式修正(α1) 温室透

光覆盖材料必须有相应的结构支撑。目前支撑 结构的材料多为金属，主要为铝合金。相 …… 此处隐藏：3261字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……