设施温度环境及其调控

( ti to ) n Ri t
ti------冬季室内计算温度 to-----冬季室外计算温度 n------温度修正系数 Ri----内表面换热阻 t------室内气温与外壁内表面之间的容许温差。
保温层厚度：
x x ( Romin Rox )
三、温室保温技术
2.12 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
表10 日光温室围护结构低限热阻值
室外设计温度
℃
低限热阻值[（m2· ℃）/W] 后墙、山墙 后屋面 1.4 1.4 2.1 2.8Leabharlann —4 —12 —21 —26
1.1 1.4 1.4 2.1
—32
2.8
3.5
三、温室保温技术
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
昼气温
最高界 限 35 35 最适温 25～20 28～23
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 经济的方法。
层数 温差 平均（℃） 标准差 最小（℃） 最大（℃） 备注 单层覆盖 +2.3 ±1.1 -1.7 +4.5 双层覆盖 +4.8 ±1.4 +1.7 +7.0
12 8
10 15 8
25 25
25 25 25
20～18 20～18
20～18 20～18 18～15
13 13
13 13 13
南瓜
草莓
35
30
25～20
23～18
15～10
15～10
8
3
25
25
18～15
18～15
13
13
一、温室作物对温度的基本要求
表2 几种果菜类蔬菜生育的适宜气温、地温及界限温度 （单位：℃） 蔬菜种类 气温 最高气温 最适温 最低界限
多层覆盖是最有效、实用、
表5-1 不加温温室多层覆盖室内外温差 三层覆盖 无小棚 +6.3 ±1.4 +4.1 +7.6 一重为小棚 +9.0 ±0.7 四层覆盖 +9.0 ±0.7 +8.0 +9.0 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
双重中空板 固定双重覆盖 充气膜塑料棚 固定式双重覆盖（俗称双大棚） 一层保温帘 二层保温帘
2、常用农业生产温室的保温设计要求
表6 通常畜舍内要求的适宜温度
种类
成年乳牛 肉牛 牛犊 成年猪 育肥猪 产仔母猪
畜禽要求的环境温度（℃） 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℃ 适宜环境温度为4-30℃，高温时应防护太阳辐射 在断奶时为25℃，长到90-110kg时降低到15℃ 母猪为15-20℃，仔猪出生时为30℃，其后逐渐降到21℃， 断奶时为25℃ 最佳温度20-25℃ 在舍内饲养为16-25℃ 刚出生的小鸡为35℃，然后每天大约下降0.5℃，四周以 后降至18-20℃
qr qg q f qi qc qv qs
（5.1）
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
(1)、贯流放热 把透过覆盖材
料或围护结构的热量叫做温室表 面的贯流传热量。 贯流传热量的表达式如下： （5.2） Qt Avht(t r to ) 式中：Qt——贯流传热量，kJ· h-1; Aw—温室表面积，m2； ht—热贯流率，kJ· m-2· h-1℃-1； tr—温室内气温； to—温室外气温。 热贯流率的表达式为：
畜舍控制的温度（℃）
5-16
2-24
产蛋鸡
肉鸡
5-29
13-24
孵化器
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
表9 农场建筑需要的总热阻值
气候地区
总热阻值[（m2· ℃）/W]
墙
温暖地区（0℃） 适中地区（0-10℃） 寒冷地区（<-10℃） 1.59 1.59 2.47
天花板
菠菜
萝卜 大白菜 芹菜 茼蒿 莴苣 甘蓝 花椰菜 韭菜 温室韭黄
25
25 23 23 25 25 20 22 30 30
20～15
20～15 18～13 18～13 20～15 20～15 17～7 20～10 24～12 27～17
8
8 5 5 8 8 2 2 2 10
一、温室作物对温度的基本要求
ht 1 1 a r hr ro hro 1 d
式中αr, αro,hr,hro分别为温室内外的对 流传热率和辐射传热率，λ为导热率，d为 材料厚度。
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
(1)、贯流放热 由式（5.2）可知，热贯流Qt就是由室内外温差引起的， 由室内流到室外的全部热量。表3列出若干物质的热贯流率。
表3 各种物质的热贯流率 （单位J：k· m-2· h-1℃-1） 种类 玻璃 玻璃 规格（mm） 2.5 3~3.5 热贯流率 20.92 20.08 种类 木条 砖墙（面抹 灰） 规格（cm） 厚8 厚38 热贯流率 3.77 5.77
聚氯乙烯 聚氯乙烯
聚乙烯 合成树脂板 同上
单层 双层
单层 FRP，FRA， MMA 双层
23.01 12.55
24.29 20.92 14.64
钢管 土墙
草苫 钢筋混凝土 钢筋混凝土 10 5
47.84~53.97 厚50 4.18
12.55 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。 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)
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 3～5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 图1 无加温温室内温度的日变化 温出现的时间略迟于露地，但室内日 θi:室内气温 θo：室外气温 温差要显著大于露地。 上午日出后，每小时可升温5-8℃，正午时可以高于室外15-20℃。 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。
草帘 泡沫塑料保温被 小拱棚 浮面覆盖
保温覆盖
保温帘
保温帘
其它
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
三、温室保温技术
1、温室保温措施
(2)、增大温室透光率
(3)、增大增大保温比
(4)、设置防寒沟，防止地中热量横向流出 (5)、农业设施的保温（建筑保温） 总热阻：
Romin
夜气温
最适温 13～8 18～13 最低界 限 5 10 最高界 限 25 25
地温
最适温 18～15 20～18 最低界 限 13 13
甜椒 黄瓜
西瓜 温室甜 瓜 普通甜 瓜
35 35
35 35 35
30～25 28～23
28～23 30～25 25～20
20～15 15～10
18～13 23～18 15～10
1.08
1.15 1.21
0.96
0.98 1.04
银川
沈阳 乌鲁木齐 哈尔滨
—18
—21 —24 —29
1.40
1.40 2.10 2.50
1.21
1.21 1.81 2.16
1.11
1.11 1.21 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）
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
(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 玻璃温室 玻璃温室 塑料大棚 塑料大棚
覆盖形式 单层 双层 单层 双层
R（次· h-1） 1.5 1.0 2.0 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。
qs
式中
t 表示某一时刻土壤温度的垂直变化。其中t表示土壤温 z 度，z表示土壤深度， 为微分符号。λ是土壤的导热率， 除与土壤