第二章 农业设施的采暖 加温系统设备发电机发电机贮热水塔贮热水塔锅炉锅炉温室加温系统温室加温系统加温系统轨道式管道轨道式管道冠层加热管道冠层加热管道地面加热管道地面加热管道空气均匀加热系统空气均匀加热系统第一节 农业设施采暖系统设计热负荷一、农业设施中的热平衡分析农业设施中的热平衡农业设施中的热平衡：为维持农业设施内部温度相对稳定，保持其输入和输出的热量之间的动态平衡冬季采暖系统热负荷冬季采暖系统热负荷：在某一室外温度to作用下，为了达到要求的设施内温度ti，采暖系统在单位时间内向农业设施内部供给的热量一）温室的热平衡分析Qs温室内吸收的太阳辐射热量，温室内吸收的太阳辐射热量，W；Qm 设备（电机、照明等）发热量，设备（电机、照明等）发热量，W；Qh加温热量，加温热量，W；Qr 土壤、作物等呼吸放热，土壤、作物等呼吸放热，W；Qw经过覆盖材料的传热量（对流、辐射），经过覆盖材料的传热量（对流、辐射），W；Qf地中传热量，地中传热量，W；Qvl通风气流带出的潜热量，通风气流带出的潜热量，W；Qvs通风气流带出的显热量，通风气流带出的显热量，W；Qp 温室内植物光合作用耗热量，温室内植物光合作用耗热量，W；v在各种热量得失中，作物、土壤等呼吸放热量Qr和光合作用耗热量Qp一般较小，可以忽略不计；设备发热量Qm一般也不大，可以忽略不计。
夜间采暖热负荷 对流30 地中传热地中传热Qf 10 冷风渗透冷风渗透Qv10 对流45 长波辐射50 加温热量加温热量Qh100夜间加温温室中的能量传递夜间加温温室中的能量传递夜间加温温室中的能量传递夜间加温温室中的能量传递覆盖层传热覆盖层传热Qw其中1、温室内吸收的太阳辐射热量QsvS室外水平面太阳辐射照度，W/m2；vAs温室地面面积，m2；v 室内日照反射率，一般约为；v 温室覆盖材料对太阳辐射的投射率va温室受热面积修正系数，一般取a；各种透光覆盖材料对太阳的投射率v在晴天，室外水平面太阳总辐射照度为：在晴天，室外水平面太阳总辐射照度为： a a 太阳高度角，太阳高度角，为为太阳与太阳与观观察地点察地点联线联线与地平与地平线线之之夹夹角；角；L 所在地的北所在地的北纬纬纬纬度度H 时间时间角，角，为为偏离正午的小偏离正午的小时时数数15 ，午前，午前为负为负，午后，午后为为正正v t 计算时刻（计算时刻（024时）；时）；v 太阳赤纬角，地球太阳连线与地球赤道太阳赤纬角，地球太阳连线与地球赤道 平面的夹角；平面的夹角；v n 从从1月月1日至计算日的天数；日至计算日的天数；v A，B，C 计算常数。
计算常数太阳总辐射照度计算中的常数日日 期期A（W/m2）B（无量（无量纲值纲值）C（无量（无量纲值纲值）1 1月月2121日日2 2月月2121日日3 3月月2121日日4 4月月2121日日5 5月月2121日日6 6月月2121日日7 7月月2121日日8 8月月2121日日9 9月月2121日日1010月月2121日日1111月月2121日日1212月月2121日日1230123012141214118511851135113511031103108810881085108511071107115111511192119212201220123312330.1420.1420.1440.1440.1560.1560.1800.1800.1960.1960.2050.2050.2070.2070.2010.2010.1770.1770.1600.1600.1490.1490.1420.1420.0580.0580.0600.0600.0710.0710.0970.0970.1210.1210.1340.1340.1360.1360.1220.1220.0920.0920.0730.0730.0630.0630.0570.0572、通过围护结构材料的传热量QwvKj 温室各部分覆盖层的传热系数温室各部分覆盖层的传热系数,W/(m2)vAg j温室覆盖层各部分面积，温室覆盖层各部分面积，m2；vti 室内计算气温，室内计算气温，；vto 室外计算气温，室外计算气温，。
vi，o温室覆盖层内表面及外表面换热系数v 温室各覆盖层材料的厚度v 温室各覆盖层材料的导热系数非透明多层覆盖v某畜禽舍的墙体采用370mm厚砖砌体（导热系数为0.78W/(m)），外侧为20mm厚水泥砂浆（0.86W/(m)），内侧为20mm厚水泥膨胀珍珠岩（0.2W/(m)），内、外表面换热系数分别为与23 W/(m2)，则墙体的传热系数和传热阻分别为多少？ 思考题：3、地中传热量QfvAsk温室地面各部分面积，温室地面各部分面积，m2vKsk温室地面各部分传热系数，温室地面各部分传热系数，W/(m2)中国，工民建筑地面中国，工民建筑地面面积划分及传热系数 2m 2m 2m Ksk=0.465 Ksk=0.233 Ksk=0.116 Ksk=0.070 v荷兰，温室计算面积距周边的距离荷兰，温室计算面积距周边的距离vb10mKsk = 0.233 W/(m2)vb=1020mKsk = 0.116 W/(m2)vb=2030mKsk = 0.058 W/(m2)贴土保温地面各地带的热阻值vR0贴土保温地面的热阻vR0非保温地面的热阻v 各保温层厚度v 各保温材料的导热系数4、通风耗热量Qvs和Qvlv（1）显热损失）显热损失QvsvL通风量，通风量，m3/s；va 室内空气的密度，室内空气的密度，kg/m3, 按排按排风量量计算：算：a 353/( ti+273) 按按进风量量计算：算：a 353/( to+273)vcp 空气的定压质量比热容，可取空气的定压质量比热容，可取cp1030J/(kg)；v（2）潜热损失Qvlve通风潜热损失与温室吸收的太阳辐射热之比，与影响室内地面和植物等蒸发与蒸腾因素有关，一般。
v（3）通风量Lvn温室的换气次数，次/hvV温室体积，m3温室因自然渗透的换气次数温 室 结 构 换 气 次 数 （次/h）新温室，玻璃或玻璃纤维板0.7 1.5新温室，双层塑料薄膜0.5 1.0旧温室1.0 2.0旧温室，玻璃状态差 2.0 4.0 5、采暖系统热负荷v 包括围护结构和地面传热 采暖热负荷简化估算 vU经验热负荷系数，经验热负荷系数， 玻璃覆盖玻璃覆盖U = 6.4 W/m2.，聚乙烯膜覆盖，聚乙烯膜覆盖U = 7.3 W/m2. vAg温室覆盖表面积，温室覆盖表面积，m2；vAs温室地面面积，温室地面面积，m2；v保温比（保温比（As/Ag），连栋温室），连栋温室，单栋温室，单栋温室v 保温覆盖的热节省率，保温覆盖的热节省率，覆覆 盖盖 方方 式式覆覆 盖盖 材材 料料传热传热系数系数K热节热节省率省率a a( ()单层单层覆盖覆盖玻玻 璃璃6.20聚乙聚乙烯烯薄膜薄膜6.6-6.5室室内内保保温温覆覆盖盖固定双固定双层层覆盖覆盖玻璃玻璃+聚聚氯氯乙乙烯烯薄膜薄膜3.740双双层层聚乙聚乙烯烯薄膜薄膜4.035中空塑料板材中空塑料板材3.543单层单层活活动动保温幕保温幕聚乙聚乙烯烯薄膜薄膜4.331聚聚氯氯乙乙烯烯薄膜薄膜4.035无无 纺纺 布布4.724混混铝铝薄膜薄膜3.740镀铝镀铝薄膜薄膜3.150多多层层覆盖覆盖二二层层聚乙聚乙烯烯薄膜保温帘薄膜保温帘3.445聚乙聚乙烯烯薄膜薄膜+镀铝镀铝薄膜保温帘薄膜保温帘2.265双双层层充气膜充气膜缀铝缀铝膜保温帘膜保温帘(镀铝镀铝膜条比例膜条比例66%)2.953充填保温材料充填保温材料发发泡聚苯乙泡聚苯乙烯颗烯颗粒（厚粒（厚10cm）0.4590室外室外覆盖覆盖活活动动覆盖覆盖稻稻 草草 帘帘2.461苇苇 帘帘2.265复合材料保温被复合材料保温被2.12.46166思考题：v1、一栋面积为2880m2的玻璃温室，其保温比为，无保温幕。
当室外气温为-12，室内气温要维持在15时所需加温热量为多少？v2、北京地区某连栋玻璃（单层）温室，面积为76.840=3072m2，温室内空间的体积为14000m3，夜间室内覆盖缀铝膜保温幕（全部覆盖面积平均传热系数为3.4W/(m2)）室内种植喜温蔬菜，冬季夜间室外计算气温为-12，要求夜间室内气温不低于15，试计算温室的采暖热负荷温室覆盖面积Ag 4100m2夜间温室密闭管理，因冷风渗透产生的换气次数为次/h （二）畜禽舍的热平衡分析Qs畜禽的显热散热量，畜禽的显热散热量，W；Qm 设备（电机、照明等）发热量，设备（电机、照明等）发热量，W；Qh加温热量，加温热量，W；Qw经过围护结构（门、窗）的传热量，经过围护结构（门、窗）的传热量，W；Qv通风空气的显热量，通风空气的显热量，W；Qe 畜禽舍内因水分蒸发消耗的显热量，畜禽舍内因水分蒸发消耗的显热量，W； 其中设备发热量Qm不大，可以忽略不计；畜禽舍内因水分蒸发消耗的显热量Qe难于计算且数值不大，也可以忽略不计 则采暖系统的热负荷为：1、畜舍的显热散热量QsW2、畜禽舍围护结构传热耗热量Qwv（1）基本耗热量 在一定的室内外条件下，通过畜禽舍各部分围护结构（门、窗、墙、地面、屋顶等）从室内传到室外的稳定传热量的总和。
K围护结构传热系数A围护结构面积ti冬季舍内计算温度 to冬季舍外计算温度a围护结构温差修正系数均质多层材料的传热系数vR围护结构总热阻vi ，o围护结构内外表面换热系数vRi，Ro围护结构内外表面传热阻v 围护结构各层的厚度v 围护结构各层的导热系数vRk各层的导热阻温差修正系数（温差修正系数（a）（2）附加耗热量 围护结构的传热状况发生变化而对基本耗热量进行修正的耗热量1）朝向修正耗热量 考虑建筑物不同朝向围护结构受太阳辐射影响，而对围护结构的基本耗热量的修正2）风力附加耗热量 考虑室外风速变化而对围护结构基本耗热量的修正 外表面换热系数o是按照风速为4m/s时的计算时，一般情况下不考虑风力附加，只对建在不避风的高地、河边海岸和旷野上的建筑物以及城镇、厂区特别突出的建筑物，才考虑垂直外围结构附加5 103）高度附加热量 考虑房屋高度对围护结构基本耗热量的修正 当房间高度大于4m时，每高出1m应附加2，但总和的附加率不应大于15注意：高度附加高度附加率应附加于各房间各围护结构基本耗热量和其他率应附加于各房间各围护结构基本耗热量和其他附加（修正）耗热量的总和上附加（修正）耗热量的总和上。
围护结构的传热耗热量Qwv 朝向修正率，v 风力附加率，v 高度附加率，3、畜禽舍通风耗热量畜禽舍采暖系统热附和：QwQvQs思考题：v北京地区某无窗密闭式仔猪舍，采用砖混结构，平屋顶跨度为，长度，檐口高度4m墙体采用370mm厚砖墙，外侧表面20mm厚水泥砂浆抹灰，内侧表面35mm厚水泥膨胀珍珠岩保温屋面为200mm厚加气混凝土板，板上为二毡三油防水层舍内饲养仔猪300头，冬季采用1600m3/h的通风量试计算冬季舍内维持20气温需提供的供热量为多少？（取北京地区冬季夜间室外计算气温为-12粘土砖砌体导热系数为0.756W/(m)，砂浆导热系数为0.872W/(m)，水泥膨胀珍珠岩导热系数为0.18W/(m)墙体外表面换热系数为23W/(m2)，墙体内表面换热系数为8.7W/(m2)屋面的总热阻为2/W仔猪发热量为100kJ/（h头） 二、农业设施采暖系统设计热负荷 在设计室外温度 下，为了达到要求的室内温度 ，采暖系统在单位时间内向农业设施内部供给的热量 直接影响采暖系统方案的选择、采暖管道管径和散热器等设备的确定，关系到采暖系统的使用和经济效果三、农业设施采暖室内和室外计算温度（一）温室采暖系统室内和室外计算温度1、室内计算温度 室外温室昼夜温差大昼夜温差大的地区，应以夜间适温作为室内计算温度；采用变温管理变温管理，应取变温管理中后半夜抑制呼吸作用的适温作为室内计算温度；室外温室昼夜温差小昼夜温差小的地区，应以白天的适温作为室内计算温度。
花卉的温度指标种种 类类繁殖。