(12)--3.3 设施热环境调控（一）.ppt

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1、第三节第三节 设施热环境的设施热环境的调节技术与设备调节技术与设备主要内容：主要内容：一、保温措施一、保温措施二、加温措施二、加温措施三、降温措施三、降温措施四、变温管理四、变温管理一、保温措施一、保温措施（一）减少贯流放热（一）减少贯流放热（1）减少向设施内表面的对流传热和辐射传热；（2）减少设施外表面向大气的对流传热和辐射传热；（3）减少覆盖材料自身的热传导散热；（4）减少覆盖面的漏风而引起的换气传热。方法：增加保温覆盖的层数，采用隔热性能好的保方法：增加保温覆盖的层数，采用隔热性能好的保温覆盖材料，以提高设施的气密性。温覆盖材料，以提高设施的气密性。1、原理原理防寒土防寒土地膜地膜小拱棚

2、小拱棚二层幕二层幕夹心墙夹心墙纸被纸被草苫草苫聚苯板聚苯板木板木板炉渣炉渣预制板预制板棚膜的保温性，棚棚膜的保温性，棚膜与结构的密封性膜与结构的密封性防寒沟防寒沟2、措施、措施（1）多层覆盖）多层覆盖 最有效的办法最有效的办法室内扣小拱棚室内扣小拱棚二层幕二层幕草苦草苦保温被保温被（2）减少缝隙）减少缝隙减少换气放热减少换气放热 各种物质的热贯流率各种物质的热贯流率 KJ/(m2.h.)种类种类 规格规格/mm 热贯流率热贯流率 种类种类 规格规格/cm 热贯流率热贯流率玻璃玻璃 2.5 20.92 木条木条 厚厚5 4.60玻璃玻璃 33.5 20.08 木条木条 厚厚8 3.77玻璃玻璃

3、45 18.83 砖墙砖墙(面抹灰面抹灰)厚厚38 5.77聚氯乙烯聚氯乙烯 单层单层 23.01 钢管钢管 41.8453.97聚氯乙烯聚氯乙烯 双层双层 12.55 土墙土墙 厚厚50 4.18聚乙烯聚乙烯 单层单层 24.27 草苫草苫 12.55合成树脂板合成树脂板(FRP,FRA,MMA)5.0 钢筋混凝土钢筋混凝土 5 18.41合成树脂板合成树脂板 双层双层 14.64 钢筋混凝土钢筋混凝土 10 15.90（3）降低热贯流率）降低热贯流率2、增加保温比、增加保温比保温比：是指设施内的土壤面积与围护结构及覆保温比：是指设施内的土壤面积与围护结构及覆盖面积之和的比值。保温比越大，说

4、明盖面积之和的比值。保温比越大，说明温室的保温性能越好。温室的保温性能越好。适当适当减低减低农业设施的农业设施的高度高度，缩小缩小夜间保护设施的夜间保护设施的散热面积散热面积，有利提高设施内昼夜的气温和地温。，有利提高设施内昼夜的气温和地温。3、增大地表热流量、增大地表热流量（1）增大保护设施的透光率）增大保护设施的透光率 使用透光率高的玻璃或薄膜，正确选择使用透光率高的玻璃或薄膜，正确选择保护设施方位和屋面坡度，尽量减少建材的保护设施方位和屋面坡度，尽量减少建材的阴影，经常保持覆盖材料干洁，尽量争取获阴影，经常保持覆盖材料干洁，尽量争取获大透光率，使室内土壤积累更多热能；大透光率，使室内土壤

5、积累更多热能；（2）减少土壤蒸发和作物蒸腾减少土壤蒸发和作物蒸腾（3）设置防寒沟）设置防寒沟减少地中传热减少地中传热减少温室南减少温室南底角土壤热底角土壤热量散失。量散失。（2）增施有机肥，配制热性土层。腐熟的鸡）增施有机肥，配制热性土层。腐熟的鸡粪和牛粪均属透气性好的热性有机肥料。粪和牛粪均属透气性好的热性有机肥料。（3）灌水保墒护根。在蔬菜植株生长的关键）灌水保墒护根。在蔬菜植株生长的关键时期，选择晴好天气，采用膜下暗灌或滴灌时期，选择晴好天气，采用膜下暗灌或滴灌的方式，灌足土壤水分保墒，可有效防止冻的方式，灌足土壤水分保墒，可有效防止冻害。害。二、加温措施二、加温措施（一）（一）加温加温

6、目的目的与要求与要求 我国北方地区，自深秋至春季，进行园艺作物我国北方地区，自深秋至春季，进行园艺作物越冬栽培，在严寒的冬季为了维持保护设施内一定越冬栽培，在严寒的冬季为了维持保护设施内一定的温度水平，以保证作物的正常生育，须进行补充的温度水平，以保证作物的正常生育，须进行补充加温，尤其是不能进行外覆盖保温的大型现代化温加温，尤其是不能进行外覆盖保温的大型现代化温室，须全程加温。室，须全程加温。15恒温恒温（一）（一）加温目的与加温目的与要求要求 1、应经常保持室内的设定温度；、应经常保持室内的设定温度；2、设备和加温费要尽量少；、设备和加温费要尽量少；3、保护设施内温度空间分布均匀，变化平稳

7、、保护设施内温度空间分布均匀，变化平稳；4、遮荫少，占地少，便于栽培作业。遮荫少，占地少，便于栽培作业。（一）（一）最大采暖负荷的计算最大采暖负荷的计算 最最大大采采暖暖负负荷荷：在在最最寒寒冷冷的的季季节节，为为维维持持设设计计的的室室内内、外外气气温温的的温温度度差差，在在温温室室内内需需要要增加的总加热量。增加的总加热量。二、加温管理技术二、加温管理技术 1、粗略估算法粗略估算法：Q=F U（t内内-t外外）（）（1-fr）2、逐项计算法：逐项计算法：Q=Qt+Qv+Qs3、室内、外设计温度的确定：室内、外设计温度的确定：室内的设计温度室内的设计温度：12-15。室室外设计气温外设计气温

8、：多采用数年一遇的低温多采用数年一遇的低温最大采暖负荷计算最大采暖负荷计算：1、热风式采暖系统热风式采暖系统 组成组成：热源、空气换热器、风机和送风管道热源、空气换热器、风机和送风管道；工工作作过过程程为为：由由热热源源提提供供的的热热水水通通入入空空气气换换热热器器，室室内内空空气气用用风风机机强强迫迫流流过过空空气气换换热热器器，吸吸收收热热水水放放出出热热量量，被被加加热热后后进进入入温温室室，如如此此不不断断循循环环就就加热了整个温室的空气。加热了整个温室的空气。（二）（二）不同加温方式的特点及其选择不同加温方式的特点及其选择 优点：温度分布比较均匀，热惰性小，易于实优点：温度分布比较

9、均匀，热惰性小，易于实 现温度调节，设备投资少。现温度调节，设备投资少。缺点：运行费用和耗能量要高于热水采暖系统。缺点：运行费用和耗能量要高于热水采暖系统。当当温温室室较较长长时时，风风机机一一侧侧送送风风压压力力不不够够，可能送不到另一端，造成温度分布不均匀。可能送不到另一端，造成温度分布不均匀。组成组成：由热水锅炉、供热管道和散热设备由热水锅炉、供热管道和散热设备；工工作作过过程程：用用锅锅炉炉将将锅锅炉炉内内水水加加热热，通通过过循循环环泵泵将将锅锅炉炉加加热热的的热热水水通通过过供供热热管管道道送送到到温温室室或或大大棚棚中中，并并均均匀匀地地分分配配给给室室内内设设置置的的每每组组散

10、散热热器器，通通过过散散热热器器来来加加热热室室内内的的空空气气，提提高高温温室室的的温温度度，冷冷却却了了的的热热水水回回到到锅炉再重新被加热。锅炉再重新被加热。2、热水采暖；热水采暖；优优点点：温温室室内内温温度度稳稳定定、均均匀匀、系系统统热热惰惰性性大大，节节能能；温温室室采采暖暖系系统统发发生生紧紧急急故故障障，临临时时停停止止供供暖时，暖时，2h不会对作物造成大的影响。不会对作物造成大的影响。缺缺点点：系系统统复复杂杂，设设备备多多，造造价价高高，设设备备一一次次性性投资较大。投资较大。铸铁圆翼型散热器铸铁圆翼型散热器光面管光面管3、土壤加温、土壤加温酿热物加温酿热物加温耗耗电电多

11、多、电电费费贵贵，电电热热线线耐耐用用年年限限短短，一一般多只用于育苗床。般多只用于育苗床。1、电热加温电热加温2、水暖加温水暖加温在在采采用用水水暖暖采采暖暖的的温温室室内内，在在地地下下40cm左左右右深深处处埋埋设设塑塑料料管管道道，用用4050温温水水循循环环，对对提提高高地温有明显效果，并可节省燃料。地温有明显效果，并可节省燃料。用用水水暖暖加加热热提提高高地地温温，停停机机后后温温度度维维持持时时间间长长，效效果果较较好好。但但应应注注意意与与地地上上部部加加温温适适当当分分开开控控制制，以免地下部加温过多，地温过高。以免地下部加温过多，地温过高。三、降温措施三、降温措施（一）蒸发

12、降温（一）蒸发降温1、湿帘风机降温系统、湿帘风机降温系统组成组成:由湿帘由湿帘箱、循环水系箱、循环水系统、轴流风机统、轴流风机和控制系统和控制系统湿帘湿帘2、喷雾降温、喷雾降温（二）屋面喷水降温（二）屋面喷水降温屋面喷水降温屋面喷水降温：将水均匀地喷洒在玻璃温室将水均匀地喷洒在玻璃温室 的屋面上，来降低温室内空的屋面上，来降低温室内空 气的温度。气的温度。原理：吸收屋面玻璃热量原理：吸收屋面玻璃热量；部分水分蒸发部分水分蒸发；相当于遮阳。相当于遮阳。由水泵、输水管道、喷头组成，系统简单，价格低廉。由水泵、输水管道、喷头组成，系统简单，价格低廉。缺缺点点：耗耗水水量量大大；水水在在屋屋面面上上结

13、结垢垢，影影响响温温室室透透光光率率，清清洗洗复杂。复杂。玻璃屋面流水（喷淋）法玻璃屋面流水（喷淋）法（三）遮阳降温（三）遮阳降温遮阳降温就是利用不透光或透光率低的材料遮阳降温就是利用不透光或透光率低的材料遮住阳光，阻止多余的太阳辐射能量进入温遮住阳光，阻止多余的太阳辐射能量进入温室，保证作物能够正常生长，又降低了温室室，保证作物能够正常生长，又降低了温室内的空气温度。内的空气温度。方法方法：室内遮阳、室外遮阳和屋面喷白降温室内遮阳、室外遮阳和屋面喷白降温室外遮阳是在温室骨架外另外安装一遮阳骨架，室外遮阳是在温室骨架外另外安装一遮阳骨架，将遮阳网安装在骨架上，遮阳网可以用拉幕机构将遮阳网安装在

14、骨架上，遮阳网可以用拉幕机构或卷膜机构带动，自由开闭。或卷膜机构带动，自由开闭。1、室外遮阳降温系统、室外遮阳降温系统 优点：降温效果好优点：降温效果好缺点：耗费一定的钢材；缺点：耗费一定的钢材；对遮阳网的强度要求较高；对遮阳网的强度要求较高；各种驱动设备适应能力较强，机构性能优良。各种驱动设备适应能力较强，机构性能优良。外遮阳外遮阳2、室内遮阳系统、室内遮阳系统室内遮阳系统是将遮阳网安装在温室内，在温室骨室内遮阳系统是将遮阳网安装在温室内，在温室骨架上拉接一些金属或塑料的网线作为支撑系统，将架上拉接一些金属或塑料的网线作为支撑系统，将遮阳网安装在支撑系统上。遮阳网安装在支撑系统上。理论理论：

15、阳光进入温室后遮挡，遮阳网要反射一部阳光进入温室后遮挡，遮阳网要反射一部分阳光，另外的一部分被遮阳网吸收，升高了遮分阳光，另外的一部分被遮阳网吸收，升高了遮阳网的温度，然后再传给温室内的空气，使温室阳网的温度，然后再传给温室内的空气，使温室内的空气温度升高。内的空气温度升高。室内遮阳的效果主要取决于遮阳网的反射能力，不室内遮阳的效果主要取决于遮阳网的反射能力，不同材料制成的遮阳网使用效果差别很大，其中以缀同材料制成的遮阳网使用效果差别很大，其中以缀铝条的遮阳网效果最好。铝条的遮阳网效果最好。屋面喷白降温是温室特有的降温方法，尤其是屋面喷白降温是温室特有的降温方法，尤其是玻璃温室玻璃温室，阻止太

16、阳辐射进入温室内。阻止太阳辐射进入温室内。3、屋面喷白降温、屋面喷白降温 优点优点：不需要制造支撑系统，因此造价低、施工不需要制造支撑系统，因此造价低、施工 方便。方便。缺点缺点：不能调节控制，对作物的生长会有一定的不能调节控制，对作物的生长会有一定的 有影响。有影响。变温管理依据：变温管理依据：白天增进光合作用白天增进光合作用 傍晚至前半夜促进光合产物转运傍晚至前半夜促进光合产物转运 后半夜抑制呼吸消耗后半夜抑制呼吸消耗 四、变温管理四、变温管理四、变温管理四、变温管理低温界限低温界限阴雨天阴雨天输送适温输送适温日出日出时间时间正午正午抑制呼吸抑制呼吸日落日落午夜午夜抑制呼吸抑制呼吸促进光合

17、作用促进光合作用促输送促输送抑制呼吸抑制呼吸高温界限高温界限气气温温光合适温光合适温换气换气 晴天晴天变温管理模式变温管理模式依据作物生理活动中心将依据作物生理活动中心将1d分成若干时段，并设分成若干时段，并设计出各时段适宜的管理温度，以促进同化产物的计出各时段适宜的管理温度，以促进同化产物的制造、运转和合理分配，同时降低呼吸消耗，这制造、运转和合理分配，同时降低呼吸消耗，这样的温度管理方法，叫做变温管理。样的温度管理方法，叫做变温管理。时时 间间生理活性中心生理活性中心温度控制温度控制目目 的的上午上午光合光合高温高温促进光合促进光合下午下午光合减弱光合减弱适当降温适当降温促进光合促进光合加速运转加速运转前半夜前半夜光合产物运转呼光合产物运转呼吸吸继续降温继续降温加速运转加速运转抑制呼吸抑制呼吸后半夜后半夜呼吸呼吸保持生长适保持生长适温下限温下限抑制呼吸抑制呼吸2、变温管理的方法、变温管理的方法