（精）第二章 农业设施的采暖.ppt

第二章 农业设施的采暖 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：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：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，W； Qm ——设备（电机、照明等）发热量，W； Qh——加温热量，W； Qr ——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），W； Qf——地中传热量，W； Qvl——通风气流带出的潜热量，W； Qvs——通风气流带出的显热量，W； Qp ——温室内植物光合作用耗热量，W； 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 1、温室内吸收的太阳辐射热量Qs S—室外水平面太阳辐射照度，W/m2； As—温室地面面积，m2； —室内日照反射率，一般约为0.1； —温室覆盖材料对太阳辐射的投射率。 a—温室受热面积修正系数，一般取a＝1.0～1.3； 各种透光覆盖材料对太阳的投射率 在晴天，室外水平面太阳总辐射照度为： t ——计算时刻（0—24时）； ——太阳赤纬角，地球太阳连线与地球赤道 平面的夹角； n —— 从1月1日至计算日的天数； A，B，C —— 计算常数。 太阳总辐射照度计算中的常数 2、通过围护结构材料的传热量Qw Kj —— 温室各部分覆盖层的传热系数,W/(m2·℃) Ag j——温室覆盖层各部分面积，m2； ti—— 室内计算气温，℃； to—— 室外计算气温，℃。 ?i，?o—温室覆盖层内表面及外表面换热系数 —温室各覆盖层材料的厚度 —温室各覆盖层材料的导热系数 某畜禽舍的墙体采用370mm厚砖砌体（导热系数为λ＝0.78W/(m·℃)），外侧为20mm厚水泥砂浆（λ＝0.86W/(m·℃)），内侧为20mm厚水泥膨胀珍珠岩（λ＝0.2W/(m·℃)），内、外表面换热系数分别为8.7与23 W/(m2·℃)，则墙体的传热系数和传热阻分别为多少？ 3、地中传热量Qf Ask——温室地面各部分面积，m2 Ksk——温室地面各部分传热系数，W/(m2·℃) 中国，工民建筑地面面积划分及传热系数 荷兰，温室计算面积距周边的距离 b10m Ksk = 0.233 W/(m2·℃) b=10~20m Ksk = 0.116 W/(m2·℃) b=20~30m Ksk = 0.058 W/(m2·℃) 贴土保温地面各地带的热阻值 R0′—贴土保温地面的热阻 R0—非保温地面的热阻 —各保温层厚度 —各保温材料的导热系数 4、通风耗热量Qvs和Qvl （1）显热损失Qvs L——通风量，m3/s； ρa—— 室内空气的密度，kg/m3, 按排风量计算：ρa ≈353/( ti+273) 按进风量计算：ρa ≈353/( to+273) cp —— 空气的定压质量比热容，可取cp＝1030J/(kg·℃)； （2）潜热损失Qvl e—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e=0.4~0.6。 （3）通风量L n—温室的换气次数，次/h V—温室体积，m3 5、采暖系统热负荷 —包括围护结构和地面传热。 采暖热负荷简化估算 U—经验热负荷系数， 玻璃覆盖U = 6.4 W/m2.℃，聚乙烯膜覆盖U = 7.3 W/m2.℃ Ag——温室覆盖表面积，m2； As——温室地面面积，m2； β——保温比（As/Ag），连栋温室β=0.7～0.8，单栋温室β=0.5～0.6 ?——保温覆盖的热节省率，0.25~0.65。 思考题： 1、一栋面积为2880m2的玻璃温室，其保温比为0.75，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？ 2、北京地区某连栋玻璃（单层）温室，面积为76.8×40=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2.0次/h。） （二）畜禽舍的热平衡分析 Q