《农业生物环境工程》第4章 温室设施环境调节与控制2.ppt

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1、第四章 温温室室设设施施环环境境调调节节与与控控制制农业生物环境工程第4章 温室设施环境调节与控制2 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望第四章 温温室室设设施施环环境境调调节节与与控控制制 温度温度是影响植物生长发育的最重要环境因素，植物在整个生命周期中的一切生物、化学过程，都必须在一定的温度条件下进行。其它环境因子大多直接或间接通过与温度条件相结合从而影响植物生长。而温室最首要的基本功能则是可以突破自然条件的限制，可靠地提供满足植物生长的、优于自然界

2、温度环境的条件。第二节 温室温度环境的调节与控制第四章 温温室室设设施施环环境境调调节节与与控控制制一、作物对温度的要求 （一）温度对作物生育的影响（一）温度对作物生育的影响 温温温温室室室室内内内内的的的的气气气气温温温温、地地地地温温温温对对对对作作作作物物物物的的的的光光光光合合合合作作作作用用用用、呼呼呼呼吸吸吸吸作作作作用用用用、光光光光合合合合产产产产物物物物的的的的输输输输送送送送、根根根根系系系系的的的的生生生生长长长长和和和和水水水水分分分分、养养养养分分分分的的的的吸吸吸吸收收收收均均均均有有有有着着着着显显显显著著著著的的的的影影影影响响响响，为为为为了了了了使使使使这这

3、这这些些些些生生生生长长长长和和和和生生生生理理理理作作作作用用用用过过过过程程程程能能能能够够够够正正正正常常常常进进进进行行行行，必必必必须须须须为为为为其其其其提提提提供供供供必必必必要要要要的的的的温温温温度度度度条件。条件。条件。条件。这这这这样样样样的的的的温温温温度度度度条条条条件件件件可可可可采采采采用用用用最最最最低低低低温温温温度度度度、最最最最适适适适温温温温度度度度和和和和最最最最高高高高温温温温度度度度三三三三个个个个指指指指标标标标来来来来表表表表述述述述，称称称称为为为为“温温温温度度度度三三三三基基基基点点点点”。温温温温度度度度三三三三基基基基点点点点根根根根

4、据据据据作作作作物物物物种种种种类类类类、品品品品种种种种、生生生生育育育育阶阶阶阶段段段段和和和和生生生生理理理理活动的昼夜变化以及光照等条件而有不同。活动的昼夜变化以及光照等条件而有不同。活动的昼夜变化以及光照等条件而有不同。活动的昼夜变化以及光照等条件而有不同。第四章 温温室室设设施施环环境境调调节节与与控控制制真正光合作用表观光合作用呼吸作用图1 温度对植物光合强度及呼吸强度的影响第四章 温温室室设设施施环环境境调调节节与与控控制制蔬蔬 菜菜 种种 类类生生 长长 时时 期期对对 温温 度度 的的 要要 求求（）适宜温度适宜温度最最 高高 温温 度度最低温度最低温度白白 昼昼夜夜 间间

5、黄黄 瓜瓜苗苗 期期1925282215苗期到开始结瓜苗期到开始结瓜2028332215结结 瓜瓜 期期2230382415番茄、辣椒番茄、辣椒苗苗 期期1521261810苗期到开始结果苗期到开始结果1925282010结结 果果 期期182630226茄茄 子子苗苗 期期1624282015苗期到开始结果苗期到开始结果1826302015结结 果果 期期2230342412菜菜 豆豆结结 荚荚 前前1723252015结结 荚荚 后后1826302212菠菠 菜菜122025142白菜、芹菜、窝白菜、芹菜、窝苣、茴香、蒿子秆苣、茴香、蒿子秆122430152蔬菜的温度指标 第四章 温温室室

6、设设施施环环境境调调节节与与控控制制（二）温室的温度（二）温室的温度调调控指控指标标与与变变温管理温管理 研研研研究究究究结结结结果果果果表表表表明明明明，作作作作物物物物在在在在一一一一日日日日内内内内对对对对温温温温度度度度的的的的要要要要求求求求是是是是变变变变化化化化的的的的。昼昼昼昼夜夜夜夜不不不不变变变变的的的的温温温温度度度度管管管管理理理理方方方方式式式式，作作作作物物物物生生生生长长长长率率率率比比比比昼昼昼昼高高高高夜夜夜夜低低低低的的的的管管管管理理理理方方方方式式式式低低低低。进进进进一一一一步步步步的的的的研研研研究究究究表表表表明明明明，作作作作物物物物的的的的物物

7、物物质质质质生生生生产产产产总总总总量量量量，是是是是由由由由每每每每天天天天生生生生产产产产的的的的物物物物质质质质生生生生产产产产量量量量累累累累积积积积起起起起来来来来的的的的，而而而而温温温温度度度度对对对对物物物物质质质质生生生生产产产产的的的的影影影影响响响响，是是是是温温温温度度度度对对对对一一一一日日日日间间间间光光光光合合合合作作作作用用用用、产产产产物物物物输输输输送送送送与与与与呼呼呼呼吸吸吸吸消消消消耗耗耗耗的的的的综综综综合合合合影影影影响响响响。一一一一日日日日间间间间温温温温度度度度管管管管理理理理的的的的目目目目标标标标，是是是是要要要要增增增增加加加加光光光光

8、合合合合作作作作用用用用产产产产物物物物及及及及促促促促进进进进产产产产物物物物的的的的输输输输送送送送、贮贮贮贮藏藏藏藏和和和和有有有有效效效效分分分分配配配配，抑抑抑抑制制制制不不不不必必必必要要要要的的的的呼呼呼呼吸吸吸吸消消消消耗耗耗耗。因因因因此此此此，应应应应根根根根据据据据作作作作物物物物在在在在一一一一日日日日内内内内不不不不同同同同时时时时间间间间的的的的主主主主要要要要生生生生育育育育活活活活动动动动，采采采采取取取取不不不不同同同同的的的的温度水平，这样的温度管理方式称为变温管理。温度水平，这样的温度管理方式称为变温管理。温度水平，这样的温度管理方式称为变温管理。温度水平

9、，这样的温度管理方式称为变温管理。变温管理依赖于良好的计算机控制系统才能达到效果。变温管理依赖于良好的计算机控制系统才能达到效果。变温管理依赖于良好的计算机控制系统才能达到效果。变温管理依赖于良好的计算机控制系统才能达到效果。第四章 温温室室设设施施环环境境调调节节与与控控制制低温界限早晨加温阴雨天输送适温日出时间正午抑制呼吸日落午夜抑制呼吸促进光合作用促输送抑制呼吸高温界限气温光合适温换气 晴天图图2 变温管理模式变温管理模式第四章 温温室室设设施施环环境境调调节节与与控控制制二、温室内的能量传递与温度特性 （一）温室内的热量来源与温室效应（一）温室内的热量来源与温室效应 温室内的热量来源主

10、要是太阳辐射与加温热温室内的热量来源主要是太阳辐射与加温热温室内的热量来源主要是太阳辐射与加温热温室内的热量来源主要是太阳辐射与加温热源。一般采暖系统的加温热量约为源。一般采暖系统的加温热量约为源。一般采暖系统的加温热量约为源。一般采暖系统的加温热量约为100100300W/m2300W/m2。第四章 温温室室设设施施环环境境调调节节与与控控制制 温室内白昼在太阳辐射的作用下，可以达到远高于室温室内白昼在太阳辐射的作用下，可以达到远高于室温室内白昼在太阳辐射的作用下，可以达到远高于室温室内白昼在太阳辐射的作用下，可以达到远高于室外的气温条件。首先，玻璃、塑料薄膜或板材等温室透外的气温条件。首先

11、，玻璃、塑料薄膜或板材等温室透外的气温条件。首先，玻璃、塑料薄膜或板材等温室透外的气温条件。首先，玻璃、塑料薄膜或板材等温室透明覆盖材料具有对不同波长光热辐射的选择透过的特性，明覆盖材料具有对不同波长光热辐射的选择透过的特性，明覆盖材料具有对不同波长光热辐射的选择透过的特性，明覆盖材料具有对不同波长光热辐射的选择透过的特性，可以较好地透过大部分太阳辐射（波长可以较好地透过大部分太阳辐射（波长可以较好地透过大部分太阳辐射（波长可以较好地透过大部分太阳辐射（波长3003003000nm3000nm），），），），使太阳辐射热量大量进入温室内，而同时在不同程度上使太阳辐射热量大量进入温室内，而同时在

12、不同程度上使太阳辐射热量大量进入温室内，而同时在不同程度上使太阳辐射热量大量进入温室内，而同时在不同程度上阻止室内地面和植物等发出的长波辐射（波长阻止室内地面和植物等发出的长波辐射（波长阻止室内地面和植物等发出的长波辐射（波长阻止室内地面和植物等发出的长波辐射（波长3000300080000nm80000nm）透过传出室外，部分阻止了温室内向室外长波）透过传出室外，部分阻止了温室内向室外长波）透过传出室外，部分阻止了温室内向室外长波）透过传出室外，部分阻止了温室内向室外长波辐射形式的热量损失。辐射形式的热量损失。辐射形式的热量损失。辐射形式的热量损失。另一方面原因是因为温室对空气封闭的作用，室

13、内地另一方面原因是因为温室对空气封闭的作用，室内地另一方面原因是因为温室对空气封闭的作用，室内地另一方面原因是因为温室对空气封闭的作用，室内地面、植物等吸收太阳辐射热量后，温度升高，通过对流面、植物等吸收太阳辐射热量后，温度升高，通过对流面、植物等吸收太阳辐射热量后，温度升高，通过对流面、植物等吸收太阳辐射热量后，温度升高，通过对流等方式将热量传递给室内空气，使室内气温升高，而由等方式将热量传递给室内空气，使室内气温升高，而由等方式将热量传递给室内空气，使室内气温升高，而由等方式将热量传递给室内空气，使室内气温升高，而由于温室的相对封闭性，内外空气交换量很小，使温度升于温室的相对封闭性，内外空

14、气交换量很小，使温度升于温室的相对封闭性，内外空气交换量很小，使温度升于温室的相对封闭性，内外空气交换量很小，使温度升高了的空气得以聚集室内，不会因空气流动将热量散失高了的空气得以聚集室内，不会因空气流动将热量散失高了的空气得以聚集室内，不会因空气流动将热量散失高了的空气得以聚集室内，不会因空气流动将热量散失到室外。上述作用即是所谓到室外。上述作用即是所谓到室外。上述作用即是所谓到室外。上述作用即是所谓“温室效应温室效应温室效应温室效应”。第四章 温温室室设设施施环环境境调调节节与与控控制制 温室是一个半封闭的系统，它在不停地与外界进温室是一个半封闭的系统，它在不停地与外界进温室是一个半封闭的

15、系统，它在不停地与外界进温室是一个半封闭的系统，它在不停地与外界进行着物质与能量的交换。在获得太阳辐射热和加温行着物质与能量的交换。在获得太阳辐射热和加温行着物质与能量的交换。在获得太阳辐射热和加温行着物质与能量的交换。在获得太阳辐射热和加温热量的同时，通过覆盖材料的传热、通风和地面传热量的同时，通过覆盖材料的传热、通风和地面传热量的同时，通过覆盖材料的传热、通风和地面传热量的同时，通过覆盖材料的传热、通风和地面传热等途径，向外界不断传出热量。热等途径，向外界不断传出热量。热等途径，向外界不断传出热量。热等途径，向外界不断传出热量。（二）温室的传热与能量平衡（二）温室的传热与能量平衡（二）温室

16、的传热与能量平衡（二）温室的传热与能量平衡第四章 温温室室设设施施环环境境调调节节与与控控制制根据能量守恒的原理，温室内的能量平衡关系可表达为下式所示。根据能量守恒的原理，温室内的能量平衡关系可表达为下式所示。根据能量守恒的原理，温室内的能量平衡关系可表达为下式所示。根据能量守恒的原理，温室内的能量平衡关系可表达为下式所示。Q Qm+m+Q Qs+s+Q Qh+h+Q Qr+r+Q Qvi=vi=Q Qvo+vo+Q Qw+w+Q Qf+f+Q Qe+e+Q Qp Wp W式中式中式中式中Q Qmm设备发热量（电机、照明设备发热量（电机、照明设备发热量（电机、照明设备发热量（电机、照明），），

17、），），WW；Q Qss温室内吸收的太阳辐射热量，温室内吸收的太阳辐射热量，温室内吸收的太阳辐射热量，温室内吸收的太阳辐射热量，WW；Q Qhh加温热量，加温热量，加温热量，加温热量，WW；Q Qrr作物、土壤等呼吸放热量，作物、土壤等呼吸放热量，作物、土壤等呼吸放热量，作物、土壤等呼吸放热量，WW；Q Qvivi通风气流带入的显热量，通风气流带入的显热量，通风气流带入的显热量，通风气流带入的显热量，WW；Q Qvovo通风气流带出的显热量，通风气流带出的显热量，通风气流带出的显热量，通风气流带出的显热量，WW；Q Qww经过覆盖材料的传热量（对流、辐射），经过覆盖材料的传热量（对流、辐射），

18、经过覆盖材料的传热量（对流、辐射），经过覆盖材料的传热量（对流、辐射），WW；Q Qff地中传热量，地中传热量，地中传热量，地中传热量，WW；Q Qee温室内水份蒸发吸收的潜热，由通风排出室外，温室内水份蒸发吸收的潜热，由通风排出室外，温室内水份蒸发吸收的潜热，由通风排出室外，温室内水份蒸发吸收的潜热，由通风排出室外，WW；Q Qpp温室内植物光合作用耗热量，温室内植物光合作用耗热量，温室内植物光合作用耗热量，温室内植物光合作用耗热量，WW。在一般温室中，设备发热量在一般温室中，设备发热量在一般温室中，设备发热量在一般温室中，设备发热量Q Qmm、作物、土壤等呼吸放热量、作物、土壤等呼吸放热量

19、、作物、土壤等呼吸放热量、作物、土壤等呼吸放热量Q Qr r、植物光、植物光、植物光、植物光合作用耗热量合作用耗热量合作用耗热量合作用耗热量Q Qp p与其他能量收支项相比很小，可忽略不计。故温室的能与其他能量收支项相比很小，可忽略不计。故温室的能与其他能量收支项相比很小，可忽略不计。故温室的能与其他能量收支项相比很小，可忽略不计。故温室的能量平衡关系可简化为：量平衡关系可简化为：量平衡关系可简化为：量平衡关系可简化为：Q Qs+s+Q Qh=(h=(Q QvovoQ Qvi)+vi)+Q Qw+w+Q Qf+f+Q Qe We W第四章 温温室室设设施施环环境境调调节节与与控控制制图图3 温

20、室中的能量传递与平衡温室中的能量传递与平衡 地中传热Qf通风Qvo长波辐射对流长波辐射对流通风Qvi太阳辐射吸收反射室内反射蒸腾蒸发Qe加温热量QhQw Qs第四章 温温室室设设施施环环境境调调节节与与控控制制图图5 加温温室中夜加温温室中夜间的能量传递间的能量传递对流30地中传热 10冷风渗透10长波辐射35对流45长波辐射50加温热量100冷风渗透10地中传热100长波辐射45对流45长波辐射110对流-20图图4 不加温温室中夜不加温温室中夜间的能量传递间的能量传递第四章 温温室室设设施施环环境境调调节节与与控控制制（三）温室的温度特性（三）温室的温度特性 温室内的气温随时间变化的特性温

21、室内的气温随时间变化的特性 温室内的温度状况随太阳辐射和室外气温的变化而呈温室内的温度状况随太阳辐射和室外气温的变化而呈温室内的温度状况随太阳辐射和室外气温的变化而呈温室内的温度状况随太阳辐射和室外气温的变化而呈现昼夜和季节的变化。室内气温变化与室外气温变化趋势现昼夜和季节的变化。室内气温变化与室外气温变化趋势现昼夜和季节的变化。室内气温变化与室外气温变化趋势现昼夜和季节的变化。室内气温变化与室外气温变化趋势大体一致，最高、最低气温出现的时刻与露地大体相同，大体一致，最高、最低气温出现的时刻与露地大体相同，大体一致，最高、最低气温出现的时刻与露地大体相同，大体一致，最高、最低气温出现的时刻与露

22、地大体相同，但不加温温室中气温的变化幅度比露地大得多，日温差约但不加温温室中气温的变化幅度比露地大得多，日温差约但不加温温室中气温的变化幅度比露地大得多，日温差约但不加温温室中气温的变化幅度比露地大得多，日温差约可达可达可达可达20203030，主要是白昼气温比室外高得多。昼高夜低、，主要是白昼气温比室外高得多。昼高夜低、，主要是白昼气温比室外高得多。昼高夜低、，主要是白昼气温比室外高得多。昼高夜低、大温差是室内气温的突出特点，白昼室内气温高，可基本大温差是室内气温的突出特点，白昼室内气温高，可基本大温差是室内气温的突出特点，白昼室内气温高，可基本大温差是室内气温的突出特点，白昼室内气温高，可

23、基本满足或甚至高于植物生长的要求，但夜间气温又易出现低满足或甚至高于植物生长的要求，但夜间气温又易出现低满足或甚至高于植物生长的要求，但夜间气温又易出现低满足或甚至高于植物生长的要求，但夜间气温又易出现低于植物生长要求的情况。于植物生长要求的情况。于植物生长要求的情况。于植物生长要求的情况。对于加温温室，原则上可以按作物要求控制室内气温对于加温温室，原则上可以按作物要求控制室内气温对于加温温室，原则上可以按作物要求控制室内气温对于加温温室，原则上可以按作物要求控制室内气温的变化，夜间加温使室内最低气温大幅度提高，日气温差的变化，夜间加温使室内最低气温大幅度提高，日气温差的变化，夜间加温使室内最

24、低气温大幅度提高，日气温差的变化，夜间加温使室内最低气温大幅度提高，日气温差减小。减小。减小。减小。第四章 温温室室设设施施环环境境调调节节与与控控制制三、温室采暖三、温室采暖 温温温温室室室室采采采采暖暖暖暖是是是是冬冬冬冬季季季季温温温温室室室室内内内内温温温温度度度度环环环环境境境境调调调调控控控控的的的的最最最最有有有有效效效效手手手手段段段段，但但但但其其其其代代代代价价价价是是是是燃燃燃燃料料料料能能能能源源源源的的的的消消消消耗耗耗耗和和和和生生生生产产产产成成成成本本本本的的的的增增增增加加加加。因因因因此此此此，必必必必须须须须适适适适当当当当选选选选择择择择采采采采暖暖暖暖

25、方方方方式式式式、合合合合理理理理配配配配置置置置加加加加温温温温设设设设备备备备，在在在在满满满满足足足足植植植植物物物物生生生生长长长长需需需需要要要要的的的的同同同同时时时时，应应应应注注注注意意意意尽尽尽尽可可可可能能能能节节节节省省省省能能能能源源源源，避避避避免免免免生生生生产产产产成成成成本本本本的的的的过多增加。过多增加。过多增加。过多增加。（一）温室采暖方式室外太阳辐射（一）温室采暖方式室外太阳辐射 温室的采暖方式有热风、热水、蒸汽采暖，采用蒸汽温室的采暖方式有热风、热水、蒸汽采暖，采用蒸汽温室的采暖方式有热风、热水、蒸汽采暖，采用蒸汽温室的采暖方式有热风、热水、蒸汽采暖，采

26、用蒸汽加温热水的热水采暖，蒸汽或热水加热空气的热风采暖，加温热水的热水采暖，蒸汽或热水加热空气的热风采暖，加温热水的热水采暖，蒸汽或热水加热空气的热风采暖，加温热水的热水采暖，蒸汽或热水加热空气的热风采暖，电热采暖、辐射采暖、太阳能蓄热采暖等多种，在我国农电热采暖、辐射采暖、太阳能蓄热采暖等多种，在我国农电热采暖、辐射采暖、太阳能蓄热采暖等多种，在我国农电热采暖、辐射采暖、太阳能蓄热采暖等多种，在我国农村还广泛采用炉灶煤火简易采暖设施。村还广泛采用炉灶煤火简易采暖设施。村还广泛采用炉灶煤火简易采暖设施。村还广泛采用炉灶煤火简易采暖设施。第四章 温温室室设设施施环环境境调调节节与与控控制制采暖采

27、暖方式方式技术要点技术要点采暖效果采暖效果控制性能控制性能维修管理维修管理设备费用设备费用其其 它它适用情况适用情况热风热风采暖采暖直接加热直接加热空气空气温度稳定性温度稳定性差，停机后差，停机后温度降低快温度降低快预热时间短，预热时间短，升温快升温快不用水，容不用水，容易操纵易操纵比热水采比热水采暖便宜得暖便宜得多多不用配管和散不用配管和散热器，作业性热器，作业性好，燃烧空气好，燃烧空气由室内补充时由室内补充时必须通风换气必须通风换气各种温室及各种温室及塑料大棚等塑料大棚等园艺设施，园艺设施，尤其适用于尤其适用于短期临时加短期临时加温温热水热水采暖采暖采用采用60608080热水，热水，通过

28、室内通过室内散热器自散热器自然放热，然放热，或用热交或用热交换器强制换器强制换热吹送换热吹送热风热风因所用温度因所用温度低，加热缓低，加热缓和，水热容和，水热容量大，热稳量大，热稳定性好，停定性好，停机后保温性机后保温性强强预热时间长，预热时间长，可根据负荷可根据负荷的变动改变的变动改变热水温度进热水温度进行调节行调节对锅炉要求对锅炉要求比蒸汽采暖比蒸汽采暖低，水质处低，水质处理较容易理较容易须采用配须采用配管和散热管和散热器，设备器，设备费用较高费用较高在寒冷地区管在寒冷地区管道怕冻，必须道怕冻，必须充分保温防护充分保温防护大型温室大型温室蒸汽蒸汽采暖采暖采用采用100100110110蒸汽

29、，蒸汽，可转换成可转换成热水和热热水和热风采暖风采暖余热少，停余热少，停机后保温性机后保温性差差预热时间短，预热时间短，自动控制稍自动控制稍难难对锅炉要求对锅炉要求高，水质处高，水质处理不严时，理不严时，输水管容易输水管容易被腐蚀被腐蚀比热水采比热水采暖贵暖贵可作土壤消毒，可作土壤消毒，散热管较难配散热管较难配置适当，容易置适当，容易产生局部高温产生局部高温大型温室群，大型温室群，在高差大的在高差大的地形上建造地形上建造的温室的温室第四章 温温室室设设施施环环境境调调节节与与控控制制采暖方式技术要点采暖效果控制性能维修管理设备费用其 它适用情况电热采暖用电热温床线和电暖风采暖器加温停机后缺少保

30、温性预热时间短，控制性最好使用最容易设备费用低耗电多、费用大、不经济小型温室、育苗温室、地中加温、辅助采暖辐射采暖用液化石油气红外燃烧取暖炉停机后缺少保温性，可升高植物体温度预热时间短，控制容易使用方便、容易设备费用低耗气多，大量用不经济，可利用于CO2施肥临时辅助采暖火炉采暖用地炉或铁炉，烧煤，用烟道散热供暖封火时仍有一定保温性，有辐射加热效果预热时间长，管理费劳力，不易控制较容易维护，但操作费工设备费用低必须注意通风，防止煤气中毒土温室，大棚短期加温第四章 温温室室设设施施环环境境调调节节与与控控制制（二）温室热风采暖系统（二）温室热风采暖系统 热风采暖的热媒是空气，其优点是使用灵活性大，

31、热热风采暖的热媒是空气，其优点是使用灵活性大，热热风采暖的热媒是空气，其优点是使用灵活性大，热热风采暖的热媒是空气，其优点是使用灵活性大，热风直接加热温室空气，热风温度一般比室温高风直接加热温室空气，热风温度一般比室温高风直接加热温室空气，热风温度一般比室温高风直接加热温室空气，热风温度一般比室温高20204040，加温迅速，升温快。热风采暖系统的设备较简单，费用低，加温迅速，升温快。热风采暖系统的设备较简单，费用低，加温迅速，升温快。热风采暖系统的设备较简单，费用低，加温迅速，升温快。热风采暖系统的设备较简单，费用低，按设备折旧计算的每年费用，大约只有热水采暖系统的按设备折旧计算的每年费用，

32、大约只有热水采暖系统的按设备折旧计算的每年费用，大约只有热水采暖系统的按设备折旧计算的每年费用，大约只有热水采暖系统的1/51/5。热风采暖设备还具有安装方便，方便移动使用等优点。热风采暖设备还具有安装方便，方便移动使用等优点。热风采暖设备还具有安装方便，方便移动使用等优点。热风采暖设备还具有安装方便，方便移动使用等优点。其主要缺点是因空气热容量小，室温随采暖系统运行与否其主要缺点是因空气热容量小，室温随采暖系统运行与否其主要缺点是因空气热容量小，室温随采暖系统运行与否其主要缺点是因空气热容量小，室温随采暖系统运行与否波幅较大。因此热风采暖尤其适用于只进行短期临时加温波幅较大。因此热风采暖尤其

33、适用于只进行短期临时加温波幅较大。因此热风采暖尤其适用于只进行短期临时加温波幅较大。因此热风采暖尤其适用于只进行短期临时加温的温室。的温室。的温室。的温室。第四章 温温室室设设施施环环境境调调节节与与控控制制 热风采暖系统还有用热水或蒸汽通过热交换设备（暖风机）加热风采暖系统还有用热水或蒸汽通过热交换设备（暖风机）加热风采暖系统还有用热水或蒸汽通过热交换设备（暖风机）加热风采暖系统还有用热水或蒸汽通过热交换设备（暖风机）加热空气的方式，适用于已配有热水或蒸汽集中供暖系统的情况。热空气的方式，适用于已配有热水或蒸汽集中供暖系统的情况。热空气的方式，适用于已配有热水或蒸汽集中供暖系统的情况。热空气

34、的方式，适用于已配有热水或蒸汽集中供暖系统的情况。为提高系统热效率，燃油暖风机或燃煤热风炉通常直接设置在温为提高系统热效率，燃油暖风机或燃煤热风炉通常直接设置在温为提高系统热效率，燃油暖风机或燃煤热风炉通常直接设置在温为提高系统热效率，燃油暖风机或燃煤热风炉通常直接设置在温室内，其热利用效率可达室内，其热利用效率可达室内，其热利用效率可达室内，其热利用效率可达70%70%90%90%。热风采暖系统送出的热风必要流量热风采暖系统送出的热风必要流量热风采暖系统送出的热风必要流量热风采暖系统送出的热风必要流量L Lh h可采用下式计算：可采用下式计算：可采用下式计算：可采用下式计算：m3/sm3/s

35、式中式中式中式中Q Qhh温室设计采暖负荷，温室设计采暖负荷，温室设计采暖负荷，温室设计采暖负荷，WW；r raa空气密度，空气密度，空气密度，空气密度，kg/m3kg/m3；c cpp空气的定压质量比热，空气的定压质量比热，空气的定压质量比热，空气的定压质量比热，c cp p1030J/(kg)1030J/(kg)；t tii室内气温，室内气温，室内气温，室内气温，；t thh热风炉出口热风温度，热风炉出口热风温度，热风炉出口热风温度，热风炉出口热风温度，。第四章 温温室室设设施施环环境境调调节节与与控控制制四、温室的保温节能四、温室的保温节能四、温室的保温节能四、温室的保温节能（一）（一）

36、温室的保温温室的保温 通过围护结构覆盖层的热量散失是温室热损失的主要部分，一般占总热损失的60%以上，多数情况占75%以上，因此，减少该部分热量损失是温室保温技术的重点。其技术措施有采用保温性好的覆盖材料和采用多层覆盖等。温室的覆盖材料及其保温性几种塑料薄膜的长波辐射分光透射率 第四章 温温室室设设施施环环境境调调节节与与控控制制覆覆 盖盖 材材 料料厚厚 度度（mmmm）吸收率吸收率透射率透射率反射率反射率辐射特性指数辐射特性指数干燥状态干燥状态内侧附着水内侧附着水滴滴(推测值推测值)PEPE（聚乙烯）薄膜（聚乙烯）薄膜0.050.050.050.050.850.850.10.1-0.75-

37、0.75-0.4-0.25-0.4-0.250.100.100.150.150.750.750.10.1-0.65-0.65-0.35-0.2-0.35-0.2EVAEVA（醋酸乙烯）薄膜（醋酸乙烯）薄膜0.050.050.150.150.750.750.10.1-0.65-0.65-0.35-0.2-0.35-0.20.100.100.350.350.550.550.10.1-0.45-0.45-0.25-0.15-0.25-0.15POPO（聚乙烯（聚乙烯-醋酸乙烯复醋酸乙烯复合）薄膜合）薄膜0.0750.0750.350.60.350.60 00.300.50.300.50 00.10.

38、1-0.2-0.4-0.2-0.40.150.150.600.600.300.300.10.1-0.2-0.2PVCPVC（聚氯乙烯）薄膜（聚氯乙烯）薄膜0.050.050.450.450.450.450.10.1-0.35-0.35-0.2-0.1-0.2-0.10.100.100.650.650.250.250.10.1-0.15-0.15-0.1-0.05-0.1-0.05覆盖材料的红外辐射特性覆盖材料的红外辐射特性 第四章 温温室室设设施施环环境境调调节节与与控控制制覆覆 盖盖 材材 料料厚厚 度度（mmmm）吸收率吸收率透射率透射率反射率反射率辐射特性指数辐射特性指数干燥状态干燥状态

39、内侧附着水滴内侧附着水滴(推测值推测值)硬质聚酯片材硬质聚酯片材0.050.050.60.60.30.30.10.1-0.2-0.2-0.15-0.05-0.15-0.050.10.10.80.80.10.10.10.10 00 00.1750.1750.850.850.050.050.10.10.050.10.050.10.050.05不织布不织布0.900.900.10.10.10.10.050.90.90.10.10.10.10.050.05玻玻 璃璃0.950.950.050.050.050.050.050.05硬质板（玻璃纤维增强丙烯板、丙硬质板（玻璃纤维增强丙烯板、丙烯板、聚碳酸酯

40、板等）烯板、聚碳酸酯板等）0.900.900.10.10.10.10.050.05混铝聚乙烯膜混铝聚乙烯膜0.650.750.650.750.250.350.250.350.250.350.250.350.10.150.10.15镀铝膜镀铝膜聚丙烯面层聚丙烯面层0.150.250.150.250.750.850.750.850.70.80.70.8(该面层向外该面层向外)0.550.70.550.7(该面层向外该面层向外)聚乙烯面层聚乙烯面层0.250.400.250.400.600.750.600.750.650.750.650.75(该面层向外该面层向外)0.50.650.50.65(该面

41、层向外该面层向外)第四章 温温室室设设施施环环境境调调节节与与控控制制多层覆盖保温多层覆盖保温多层覆盖保温多层覆盖保温 多层覆盖可有效减少温室通过覆盖层的对流与辐射传热损多层覆盖可有效减少温室通过覆盖层的对流与辐射传热损多层覆盖可有效减少温室通过覆盖层的对流与辐射传热损多层覆盖可有效减少温室通过覆盖层的对流与辐射传热损失，是最常用的保温措施，保温效果显著。有固定覆盖、内失，是最常用的保温措施，保温效果显著。有固定覆盖、内失，是最常用的保温措施，保温效果显著。有固定覆盖、内失，是最常用的保温措施，保温效果显著。有固定覆盖、内外活动保温幕帘和室内地面棚、膜覆盖等多种形式。外活动保温幕帘和室内地面棚

42、、膜覆盖等多种形式。外活动保温幕帘和室内地面棚、膜覆盖等多种形式。外活动保温幕帘和室内地面棚、膜覆盖等多种形式。温室覆盖层保温性能可用传热系数或覆盖层热阻进行评价，温室覆盖层保温性能可用传热系数或覆盖层热阻进行评价，温室覆盖层保温性能可用传热系数或覆盖层热阻进行评价，温室覆盖层保温性能可用传热系数或覆盖层热阻进行评价，采用节能措施后的效果则用节能率或称热节省率采用节能措施后的效果则用节能率或称热节省率采用节能措施后的效果则用节能率或称热节省率采用节能措施后的效果则用节能率或称热节省率a a进行评价，进行评价，进行评价，进行评价，其定义为：其定义为：其定义为：其定义为：a a=(=(Q Q1 1

43、Q Q2 2)/)/Q Q1 1 式中式中式中式中Q Q采用节能措施前的传热量；采用节能措施前的传热量；采用节能措施前的传热量；采用节能措施前的传热量；Q Q2 2采用节能措施后的传热量。采用节能措施后的传热量。采用节能措施后的传热量。采用节能措施后的传热量。针对保温覆盖，则有针对保温覆盖，则有针对保温覆盖，则有针对保温覆盖，则有 a a=(=(K K1 1K K2 2)/)/K K1 1 式中式中式中式中K K1 1采用保温覆盖前的覆盖层传热系数，采用保温覆盖前的覆盖层传热系数，采用保温覆盖前的覆盖层传热系数，采用保温覆盖前的覆盖层传热系数，W/(mW/(m2 2s)s)；K K2 2采用保

44、温覆盖后的覆盖层传热系数，采用保温覆盖后的覆盖层传热系数，采用保温覆盖后的覆盖层传热系数，采用保温覆盖后的覆盖层传热系数，W/(mW/(m2 2s)s)。第四章 温温室室设设施施环环境境调调节节与与控控制制 双层充气膜保温覆盖双层充气膜保温覆盖双层充气膜保温覆盖双层充气膜保温覆盖 近年在温室覆盖材料中，中空塑料板材，尤其是近年在温室覆盖材料中，中空塑料板材，尤其是近年在温室覆盖材料中，中空塑料板材，尤其是近年在温室覆盖材料中，中空塑料板材，尤其是中空聚碳酸酯板（中空聚碳酸酯板（中空聚碳酸酯板（中空聚碳酸酯板（PCPC板）得到较多应用，其保温机理板）得到较多应用，其保温机理板）得到较多应用，其保

45、温机理板）得到较多应用，其保温机理与双层充气膜相似，有双层与双层充气膜相似，有双层与双层充气膜相似，有双层与双层充气膜相似，有双层(一层空气一层空气一层空气一层空气)与三层与三层与三层与三层(二层空二层空二层空二层空气气气气)二种二种二种二种 图 双层充气膜保温覆盖示意图图中空聚碳酸酯板（PC板）第四章 温温室室设设施施环环境境调调节节与与控控制制 缀铝膜保温幕缀铝膜保温幕缀铝膜保温幕缀铝膜保温幕 由于铝箔和镀铝膜对长波辐射具有很高反射率，用于由于铝箔和镀铝膜对长波辐射具有很高反射率，用于由于铝箔和镀铝膜对长波辐射具有很高反射率，用于由于铝箔和镀铝膜对长波辐射具有很高反射率，用于温室活动保温幕

46、具有很好保温效果。但其透气、透湿性差，温室活动保温幕具有很好保温效果。但其透气、透湿性差，温室活动保温幕具有很好保温效果。但其透气、透湿性差，温室活动保温幕具有很好保温效果。但其透气、透湿性差，直接用作保温帘时易导致室内湿度过大。因此，采用将其直接用作保温帘时易导致室内湿度过大。因此，采用将其直接用作保温帘时易导致室内湿度过大。因此，采用将其直接用作保温帘时易导致室内湿度过大。因此，采用将其裁割成数毫米宽的窄条，并用纤维线将其并排编织起来的裁割成数毫米宽的窄条，并用纤维线将其并排编织起来的裁割成数毫米宽的窄条，并用纤维线将其并排编织起来的裁割成数毫米宽的窄条，并用纤维线将其并排编织起来的方法生

47、产的织物，称为缀铝膜，这种覆盖材料在具有较高方法生产的织物，称为缀铝膜，这种覆盖材料在具有较高方法生产的织物，称为缀铝膜，这种覆盖材料在具有较高方法生产的织物，称为缀铝膜，这种覆盖材料在具有较高长波辐射反射率和优良保温性能的同时，又有一定的透气、长波辐射反射率和优良保温性能的同时，又有一定的透气、长波辐射反射率和优良保温性能的同时，又有一定的透气、长波辐射反射率和优良保温性能的同时，又有一定的透气、透湿性，有利于降低室内湿度，近年逐步得到广泛采用，透湿性，有利于降低室内湿度，近年逐步得到广泛采用，透湿性，有利于降低室内湿度，近年逐步得到广泛采用，透湿性，有利于降低室内湿度，近年逐步得到广泛采用

48、，多用作温室的内保温幕。多用作温室的内保温幕。多用作温室的内保温幕。多用作温室的内保温幕。图 缀铝膜保温幕第四章 温温室室设设施施环环境境调调节节与与控控制制（二）合理设计与管理采暖设施（二）合理设计与管理采暖设施 温室采暖系统的设计与使用中的调控管理也温室采暖系统的设计与使用中的调控管理也温室采暖系统的设计与使用中的调控管理也温室采暖系统的设计与使用中的调控管理也将对能耗与运行成本产生较大影响。将对能耗与运行成本产生较大影响。将对能耗与运行成本产生较大影响。将对能耗与运行成本产生较大影响。准确计算采暖负荷与配置采暖系统，可避免准确计算采暖负荷与配置采暖系统，可避免准确计算采暖负荷与配置采暖系

49、统，可避免准确计算采暖负荷与配置采暖系统，可避免过量配置产生的浪费现象。散热器应合理布置，过量配置产生的浪费现象。散热器应合理布置，过量配置产生的浪费现象。散热器应合理布置，过量配置产生的浪费现象。散热器应合理布置，以达到室内温度的均匀合理分布。应根据温室内以达到室内温度的均匀合理分布。应根据温室内以达到室内温度的均匀合理分布。应根据温室内以达到室内温度的均匀合理分布。应根据温室内栽培植物的要求选用合理的供暖方式与进行供暖栽培植物的要求选用合理的供暖方式与进行供暖栽培植物的要求选用合理的供暖方式与进行供暖栽培植物的要求选用合理的供暖方式与进行供暖系统的合理布置。系统的合理布置。系统的合理布置。

50、系统的合理布置。第四章 温温室室设设施施环环境境调调节节与与控控制制温室2温室3温室1锅炉四通阀全开四通阀全闭中间调节位回水供水预混组混合组混合组混合组图图 比例调节阀热水供暖调节系统比例调节阀热水供暖调节系统第四章 温温室室设设施施环环境境调调节节与与控控制制供暖与补光供暖与补光第四章 温温室室设设施施环环境境调调节节与与控控制制（三）新能源（可再生能源）的有效利用（三）新能源（可再生能源）的有效利用 温室的加温能源，在国外多为石油和天然气，我国主温室的加温能源，在国外多为石油和天然气，我国主温室的加温能源，在国外多为石油和天然气，我国主温室的加温能源，在国外多为石油和天然气，我国主要使用煤