设施温度环境及其调控

在寒冷地方 管道怕冻， 需充分集护
用100～ 110℃蒸汽 采暖，可转 换成热水和 热风采暖
余热少，停 机后缺少保 温性
预热时间 短，自动控 制稍难
对锅炉要求 高，水质处 理不严格 时，输水管 易被腐蚀
比热水采暖 成本高
大型温室 群，在高差 大的地形上 建造的温室
可做土壤消 毒，散热管 较难配置 适当，容易 产生局部高 温
三、温室保温技术
1、温室保温措施
根据上述热收支状况分析，保温措施要考虑减少贯流放热、换气 放热和地中热传导，在白天尽量加大室内土壤对太阳辐射的吸收率。
(1)、采用多层覆盖，减少贯流放热量 多层覆盖是最有效、实用、 经济的方法。
层数 温差
平均（℃） 标准差
最小（℃）
表5-1 不加温温室多层覆盖室内外温差
2、常用农业生产温室的保温设计要求
种类
表6 通常畜舍内要求的适宜温度 畜禽要求的环境温度（℃）
畜舍控制的温度（℃）
成年乳牛 肉牛 牛犊
成年猪 育肥猪 产仔母猪 产蛋鸡
肉鸡 孵化器
最佳产奶温度10-20℃，但6-25℃对产量影响不大
最佳温度℃
出生时为10-15℃，此后逐渐下降，在小肉牛生产中，需 要较高的温度，为15-22℃
单层覆盖
+2.3 ±1.1
双层覆盖
+4.8 ±1.4
三层覆盖
无小棚 一重为小棚
+6.3
+9.0
±1.4
±0.7
-1.7
+1.7
+4.1
四层覆盖
+9.0 ±0.7 +8.0
最大（℃）
+4.5
+7.0
+7.6
+9.0
备注
大部分一层为小棚膜
三、温室保温技术
1、温室保温措施
(1)、采用多层覆盖，减少贯流放热量
厚50
4.18 12.55
合成树脂板 同上
FRP，FRA， MMA
20.92
双层
14.64
钢筋混凝土
5
钢筋混凝土 10
18.41 15.90
二、温室的温度环境特点与热平衡
2、温室热支出的各种途径
(2)、通风换气放热 温室内自然通风或强制通风，建筑材 料的裂缝，覆盖物的破损，门、窗缝隙等，都会导致室内 的热量流失。
(2)、通风换气放热
表4 每小时换气次数（温室密闭时）
保护地类型
覆盖形式
R（次·h-1）
玻璃温室
单层
1.5
玻璃温室
双层
1.0
塑料大棚
单层
2.0
塑料大棚
双层
1.1
二、温室的温度环境特点与热平衡
2、温室热支出的各种途径
(3)、土壤传导失
土壤传导失热包括土壤上下层之间的传热和土壤横 向传热，垂直方向上的传导失热，可以用土壤传热方程表示。
第三节 温度环境及其调控
第三节 温度环境及其调控
• 一、温室作物对环境的基本要求 • 二、温室的热平衡原理 • 三、保温技术 • 四、加温技术 • 五、降温技术
一、温室作物对温度的基本要求
1、温度三基点
表1 几种果菜类蔬菜生育的适宜气温、地温及界限温度
蔬菜 种类
番茄
茄子
甜椒
黄瓜
西瓜 温室 甜瓜 普通 甜瓜 南瓜
2-24 5-29 13-24 25-30
三、温室保温技术
2、常用农业生产温室的保温设计要求
气候地区
表9 农场建筑需要的总热阻值
总热阻值[（m2·℃）/W]
墙
天花板
温暖地区（0℃）
1.59
2.12
适中地区（010℃）
寒冷地区（<10℃）
1.59 2.47
2.82 3.59
三、温室保温技术
2、常用农业生产温室的保温设计要求
城市 室外设 计温度℃
郑州
—7
西安
—8
济南
—10
北京
—12
银川
—18
沈阳
—21
乌鲁木齐 — 24
哈尔滨 —
墙体低限热阻值 （m）
土墙厚度
[（m2·℃）/W] 最大值 值
最小
1.21
1.04
0.86
1.25
1.08
0.96
1.33
1.15
0.98
1.40
1.21
1.04
1.40
1.21
1.11
1.40
温室内通风换气失热量 包括显热失热和潜热失热两部 分，显热失热量的表达式如下： Qv=R·V·F(tr-to) 式中：Qv—整个设施单位时间的换气失热量； R—每小时换气次数（表4）; F—空气比热，F=1.3 kJ·m-2·h-1℃-1; V—设施的体积，m3。
二、温室的温度环境特点与热平衡
2、温室热支出的各种途径
下午每小时可降3-6℃，至凌晨最低。中国北方的节能型日光温室，
由于采光、保温性好，冬季日温差高达15～30℃，在北纬40°左右
地区不加温或基本不加温下能生产出黄瓜等喜温果菜。
二、温室的温度环境特点与热平衡
1、温室温度变化特征
(3)、温室内气温的空间分布 空间分布具有一定的不均匀性。
(4)、设施内“逆温”现象 通常温室内温度都高于外界，但在无多重覆盖的塑料
5个月，夏天可延长2～3个月，春秋季
也可延长20～30d。
（2）、气温的日变化 春季不加温温
室气温日变化规律，其最高与最低气
温出现的时间略迟于露地，但室内日 温差要显著大于露地。
图1 无加温温室内温度的日变化 θi:室内气温 θo：室外气温
上午日出后，每小时可升温5-8℃，正午时可以高于室外15-20℃。
设备费用 比热水采暖
适用对象 各种温室
用60～80℃ 热水循环， 或由热水变 换成热气吹 入室内
因水暖加热 温度低，加 热缓和，余 热多，停机 后保温性好
预热时间 长，可根据 负荷的变动 改变热水温 度
对锅炉要求 比蒸汽的 低，水质处 理较容易
要用配管和 散热器，成 本较高
大型温室
其他
不用配管和 散热器，作 业性好，燃 气由室内补 充时，必 须通风换气
1.21
1.11
2.10
1.81
1.21
2.50
2.16
1.81
四、加温技术
1、常用的加温方式及特点
表13 采暖方式的种类与特点 （吴毅明等依据冈田修正，1990）
采暖方式 热风采暖
热水采暖
蒸气采暖
方式要点
直接加热空 气
采暖效果
停机后缺少 保温性，温 度不稳定
控制性能
预热时间 短，升温快
维修管理
因不用水， 容易操作
(3)、土壤传导失
综上所述，不加温的目光温室内热收支平衡可用上 页图5-18加以概括，夜间室内空气的热量来源是地中 供热，热量失散主要是贯流放热和换气放热，据测定 不加温温室通过贯流放热占总耗热75%-80%，缝隙散 热也叫通换气放热，北方的日光温室由于密封性好， 占总耗热量的5%-6%，土壤横向热传导约占总耗热量 13%-15%。
四、加温技术
1、常用的加温方式及特点
表13 采暖方式的种类与特点 （吴毅明等依据冈田修正，1990）
采暖 方式 电热 采暖
辐射 采暖
方式 要点
用电 热温 床线 和电 暖风 加热 采暖 器
表3 各种物质的热贯流率 （单位J：k·m-2·h-1℃-1）
种类
规格（mm） 热贯流率
种类
规格（cm） 热贯流率
玻璃
2.5
20.92
木条
厚8
3.77
玻璃
3~3.5
20.08
砖墙（面抹
厚38
5.77
灰）
聚氯乙烯
单层
23.01
钢管
47.84~53.97
聚氯乙烯 聚乙烯
双层 单层
12.55 24.29
土墙 草苫
（单位：℃）
最高气温 25 25 23 23 25 25 20 22 30 30
气温 最适温 20～15 20～15 18～13 18～13 20～15 20～15 17～7 20～10 24～12 27～17
最低界限 8 8 5 5 8 8 2 2 2 10
一、温室作物对温度的基本要求
2、变温管理：
依据随光照昼夜变化的作物生理活动的中心，将 一日的时间划分为促进光合作用时间带、促进光合 产物转运的时间带和抑制呼吸消耗时间带等若干时 段。
二、温室的温度环境特点与热平衡
1、温室温度变化特征
(1)、气温的季节变化 温室内的温度状
况随太阳辐射和室外气温的变化而变
化。有昼高夜低、大温差的特点。 日
光温室内的冬季天数可比露地缩短3～
拱棚或玻璃温室中，日落后降温速度往往比露地快，常常 出现室内气温反而低于室外气温1～2℃的逆温现象。此外 室内气温的分布存在不均匀状况，一般室温上部高于下部， 中部高于四周。。
二、温室的温度环境特点与热平衡
2、温室的热平衡原理
温室内的热量ΔQ=进入温室内的热 量（Qi）—散失的热量（Qo）。
温室内的热量来自两方面：一是太阳 幅射能，另一部分早班人工加热量。
地温
最适 温
18～ 15
20～ 18
20～ 18
20～ 18
20～ 18
20～ 18
18～ 15
18～
最低 界限
13 13 13 13 13 13 13 13
一、温室作物对温度的基本要求
蔬菜种类
菠菜 萝卜 大白菜 芹菜 茼蒿 莴苣 甘蓝 花椰菜 韭菜 温室韭黄