设施农业环境工程学(中国农业大学课件.pptx

第一章 绪言 第二章 设施光环境及其调控8 第三章 设施热环境及其调控10 第四章 设施气体环境及其调控6 第五章 设施水环境及其调控10 第六章 设施土壤环境及其调控12 第七章 设施环境自动调控系统8 第八章 设施能源工程 ; 温室环境因素 环境调控技术 土壤温度 温度 加温、保温、可再生能源利用 空气温度 空气湿度 通风、降温 CO2环境 --------------- CO2施肥 光照 --------------- 光照调控 根圈环境(水份、养分) --------- 灌溉与施肥;一、温室采暖工程 二、温室内的光照环境及调控 三、温室通风工程 四、温室降温工程 五、二氧化碳施肥 六、节能型日光温室 七、荷兰与中国番茄栽培特点;一、温室采暖工程 1. 采暖系统的类型 ⑴采暖的能源 燃煤 燃油 天然气 电能 太阳能 地热能 ⑵采暖方式 根据采暖范围分类 全面采暖 局部采暖 根据采暖设备分类 ① 热水采暖 ② 蒸汽采暖 ③ 热风采暖 ④ 电热采暖 ⑤ 辐射采暖 ⑥ 火炉采暖;2. 温室的热平衡分析 ⑴采暖热负荷及其确定方法原理 采暖热负荷 在室外气温to下，为维持要求的设施内气温ti，采暖系统在单位时间内应向温室内提供的热量。 确定采暖热负荷的方法 统计温室的所有热量收支（得热、失热），根据能量平衡的原理，由热平衡方程式计算。 热负荷 = ∑失热 － ∑得热;⑵温室的热平衡分析 温室内的热量来源 白昼：室内外水平面太阳辐射热量 （北纬30°～45°地区、晴好天气、正午时刻）;夜间：;温室的 热量收支;温室的热平衡方程 (Qs+Qh)－(Qw+Qf+Qvs+Qvl) = 0 采暖热负荷 Qh = (Qw+Qf+Qvs+Qvl) － Qs 冬季夜间采暖热负荷 Qh = Qw+Qf+Qvs ;3. 温室采暖热负荷的计算;非透明平壁的传热 透明平壁的传热;非透明平壁的传热系数：;覆盖材料;保温覆盖材料;;⑶ 温室通风或冷风渗透耗热量 式中 ti、 to—— 室内与室外气温，℃； cp —— 空气定压质量比热容，1030J/(kg·℃)； ra —— 空气密度，1.2kg/m3 ， 或353 /(ti+273)； L —— 通风量或冷风渗透量，m3/s。;冬季夜间温室采暖热负荷的简化计算式 式中 Ag —— 温室全覆盖表面积，m2； As —— 温室地面面积，m2； U —— 经验热负荷系数， W/(m2·℃)， 玻璃覆盖为6.4，聚乙烯薄膜覆盖为7.3； a —— 保温覆盖热节省率； b —— 保温比(= As /Ag)，0.5～0.8， As越大时b越大。;例题：北京地区某10连栋拱形屋面塑料温室，单跨跨度8m，南北方向共9个开间，柱距为4m，天沟高度3.5m，屋脊高度5.2m。屋面及四周全部采用双层充气膜覆盖，夜间室内上部覆盖缀铝膜保温幕（50%铝膜，50%透明膜） 。室内种植喜温蔬菜，冬季夜间室外计算气温为-12℃，要求夜间室内气温不低于15℃，试计算温室的冬季采暖热负荷及单位面积的采暖热负荷，其中经过覆盖材料的传热、地中传热及冷风渗透损失的热量各占多少比例。采用热水采暖，计算所需圆翼型散热器配置数量。;解： ①温室面积及室内容积 温室内地面面积 As = 长×宽 = (10×8)×(9×4) = 2880 m2 山墙面积 2×10×8×（5.2 × 2 / 3+3.5 / 3 ）= 741.3 m2 侧墙面积 2×9×4 ×3.5 = 252 m2 屋面面积 室内容积 ;②覆盖材料的传热量 双层充气膜(双层聚乙烯) K’ = 4.3 W/(m2 · ℃) 双层充气膜+缀铝幕 K = K’(1-a) = 4