溫室大棚、花卉苗圃采暖方案(空氣源熱泵)

1、溫室大棚、花卉苗圃采暖方案(空氣源熱泵) 溫室大棚空氣源采暖設(shè)計方案 溫室大棚空氣源熱泵采暖工程 設(shè) 計 方 案 書 山東中科藍(lán)天科技有限公司 溫室大棚空氣源采暖設(shè)計方案 目 錄 第一章 工程概況 . 2 第二章 技術(shù)方案 . 3 第一節(jié) 系統(tǒng)運(yùn)行原理及說明 . 3 第二節(jié) 溫室加溫采暖設(shè)備分類 . 4 第三節(jié) 溫室加溫采暖熱負(fù)荷概念 . 4 (一)溫室加溫原理 . 4 (二)溫室的熱量平衡 . 5 (三)溫室設(shè)計采暖熱負(fù)荷 . 6 第四節(jié) 溫室采暖熱負(fù)荷計算 . 8 (一)溫室采暖室內(nèi)外設(shè)計溫度 . 8 (二)通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱計算 . 9 (三)冷風(fēng)滲透熱損失 . 11 (四)地面?zhèn)鳠釤釗p失

2、 . 12 (五)溫室采暖熱負(fù)荷 . 15 第五節(jié) 空氣源熱泵系統(tǒng)介紹及配置 . 16 第三章 溫室大棚空氣源采暖系統(tǒng)投資預(yù)算 . 18 頁 第1 溫室大棚空氣源采暖設(shè)計方案 第一章 工程概況 （1）項目地點： 本項目位于滕州花卉苗圃培養(yǎng)區(qū)和植物景觀區(qū)?；ɑ芊N苗區(qū)和景觀植物區(qū)各有4個大棚，每個大棚約500平方，本項目設(shè)計上重點突出節(jié)能、環(huán)保的理念。 （2）供熱面積： 花卉種苗培養(yǎng)區(qū)建筑面積2000，植物景觀區(qū)面積2000。 （3）結(jié)構(gòu)形式：墻體及頂棚采用中空玻璃，大棚內(nèi)部凈高5米，棚內(nèi)設(shè)置有活動保溫被，種苗培養(yǎng)區(qū)在苗床下方已鋪設(shè)地面翅形散熱管。 （4）解決方案設(shè)想及大棚要求： a.采用空氣壓熱

3、泵作為制熱能源，解決苗圃培養(yǎng)區(qū)和植物景觀區(qū)的冬季采暖問題，保持大棚內(nèi)的溫度符合花卉培養(yǎng)的溫度要求。 b.建筑形體簡潔，建筑外墻采用隔熱材料，玻璃采用中空玻璃。應(yīng)滿足建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要求。 c.溫室大棚朝南向布置，平面布置通風(fēng)良好。 d.控制系統(tǒng)實現(xiàn)全自動運(yùn)行，循環(huán)泵等根據(jù)溫度設(shè)定值實現(xiàn)自動開啟、關(guān)閉，系統(tǒng)實現(xiàn)無人值守、自動運(yùn)行。 頁 第2 溫室大棚空氣源采暖設(shè)計方案 第二章 技術(shù)方案 第一節(jié) 系統(tǒng)運(yùn)行原理及說明 運(yùn)行原理圖： 系統(tǒng)運(yùn)行說明： 當(dāng)室內(nèi)環(huán)境溫度T2低于花卉需要的設(shè)定溫度T1 5度時（即T1-T25），空氣源熱泵機(jī)組啟動進(jìn)行加熱，通過加熱地暖盤管和散熱翅片將土壤和室內(nèi)溫度提升，當(dāng)室內(nèi)

4、環(huán)境溫度T2達(dá)到設(shè)定溫度，空氣源熱泵停止加熱（即T1-T20）。 頁 第3 溫室大棚空氣源采暖設(shè)計方案 第二節(jié) 溫室加溫采暖設(shè)備分類 （一）按能源供給分類 可分為常規(guī)鍋爐（煤鍋爐、電鍋爐、燃油鍋爐、燃?xì)忮仩t等）；太陽能；空氣源熱泵。 根據(jù)場地等情況可以選擇合適的一種或幾種能源進(jìn)行采暖，達(dá)到投入產(chǎn)出比最佳效果?？紤]到環(huán)保因素及場地使用面積有限，本方案采用超低溫空氣源熱泵進(jìn)行采暖的方式。 （二）采暖的方式及特點 溫室的采暖按熱媒不同可分為：熱水式采暖系統(tǒng)、熱風(fēng)采暖系統(tǒng)、電熱采暖系統(tǒng)和其它型式采暖系統(tǒng)。 （三）散熱器的類型及選擇計算 散熱器是熱水采暖系統(tǒng)中重要的散熱設(shè)備。種類很多，有光管散熱器、鑄鐵

5、柱型散熱器、鑄鐵圓翼散熱器，熱浸鍍鋅鋼制圓翼散熱器。 本項目現(xiàn)場已完成大棚結(jié)構(gòu)的安裝施工，墻體及頂棚采用中空玻璃，大棚內(nèi)部凈高5米，棚內(nèi)設(shè)置有活動保溫被，種苗培養(yǎng)區(qū)在苗床下方已鋪設(shè)地面翅形散熱管。 第三節(jié) 溫室加溫采暖熱負(fù)荷概念 溫室是生產(chǎn)性建筑，對供暖系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)該滿足以下要求：首先供暖系統(tǒng)要有足夠的供熱能力，能夠在室外設(shè)計溫度下保持室內(nèi)所需要的溫度，保證溫室內(nèi)植物的正常生長；其次是采暖系統(tǒng)的一次性投資和日常運(yùn)行費(fèi)用要經(jīng)濟(jì)合理；最后是要求溫室內(nèi)溫度均勻，散熱設(shè)備遮陽少，占用空間小，設(shè)備運(yùn)行安全可靠。 (一)溫室加溫原理 自然界中溫度分布是隨著時間和空間的變化而變化的，在時間上溫度隨著四季和晝

6、夜交替而周期性的變化，在空間上溫度隨著緯度和海拔的升高而降低。溫度的這些變化，對植物的生長和發(fā)育的各個方面都有不同的影響。 根據(jù)植物學(xué)原理，植物在整個生命周期中所發(fā)生的一切生物化學(xué)作用，都必須在一定的環(huán)境溫度條件下進(jìn)行。當(dāng)植物生命所需要的其他因子都得到基本滿足時，在一定的溫度范圍內(nèi)，環(huán)境溫度與植物生長發(fā)育成正相關(guān)，一般每種植物都對應(yīng)有一個最低生長溫度、最高生長溫度和最適宜生長溫度。環(huán)境溫度低于最低生長溫度或高于最高生長溫度時，植物將停止生長，而環(huán)境溫度在最適宜時，植物生長發(fā)育最快，植物的這個特性簡稱為生長三基點溫度。當(dāng)環(huán)境溫度稍微低于最低生長溫度或稍微高于最高生長溫度時，植物雖然停止生長，但仍

7、然能夠存活，只要溫度恢復(fù)到三基點溫度內(nèi)，植物仍繼續(xù)生長。從植物生命 頁 第4 溫室大棚空氣源采暖設(shè)計方案 的角度講，每種植物還有一個生命極限溫度指標(biāo)，當(dāng)植物生存環(huán)境溫度超過這個溫度范圍時，植物的生命系統(tǒng)遭受到破壞，植物死亡。即使環(huán)境溫度再恢復(fù)到到三基點溫度內(nèi)，植物也不能繼續(xù)生長。不同種類的植物的生命極限和三基點溫度不同，在我國北方大部分地區(qū)冬天室外溫度較低，不能始終保持在作物生命極限的最低溫度之上，因此露地作物不能進(jìn)行生產(chǎn)。 根據(jù)熱力學(xué)定律，只要存在溫度差，熱量就會自發(fā)的從高溫物體傳向低溫物體，即從溫度高的地方流向溫度低的地方。溫室生產(chǎn)一般室內(nèi)溫度都要高于室外溫度，因此溫室每時每刻都在向室外散

8、發(fā)著熱量，損失著能量。白天由于太陽輻射和室外較高溫度的共同作用，溫室內(nèi)溫度基本可以維持在植物生長的最低溫度以上，但到了夜晚，由于沒有了太陽輻射，室外溫度又偏低，大量熱量通過溫室圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳向室外，如果沒有額外熱量補(bǔ)充，室內(nèi)溫度往往會低于植物生長的最低溫度，甚至低于植物的生命極限最低溫度。這種情況下，溫室必須配置采暖系統(tǒng)，以補(bǔ)充室內(nèi)熱量的不足。在一定的室外溫度條件下，維持溫室溫度保持在某一值時所需要向溫室補(bǔ)充的熱量稱為采暖熱負(fù)荷。采暖熱負(fù)荷是溫室采暖設(shè)計中最基本的參數(shù)，其值計算的正確與否，將直接影響到供暖設(shè)備的大小，供暖方案的選擇和制定以及供暖系統(tǒng)的使用效果。 (二)溫室的熱量平衡 溫室是利用覆蓋

9、材料和圍護(hù)結(jié)構(gòu)將某一空間與露地隔離開的一種設(shè)施。我們把覆蓋材料以內(nèi)包含的一切物質(zhì)(包括空氣、作物、設(shè)備、土壤等)作為一個系統(tǒng)，這個系統(tǒng)同任何一個物體或系統(tǒng)一樣，與其周圍環(huán)境時刻都在以輻射、對流和傳導(dǎo)等方式進(jìn)行著熱量交換(在這里不考慮物質(zhì)交換)。設(shè)進(jìn)入溫室的熱量為Q，傳出溫室的熱量為U，由此引起溫室內(nèi)能的變化量為E，根據(jù)能量平衡原理，可得到溫室的能量變化方程為： EQU 當(dāng)Q大于U時，則E大于0，多余的熱量蓄積于溫室系統(tǒng)內(nèi)，提高了系統(tǒng)的內(nèi)能，因而溫室系統(tǒng)的溫度就有了相應(yīng)的提高。由傳熱學(xué)得知，在其他條件相同的情況下，物體的失熱量，隨著物體自身溫度的提高而增大；物體的得熱量，隨著物體自身溫度的提高而

10、減少。所以當(dāng)Q大于U時，通過提高自身的溫度水平，增大了向外傳出的熱量，減少了本身的得熱能力，促使Q和U向著反方向變化，直至傳入的熱量Q與傳出的熱量U相等為止，反之亦然。溫室系統(tǒng)以上述方式通過調(diào)節(jié)自身的溫度水平，維持著系統(tǒng)與外界環(huán)境間的能量平衡，因為環(huán)境條件與系統(tǒng)狀況是在不斷變化的，這個平衡也只能是一個動態(tài)的平衡。 根據(jù)溫室的熱平衡原理，在一定的環(huán)境條件下，只要增大傳入溫室的熱量或者減小溫 頁 第5 溫室大棚空氣源采暖設(shè)計方案 室傳出的熱量，就能使溫室的溫度維持在一個較高的水平，反之只要減小溫室傳入的熱量或者增大溫室傳出的熱量，就能使溫室的溫度維持在一個較低的水平。因此，對不同的地區(qū)，不同的季節(jié)

11、，不同用途的溫室可以在某些特定的保溫、加溫或降溫的工程條件下，通過控制與外界產(chǎn)生的物質(zhì)與能量的交換數(shù)量，從而維持不同需要的溫度和濕度環(huán)境。 在正常條件下溫室的熱量損失為： (1)經(jīng)過屋頂、地面、墻、門窗等圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳導(dǎo)和輻射出的熱量，設(shè)為Ul； (2)加熱經(jīng)過門、窗、圍護(hù)結(jié)構(gòu)縫隙滲入空氣所需的熱量，設(shè)為U2； (3)加熱進(jìn)入溫室內(nèi)冷物料所需要的熱量，設(shè)為U3； (4)由于溫室內(nèi)水分蒸發(fā)所消耗的熱量，設(shè)為U4； (5)通風(fēng)耗熱量，設(shè)為U5； (6)作物生理生化轉(zhuǎn)化交換的能量，設(shè)為U6。 在正常條件下溫室的得熱量為： (1)太陽輻射熱量，設(shè)為Q1； (2)人體、照明、設(shè)備運(yùn)行的發(fā)熱量，設(shè)為Q2； (

12、3)進(jìn)入溫室內(nèi)熱物體的散熱量，設(shè)為Q3； (4)加溫系統(tǒng)的供熱量，設(shè)為Q4。 根據(jù)溫室能量變化方程可得到 E =Q1+Q2+Q3+Q4-U1-U2-U2-U3-U4-U5-U6 如果維持溫室溫度不變，則要求E0 Ql+Q2+Q3+Q4-U1-U2-U2-U3-U4-U5-U6=0 溫室的加溫系統(tǒng)供熱量為 QUl+U2+U3+U4+U5+U6-Q1-Q2-Q3 由上分析，我們得到了溫室加熱量的動態(tài)計算公式，它與溫室內(nèi)外的溫差、溫室的外表面積、溫室圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)、溫室的密閉性能、溫室的冬季通風(fēng)換氣量等有關(guān)，還與溫室覆蓋材料的透光性能、太陽輻射強(qiáng)度等有關(guān)，可以根據(jù)環(huán)境條件計算出溫室每時每刻的供熱

13、量。 (三)溫室設(shè)計采暖熱負(fù)荷 在實際工程中，由于室外的溫度、風(fēng)速、風(fēng)向、光照等都是在不斷地變化，所以熱量的損失也是隨時間變化的。對于供暖工程設(shè)計來講，不能計算溫室每一刻時間內(nèi)需要補(bǔ)充的熱量，而是選擇一個非常不利的條件，計算其需要補(bǔ)充的熱量，即溫室在保持所要求 頁 第6 溫室大棚空氣源采暖設(shè)計方案 的溫度條件下，在某一段時間內(nèi)，溫室內(nèi)得到的熱量與損失的熱量應(yīng)取得收支平衡。如果溫室滿足了在這個條件下需要補(bǔ)充的熱量，即可滿足實際生產(chǎn)中其他絕大部分條件下溫室的加溫需要。因此在供暖工程設(shè)計中，首先要確定一些設(shè)計條件(例如：采暖室外設(shè)計溫度、室內(nèi)設(shè)計溫度、室外風(fēng)速等)，根據(jù)選定的設(shè)計條件計算得出的供熱量

14、，稱為采暖設(shè)計熱負(fù)荷。采暖設(shè)計熱負(fù)荷是溫室加溫的主要參數(shù)，是溫室采暖設(shè)計的基礎(chǔ)。此值也是設(shè)計時選擇散熱設(shè)備和供熱設(shè)備的主要依據(jù)。顯然這個數(shù)值如果過大，會使初始投資增加，造成浪費(fèi)；如果過小，則不能滿足使用要求，使生產(chǎn)有可能遭受嚴(yán)重?fù)p失。 實際工程中，由于室外環(huán)境最低溫度一般出現(xiàn)于后半夜至凌晨，此時的供熱量要求最大，因此溫室設(shè)計一般用此刻的供熱量作為采暖設(shè)計熱負(fù)荷。以下將以室外最低溫度出現(xiàn)時段為基礎(chǔ)，進(jìn)行溫室熱平衡的分析。 1溫室傳人的熱量 夜間沒有太陽輻射，現(xiàn)場一般不會有工作人員，即使有且發(fā)熱量也非常有限；溫室的照明或其他用電設(shè)備(如開窗、拉幕電機(jī)、循環(huán)風(fēng)扇等)一般都很小，工作時間也很短，因此可

15、不計其發(fā)熱量，夜間一般沒有物料進(jìn)出溫室，因此 Q1Q2Q30 但假如溫室內(nèi)有補(bǔ)光照明設(shè)備，尤其是植物光合作用補(bǔ)光設(shè)備時，其設(shè)備發(fā)熱量對溫室供熱量有一定影響，此時可根據(jù)其工作周期考慮是否計算其設(shè)備發(fā)熱量。 2溫室傳出的熱量 一般情況下，夜間不進(jìn)行通風(fēng)換氣，通風(fēng)系統(tǒng)不工作；夜間植物的蒸騰作用很微弱，作物生理生化能量轉(zhuǎn)換相對而言微不足道；夜間由于溫室內(nèi)溫度是由高逐漸降低，溫室內(nèi)水分的冷凝量一般大于蒸發(fā)量，理論上應(yīng)該是溫室得熱；夜間一般沒有物料進(jìn)出溫室，因此 U3U4U5U6=0 這樣，溫室采暖設(shè)計熱負(fù)荷便簡化為 QU1+U2 式中Q溫室供暖熱負(fù)荷，W； U1由經(jīng)過屋頂、地面、墻、門窗等圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳導(dǎo)出

16、和輻射出的熱量，簡稱圍護(hù)結(jié) 構(gòu)熱損失，W； U2加熱經(jīng)過門、窗及圍護(hù)結(jié)構(gòu)縫隙等滲入的冷空氣所需的熱量，簡稱冷風(fēng)滲透熱 損，W； 即溫室采暖設(shè)計熱負(fù)荷由經(jīng)過屋頂、地面、墻、門窗等圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳導(dǎo)出和輻射出的熱量和室內(nèi)空氣經(jīng)過門、窗、圍護(hù)結(jié)構(gòu)縫隙逸出所帶走的熱量兩部分組成。 頁 第7 溫室大棚空氣源采暖設(shè)計方案 第四節(jié) 溫室采暖熱負(fù)荷計算 (一)溫室采暖室內(nèi)外設(shè)計溫度 根據(jù)傳熱學(xué)原理，溫室散熱量的大小與室內(nèi)外溫差成正比，溫差越大，散熱量越多，因此，合理選擇溫室的采暖室內(nèi)、外設(shè)計溫度，對于正確確定溫室的供熱負(fù)荷有至關(guān)重要的作用，是進(jìn)行供熱計算中首先要確定的參數(shù)。 1溫室采暖室內(nèi)設(shè)計溫度 溫室采暖室內(nèi)設(shè)計

17、溫度是溫室內(nèi)應(yīng)該保證(在采暖設(shè)計條件下)達(dá)到的最低溫度。 溫室采暖系統(tǒng)不同于民用建筑的舒適性采暖系統(tǒng)，溫室采暖是為了保證作物正常生產(chǎn)而配備的，屬于生產(chǎn)工藝配置，必須滿足生產(chǎn)工藝的要求。不同種作物或同種作物的不同品種或相同品種作物的不同生長階段，對環(huán)境溫度都有不同的要求。一般來講，溫室最大加熱負(fù)荷出現(xiàn)在冬季最寒冷的夜間，因此溫室采暖室內(nèi)設(shè)計溫度一般應(yīng)根據(jù)栽培作物正常生長發(fā)育所需要的夜間適宜溫度來確定。如果溫室設(shè)計已經(jīng)特定了某一品種，則應(yīng)按照這種品種正常生長發(fā)育所要求的溫度確定。 根據(jù)JB/T 102972001溫室加熱系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范3. 1 室內(nèi)設(shè)計溫度Tn 表 2 室內(nèi)設(shè)計溫度Tn 推薦值 本方

18、案中的溫室大棚主要為花卉種苗的培育和景觀植物的培育，本方案選取Tn =16 2溫室采暖室外設(shè)計溫度 任何地區(qū)的氣象環(huán)境都是時刻變化的，如果取最不利的條件去計算采暖負(fù)荷，就會使供暖設(shè)備容量在多數(shù)時間內(nèi)有富余，造成初投資的浪費(fèi)；而如果按經(jīng)常發(fā)生的條件設(shè)計，又可能會使供暖設(shè)備滿足不了惡劣條件下的使用要求。溫室與普通民用建筑不同，普通建筑材料(磚、鋼筋混凝土等)的熱惰性比較大，環(huán)境氣溫變化時，根據(jù)其熱惰性不同，一般需要幾個小時，才能波及到室內(nèi)，且波動幅度也較小，因此民用建筑采暖設(shè)計溫度采用日平均溫度作為統(tǒng)計計算值。而作為溫室透光覆蓋材料的玻璃、塑料薄膜或PC板等材料的熱惰性都很小，保溫能力較差，當(dāng)室外

19、溫度發(fā)生變化時， 頁 第8 溫室大棚空氣源采暖設(shè)計方案 室內(nèi)溫度跟隨其波動響應(yīng)時間很短(如玻璃僅幾分鐘)，基本沒有滯后，溫度波動幅度與室外溫度變化相當(dāng)。因此不能按普通民用建筑采暖溫度的取值方法確定。民用建筑熱工設(shè)計規(guī)程系按多年最低溫度的平均值和極端最低溫度的加權(quán)平均，根據(jù)建筑的熱惰性指標(biāo)確定采暖室外設(shè)計溫度。一般計算按近30年氣象資料統(tǒng)計確定，如果氣象資料不足，至少也應(yīng)有近10年的氣象數(shù)據(jù)。這種計算方法排除了極端最低溫度，可以減小溫室的采暖設(shè)計負(fù)荷。由于在確定室內(nèi)采暖設(shè)計溫度時已考慮到一定的安全度，所以即使外界氣溫下降到極端最低溫度時，室內(nèi)溫度也不致下降太大，況且極端最低溫度的持續(xù)時間不會太長

20、，因此不至于嚴(yán)重影響室內(nèi)溫度。 我國機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)溫室加溫系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范中建議采用近20年最冷日溫度的平均值作為室外設(shè)計溫度推薦值(見表62)。 表62 室外設(shè)計溫度推薦值 摘自：中華人民共和國機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)溫室加熱系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范JBT102972001 滕州屬于山東棗莊市，位于濟(jì)南市以南，冬季溫度略高于濟(jì)南市，本方案選取Tw =-8作為設(shè)計計算值。 (二)通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱計算 通過溫室圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱量包括基本傳熱量和附加傳熱量兩部分?；緜鳠崃渴峭ㄟ^溫室各部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)(屋面、墻體等)由于室內(nèi)外空氣的溫度差從室內(nèi)傳向室外的熱量。附加傳熱量是由于溫室結(jié)構(gòu)材料、風(fēng)力、氣象條件等的不同，對基本傳熱量的修正。

21、 1基本傳熱量 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本傳熱量是根據(jù)穩(wěn)定傳熱理論進(jìn)行計算，即 qKF(Tn-Tw) 整個溫室的基本傳熱量等于它的各個圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本傳熱量的總和，即 Q1qiKiFi(Tn-Tw) 式中 Q1通過溫室所有圍護(hù)結(jié)構(gòu)的總傳熱量，包括屋面、墻面、門、窗等外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱量，W； Ki溫室圍護(hù)結(jié)構(gòu)(屋面、墻面、門、窗等)的傳熱系數(shù)，W(m2K)； 頁 第9 溫室大棚空氣源采暖設(shè)計方案 Fi溫室圍護(hù)結(jié)構(gòu)(屋面、墻面、門、窗等)的傳熱面積，m； Tn，Tw分別為溫室室內(nèi)外采暖設(shè)計溫度，。 對于單一材料的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，材料的傳熱系數(shù)K可直接從有關(guān)手冊查取。表63列出了溫室圍護(hù)常用透光覆蓋材料傳熱系數(shù)。對特殊溫

22、室透光覆蓋材料，應(yīng)咨詢生產(chǎn)廠家。 表63 溫室圍護(hù)結(jié)構(gòu)常用材料傳熱系數(shù)KW(m2K) 2 本方案采用雙層中空玻璃，傳熱系數(shù)K取值：4.0，種苗培養(yǎng)區(qū)2000平方米、植物景觀區(qū)2000平方米。 帶入上述公式：qKF(Tn-Tw)，得出基本傳熱量為： 花卉種苗培養(yǎng)區(qū)2000平方米：Q1-1KF(Tn-Tw)=42000（16-（-8）=192000W 植物景觀區(qū)2000平方米：Q1-2KF(Tn-Tw)=42000（16-（-8）=192000W 2附加傳熱量 按照穩(wěn)定傳熱計算出的溫室圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本傳熱量，并不是溫室的全部耗熱量，因為溫室的耗熱量還與它所處的地理位置和它的現(xiàn)狀等因素(如高度、朝向、

23、風(fēng)速等)有關(guān)。這些因素是很復(fù)雜的，不可能進(jìn)行非常細(xì)致的計算。工程計算中，是根據(jù)多年累積的經(jīng)驗按基本傳熱量的百分率進(jìn)行附加予以修正。對溫室工程，這些附加修正主要包括結(jié)構(gòu)形式修正和風(fēng)力修正。 (1)結(jié)構(gòu)形式修正(1) 溫室透光覆蓋材料必須有相應(yīng)的結(jié)構(gòu)支撐。目前支撐結(jié)構(gòu)的材料多為金屬，主要為鋁合金。相比透光覆蓋材料，鑲嵌這些覆蓋材料的金屬材料其傳熱速度和傳熱量都高，而且鑲嵌覆蓋材料所用的鋁合金條越多，附加傳熱量就越大。此外，溫室的天溝、屋脊、窗框和骨架等都是增大傳熱量的因素。工程計算中，統(tǒng)一考慮上述因素，采用結(jié)構(gòu)形式附加傳熱量進(jìn)行修正，不同溫室結(jié)構(gòu)形式的附加修正系數(shù)見表65。 表65 溫室結(jié)構(gòu)形式附

24、加修正系數(shù)口： 此方案中選修正系數(shù)為1.05 頁 第10 溫室大棚空氣源采暖設(shè)計方案 (2)風(fēng)力修正(2) 風(fēng)對溫室的傳熱量影響較大，這是因為溫室圍護(hù)結(jié)構(gòu)與外界的溫 熱主要由圍護(hù)結(jié)構(gòu)的外表面與環(huán)境空氣的對流換熱和輻射兩部分組成，其中對流換熱與室夕風(fēng)速有關(guān)。室外風(fēng)速直接影響圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面換熱系數(shù)，風(fēng)速越大，表面換熱系數(shù)越大，才應(yīng)傳熱越快。在計算圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本傳熱量時，所選用的外表面換熱系數(shù)是對應(yīng)于某個固定自室外風(fēng)速值得來的。工業(yè)與民用建筑由于圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱熱阻遠(yuǎn)高于溫室，風(fēng)速對外表面放熱系數(shù)的影響在整個圍護(hù)結(jié)構(gòu)散熱量中所占比例很小，一般不予考慮，但溫室由于透光覆蓋材料的熱阻一般都較小，表面放熱系數(shù)的

25、變化對整個散熱量影響較大，在冬季加溫期間風(fēng)力持續(xù)較大的地區(qū)，必須在供熱計算中考慮風(fēng)力影響因素。一般隨風(fēng)速變化采用風(fēng)力附加修正系數(shù)來考慮風(fēng)速對溫室基本傳熱量的增量。表66給出了風(fēng)力附加修正系數(shù)的取值范圍。 表66 風(fēng)力附加修正系數(shù)口： 根據(jù)滕州當(dāng)?shù)貧庀筚Y料，室外風(fēng)速年均在2.8 m/s，故此方案中選修正系數(shù)1.0。 所以根據(jù)結(jié)構(gòu)形式和風(fēng)力修正后的基本傳熱量： 種苗培養(yǎng)區(qū)2000平方米：Q1-11920001.051W=201600W=201.6KW 植物景觀區(qū)2000平方米：Q1-21920001.051W=201600W=201.6KW (三)冷風(fēng)滲透熱損失 冬季，室外冷空氣經(jīng)常會通過鑲嵌透光

26、覆蓋材料的縫隙、門窗縫隙，或由于開門、開窗而進(jìn)入室內(nèi)。這部分冷空氣從室外溫度加熱到室內(nèi)溫度所需的熱量稱為冷風(fēng)滲透熱損失。 Q2Cpm(Tn-Tw)CpNV(Tn一Tw) 式中 Q2溫室冷風(fēng)滲透熱損失，W； Cp空氣的定壓比熱，Cp0.279 Wh(kg)； 備注：溫度為250K時,空氣的定壓比熱容cp=1.003kJ/(kg*K)；300K時,空氣的定壓比熱容cp=1.005kJ/(kg*K)，冬季取值一般按照250K時取值，即：0.279Wh(kg) m冷風(fēng)滲透進(jìn)入溫室的空氣質(zhì)量，kg；mNV 頁 第11 溫室大棚空氣源采暖設(shè)計方案 N溫室與外界的空氣交換率，亦稱換氣次數(shù)，以每小時的完全換氣

27、次數(shù)為單位； V溫室內(nèi)部體積，m3； 空氣的容重，kgm3。 上式中N與V的乘積是以m3h為單位的換氣速率。不同結(jié)構(gòu)溫室的換氣次數(shù)見表67。同溫度下空氣的容重如表68。 表67 不同結(jié)構(gòu)溫室設(shè)計換氣次數(shù) 表68 不同溫度下空氣的容重 容重參照0度時的數(shù)值取值。 本方案中的換氣次數(shù)按照1取值，大棚室內(nèi)凈高5米，體積按供熱面積高度進(jìn)行估算，冷風(fēng)滲透熱損失Q2為： 種苗培養(yǎng)區(qū)2000平方米： Q2-1Cpm(Tn-Tw)CpNV(Tn一Tw)= 0.279 Wh(kg)152000 m31.252 kg/m3（16-（-8）=83834W=83.834KW 植物景觀區(qū)2000平方米： Q2-2Cpm

28、(Tn-Tw)CpNV(Tn一Tw)= 0.279 Wh(kg)152000 m31.252 kg/m3（16-（-8）=83834W=83.834KW (四)地面?zhèn)鳠釤釗p失 溫室地面的傳熱情況與墻、屋面有很大區(qū)別。室內(nèi)空氣直接傳給地面的熱量不能用QKAt來計算，因為土壤的厚度無法計算，向土壤深處傳熱位置的溫度也是一個未知數(shù)，土壤各層的傳熱系數(shù)K就更難確定。 頁 第12 溫室大棚空氣源采暖設(shè)計方案 分析溫室空氣向土壤的傳熱溫度場發(fā)現(xiàn)，加溫期間溫室地面溫度穩(wěn)定接近室內(nèi)空氣溫度，溫室中部向土壤深層的傳熱量很小，只有在靠近溫室外墻地面的局部傳熱較大，而且越靠近外墻，溫度場變化越大，傳熱量也越多，這部

29、分熱量主要是通過溫室外墻傳向室外，如圖61。 由于上述溫度場的變化比較復(fù)雜，要準(zhǔn)確計算傳熱量是很困難的。為此，在工程上采用了簡化計算方法，即假定傳熱系數(shù)法。 地面靠近外墻溫度分布假定傳熱系數(shù)的含義是：溫室通過地面?zhèn)鞒龅臒崃康韧谝粋€假定傳熱系數(shù)條件下，室內(nèi)外空氣溫差通過地面面積傳遞的熱量。依此概念，溫室地面的散熱量就可以采用與溫室圍護(hù)結(jié)構(gòu)相同的公式來計算 Q3KiFi(Tn一Tw) 式中 Q3通過溫室地面的總傳熱量，W； Ki第i區(qū)的地面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，W(m2K)； Fi第i區(qū)的地面面積，m2； Tn,Tw分別為溫室室內(nèi)外采暖設(shè)計溫度，。 鑒于外界氣溫對地面各段傳熱影響不同，地面?zhèn)鳠嵯禂?shù)也隨之各異

30、，靠近外墻的地面，由于熱流經(jīng)過的路程較短，熱阻小，傳熱系數(shù)就大，而距外墻較遠(yuǎn)的地方傳熱系數(shù)就小。根據(jù)實驗知道，在距外墻6m以內(nèi)的地面，其傳熱量與距外墻的距離有較顯著的關(guān)系，6m以外則幾乎與距離無關(guān)。因此，在工程中一般采用近似計算，將距外墻8m以內(nèi)的地段分 為每2m寬為一地帶，如圖62。在地面無保溫層的 條件下，各帶的傳熱系數(shù)如表69。 需要說明的是位于墻角第一個2m內(nèi)的2m2m面積的熱流量是較強(qiáng)的(圖中陰影地段)， 應(yīng)加倍計算。 頁 第13 溫室大棚空氣源采暖設(shè)計方案 如果溫室采用半地下式，則上述地面的分段按圖6.3執(zhí)行，即將室外地坪以下的墻體作為地面，順序推進(jìn)。 表6.9 地面分段及假定傳熱

31、系數(shù)/W(m2) 花卉種苗培養(yǎng)區(qū)共4個大棚，每個大棚約500平方（長37.7米、寬13.6米），共2000平；景觀植物區(qū)共4個大棚，每個大棚約500平方（長37.7米、寬13.6米），共2000平； 每個大棚尺寸及地面分段示意如下： 紅色為I段、青色為II段、藍(lán)色為III段、洋紅色為IV段。 經(jīng)計算，每個大棚I段面積198平、II段面積154平、III段面積114平、IV段面積46平。 花卉種苗培養(yǎng)區(qū)4個大棚（共2000平方米）部分的地面擴(kuò)散量： Tn一Tw=16-（-8）=24 每個溫室地面擴(kuò)散量Q3-1KiFi(Tn一Tw)=0.4719824+0.2315424+0.12 11424+0

32、.074624=2233+850+328+77W=3488W=3.488KW 花卉種苗區(qū)4個大棚共計地面擴(kuò)散量：3.488KW4=13.95KW 景觀植物區(qū)4個大棚（2000平方米）部分的地面擴(kuò)散量： Tn一Tw=16-（-8）=24 每個溫室地面擴(kuò)散量Q3-1KiFi(Tn一Tw)=0.4719824+0.2315424+0.12 頁 第14 溫室大棚空氣源采暖設(shè)計方案 11424+0.074624=2233+850+328+77W=3488W=3.488KW 景觀植物區(qū)區(qū)4個大棚共計地面擴(kuò)散量：3.488KW4=13.95KW (五)溫室采暖熱負(fù)荷 溫室的采暖熱負(fù)荷按下式計算： Q12Ql+Q2+Q3