溫室大棚、花卉苗圃采暖方案(空氣源熱泵)

1、 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天科技有限公司 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7 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13(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)

2、?；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

3、運行，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、自動運行。 第二章 技術(shù)方案第一節(jié) 系統(tǒng)運行原理及說明運行原理圖：系統(tǒng)運行說明： 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），空氣源熱泵機組啟動進行加熱，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)環(huán)境溫度T2達到設(shè)定溫度，空氣源熱泵停止加熱（即T1-T20）。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行采暖，達到投入產(chǎn)出比最佳效果?？紤]到環(huán)保因素及場地使用面積有限，

4、本方案采用超低溫空氣源熱泵進行采暖的方式。（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

5、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行費用要經(jīng)濟合理；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

6、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

7、最低溫度之上，因此露地作物不能進行生產(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結(jié)構(gòu)傳向室外，如果沒有額外熱量補充，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

8、值時所需要向溫室補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 溫室是利用覆蓋材料和圍護結(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)等方式進行著熱量交換(在這里不考慮物質(zhì)交換)。設(shè)進入溫室的熱量為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

9、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

10、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)，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、圍護結(jié)構(gòu)縫隙滲入空氣所需的熱量，設(shè)為U2；(3)加熱進入溫室內(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U

11、5；(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)備運行的發(fā)熱量，設(shè)為Q2；(3)進入溫室內(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、溫室圍護結(jié)構(gòu)

12、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)需要補充的熱量，而是選擇一個非常不利的條件，計算其需要補充的熱量，即溫室在保持所要求的溫度條件下，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

13、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，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；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

14、常有限；溫室的照明或其他用電設(shè)備(如開窗、拉幕電機、循環(huán)風(fēng)扇等)一般都很小，工作時間也很短，因此可不計其發(fā)熱量，夜間一般沒有物料進出溫室，因此 Q1Q2Q30但假如溫室內(nèi)有補光照明設(shè)備，尤其是植物光合作用補光設(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出溫室，因此 U3U4U5U6=0 這樣，溫室采暖設(shè)計熱負(fù)荷便簡

15、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、門窗等圍護結(jié)構(gòu)傳導(dǎo)出和輻射出的熱量，簡稱圍護結(jié)構(gòu)熱損失，W； U2加熱經(jīng)過門、窗及圍護結(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、圍護結(jié)構(gòu)縫隙逸出所帶走的熱量兩部分組成。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，是進行供熱計算中首先要確定的

16、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)計溫度是溫室內(nèi)應(yīng)該保證(在采暖設(shè)計條件下)達到的最低溫度。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

17、Tn表 2 室內(nèi)設(shè)計溫度Tn 推薦值作物 Tn熱帶 作物20普通 花卉16喜溫 瓜果 類蔬 菜12普通 葉類 蔬菜5寒地 草皮0本方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；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

18、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)室外溫度發(fā)生變化時，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

19、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，因此不至于嚴(yán)重影響室內(nèi)溫度。 我國機械行業(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)計溫度推薦值城市推薦值城市推薦值城市推薦值城市推薦值城市推薦值哈爾濱-29吉林-29沈陽-21錦洲-17烏魯木齊-26克拉瑪依-24蘭州-23銀川-18西安-8北京-12石家莊-12天津-11濟南-10連云港-7青島-9徐州-8鄭州-7洛陽-8太原-14摘自：中華人民共和國機械行業(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

20、于濟南市以南，冬季溫度略高于濟南市，本方案選取Tw =-8作為設(shè)計計算值。 (二)通過圍護結(jié)構(gòu)傳熱計算 通過溫室圍護結(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。 1基本傳熱量 圍護結(jié)構(gòu)的基本傳熱量是根據(jù)穩(wěn)定傳熱理論進行計算，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通過溫室所有圍護結(jié)構(gòu)的總傳熱量，包括屋面、墻面、門、窗等外圍護結(jié)構(gòu)的傳熱量，W

21、；Ki溫室圍護結(jié)構(gòu)(屋面、墻面、門、窗等)的傳熱系數(shù)，W(m2K)； Fi溫室圍護結(jié)構(gòu)(屋面、墻面、門、窗等)的傳熱面積，m2；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列出了溫室圍護常用透光覆蓋材料傳熱系數(shù)。對特殊溫室透光覆蓋材料，應(yīng)咨詢生產(chǎn)廠家。表63 溫室圍護結(jié)構(gòu)常用材料傳熱系數(shù)KW(m2K)材料名稱傳熱系數(shù)K材料名稱傳熱系數(shù)K單層玻璃6.4FRP瓦楞板6.8雙層玻璃4.0聚碳酸酯雙層中空（PC）板，16mm厚3.3單層塑料膜6.8聚碳酸酯三層中空（PC）板，16mm厚3.1雙層充氣塑料膜4.0聚碳酸酯雙層中空（PC）

22、板，10mm厚3.7單層玻璃上覆蓋單層塑料膜4.8聚碳酸酯三層中空（PC）板，8mm厚4.1單層玻璃上覆蓋雙層塑料膜3.4 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)=4×2000×（16-（-8）=192000W植物景觀區(qū)2000平方米：Q1-2KF(Tn-Tw)=4×2000×（16-（-8）=192000W 2附加傳熱量 按照穩(wěn)定傳熱計算出的溫室圍護結(jié)構(gòu)的基本傳熱量，并不是溫室的全部

23、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、風(fēng)速等)有關(guān)。這些因素是很復(fù)雜的，不可能進行非常細(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

24、進行修正，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)形式附加修正系數(shù)口：結(jié)構(gòu)形式修正系數(shù)結(jié)構(gòu)形式修正系數(shù)金屬結(jié)構(gòu)玻璃溫室，骨架間距0.40.6m1.05金屬結(jié)構(gòu)塑料薄膜溫室1.02金屬結(jié)構(gòu)PC浪板溫室1.03木結(jié)構(gòu)塑料膜或PC浪板溫室1.00 此方案中選修正系數(shù)為1.05(2)風(fēng)力修正(2) 風(fēng)對溫室的傳熱量影響較大，這是因為溫室圍護結(jié)構(gòu)與外界的溫?zé)嶂饕蓢o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

25、定自室外風(fēng)速值得來的。工業(yè)與民用建筑由于圍護結(jié)構(gòu)傳熱熱阻遠高于溫室，風(fēng)速對外表面放熱系數(shù)的影響在整個圍護結(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：風(fēng)速(m/s)6.718.9411.1813.4115.65修正系數(shù)1.001.041.081.121.16 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

26、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：Q1-1192000×1.05×1W=201600W=201.6KW植物景觀區(qū)2000平方米：Q1-2192000×1.05×1W=201600W=201.6KW (三)冷風(fēng)滲透熱損失 冬季，室外冷空氣經(jīng)常會通過鑲嵌透光覆蓋材料的縫隙、門窗縫隙，或由于開門、開窗而進入室內(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

27、83;)；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)滲透進入溫室的空氣質(zhì)量，kg；mNV 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)溫室形式換氣次數(shù)/N溫室形式換氣次數(shù)/N新溫室單層玻璃上覆蓋塑料薄膜0.90單層玻

28、璃，玻璃搭接縫隙不密封1.25舊溫室單層玻璃，玻璃搭接縫隙密封1.00維護保養(yǎng)好1.50塑料薄膜溫室0.601.00維護保養(yǎng)差2.004.00PC中空板溫室1.00表68 不同溫度下空氣的容重溫度/-2001020容重（kg/m3）1.3651.2521.2061.164 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·)×1×5×2000 m3×1.25

29、2 kg/m3×（16-（-8）=83834W=83.834KW植物景觀區(qū)2000平方米：Q2-2Cpm(Tn-Tw)CpNV(Tn一Tw)= 0.279 Wh(kg·)×1×5×2000 m3×1.252 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。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

30、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(m

31、2K)； 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，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2m×2m面積的熱流量是較強的(圖中陰影地段)， 應(yīng)加倍計算。如果溫室采用半地下式，則

32、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。表6.9 地面分段及假定傳熱系數(shù)/W(m2)地面分段距外墻內(nèi)便面距離02m區(qū)域24m區(qū)域46m區(qū)域6m區(qū)域假定傳熱系數(shù)0.470.230.120.07 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

33、培養(yǎng)區(qū)4個大棚（共2000平方米）部分的地面擴散量：Tn一Tw=16-（-8）=24每個溫室地面擴散量Q3-1KiFi(Tn一Tw)=0.47×198×24+0.23×154×24+0.12×114×24+0.07×46×24=2233+850+328+77W=3488W=3.488KW花卉種苗區(qū)4個大棚共計地面擴散量：3.488KW×4=13.95KW景觀植物區(qū)4個大棚（2000平方米）部分的地面擴散量：Tn一Tw=16-（-8）=24每個溫室地面擴散量Q3-1KiFi(Tn一Tw)=0.47×

34、;198×24+0.23×154×24+0.12×114×24+0.07×46×24=2233+850+328+77W=3488W=3.488KW景觀植物區(qū)區(qū)4個大棚共計地面擴散量：3.488KW×4=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式中Q溫室采暖熱負(fù)荷，W；1結(jié)構(gòu)附加系數(shù)，按表65選??；本方案選取1.052風(fēng)力附加系數(shù)，按表66選??；西安風(fēng)力較小，此處選1Q1溫室的基本傳熱量，W；Q2溫室的冷風(fēng)滲透熱負(fù)荷，W；Q3溫室的地面?zhèn)鳠崃?，W。代入公式得：種苗培養(yǎng)區(qū)（2000平方米）部分Q（種苗）12Ql-1+Q2-1+Q3-1Q1-1+Q2-1+Q3-1201.6KW+83.834KW +13.95KW=299.384KW景觀植物區(qū)（2100平方米）部分Q（景觀）12Ql-2+