农业生物环境工程 第二章 农业设施的采暖
《农业生物环境工程》第章温室设施环境调节与控制课件 (一)
《农业生物环境工程》第章温室设施环境调节与控制课件 (一)《农业生物环境工程》第章温室设施环境调节与控制课件包括了温室设施环境、温室设施的结构形式、温室设施的气候控制、温室设施环境调节与控制等内容。
在现代农业生产中，温室设施将起到越来越重要的作用，因此，掌握温室设施环境调节与控制的知识对于农业生产的发展至关重要。
第一章节介绍了温室设施环境，包括温室设施的概念、种类、结构和发展潜力等。
温室设施的种类很多，如塑料薄膜温室、玻璃温室、日光温室、伸缩膜温室等。
各种温室结构形式的优点不同，应根据生产需求和经济条件进行选择。
第二章节介绍了温室设施的结构形式，包括传统温室和异形温室。
传统温室一般是近似矩形的形状，而异形温室则包括圆形、拱形、多面体等不规则形状，其优势在于可以提高温室的采光效果、增加温室的空气对流和降低构造成本等。
第三章节介绍了温室设施的气候控制，包括温室内外气象条件、温室对气象条件的影响、温室内气候要求和气候控制方式等内容。
在温室内，气候控制是十分必要的，因为气候影响着蔬菜、花卉和水果等植物的生长和发育。
气候控制包括三个方面：温度、湿度和二氧化碳浓度的控制。
最后一章节是重点，介绍了温室设施环境调节与控制。
季节变化、温室建筑结构形式、种植作物的特性等因素都会影响温室设施内的环境，因此，需要采用不同的控制策略进行环境调节与控制。
这种调节与控制主要是通过智能设备实现的，可以实时监控温室内的各项环境参数，并自动调节温室内的环境。
总体来说，《农业生物环境工程》第章温室设施环境调节与控制课件全面介绍了温室设施的各个方面。
学生可以通过学习这些内容，了解温室设施的优缺点、结构形式、气候控制和环境调节与控制等知识，从而更好地掌握农业生产中的温室设施技术。
设施农业环境与智慧农业知到章节答案智慧树2023年山东农业工程学院
设施农业环境与智慧农业知到章节测试答案智慧树2023年最新山东农业工程学院第一章测试1.世界设施农业发展大体分为以下几个阶段？（）参考答案:多层阶段;原始阶段;飞跃阶段2.对农业生物的生长发育具有直接作用的环境因素，一般包括（）参考答案:土壤;湿度;温度;光照;气3.以下哪个国家的玻璃连栋温室实行自动化控制，生产管理水平堪称世界一流？（）参考答案:荷兰4.我国设施面积最大，自动化水平也最高。
（）参考答案:错5.《设施农业环境工程学》的内容不包括能源开发与利用。
参考答案:错6.设施农业的特征是不节约土地，增加水肥浪费。
参考答案:错7.以下不是目前我国设施农业的问题是（）。
参考答案:内部功能强8.下列不是我国设施蔬菜产量低、产值低原因的是（）。
参考答案:栽培技术先进9.我们国家今后设施结构发展应抓住两个重点：一是设施结构类型以塑料棚为主；二是高效节能。
参考答案:对10.玻璃温室不适合在我国发展的原因事气候条件和国情不同。
参考答案:对第二章测试1.大气上界和海平面的太阳辐射能的能量分布是相同的。
参考答案:错2.光合有效辐射是指单位时间内到达或通过单位面积的辐射能，又称辐射照度或辐射强度。
参考答案:错3.温室内的光照环境包括（）。
参考答案:光照时间;光照度;光均匀度;光质4.日光温室等单屋面温室内的光照时数一般比露地要短。
参考答案:对5.设施内由于骨架结构材料等影响，会产生不均匀的光分布。
参考答案:对6.300~380nm波长的近紫外线透过率高对果色、花色、维生素C等的形成有利，对设施保温有利。
参考答案:错7.覆盖材料内侧的冷凝的水珠对透光率的影响大于水膜。
参考答案:对8.北京地区越冬生产，下列哪种温室的透光率最高（）？参考答案:东西栋向单栋温室9.短日照植物在开花前需要每日光照时数少于某一个临界时数。
参考答案:对10.选择人工光源是应满足的哪些方面的要求（）。
参考答案:发光效率;使用寿命和价格;光谱能量分布;遮挡面积;光照度第三章测试1.白天温室上部温度一般高于下部，中部高于四周参考答案:对2.当进入温室内的热量大于散失的热量时，温室蓄热升温。
《农业生物环境工程》第3章 农业设施中的通风与降温
第 三
室内要求具有适宜的气流速度，分布均匀
章
农 业
通风换气设备运行可靠，操作控制简便，不妨
设 施
碍生产管理作业
中
的 通
设备耐用、投资费用低、运行效率高，运行管
风 与
理费用低
降
温
二、通风的基本原理与形式
作用范围：全面通风 局部通风
工作动力：自然通风 机械通风
1. 自然通风
借助设施内外的温度差产生的“热压”或室
第 外自然风力产生的“风压”促使空气流动。
三
章 通风系统投资省、不消耗动力，使用经济，应
农
业 设
优先采用。
施 中
通风能力有限，通风效果易受设施周围地势和
的
通 风
室外气候条件（风向、风速、室内外温差大小）
与 降
等因素影响。
温
2. 机械通风（强制通风、风机通风）
依靠风机产生的风压强制空气流动。
通风能力强，效果稳定。
风 与
工程计算中可忽略其差异，只计算其中之一即可。
降
温
②一般情况下的热压通风量计算
先假定中和面的位置，计算各窗口的余压：
Δpj=(rao－rai)ghj Pa （j=1，2，······）
式中 hj —— 各通风窗口至中和面的距离，窗口位于 中和面以上为正，以下为负，m。
逐一计算各通风窗口的空气质量流量，余压为正时
poa
设
施 中 的
余压的 计算： Δpx=(rao－rai)ghx Pa
通 风
式中 hx —— 窗口与中和面间高差，窗口在中和
与 降
面以上为正，以下为负，m；
温
2. 热压通风的计算
①全部通风窗口布置在二个高度上，且进风口
农业设施设计与建造复习(整理)
绪论1. 设施农业:按照动植物生长发育所需要的环境条件，运用农业生物环境工程技术，创造适于农业生物生命活动繁衍后代的保护性环境空间，并在这种环境工程设施内组织农业生产。
2、简述设施农业的特征及作用？答：特征：①高度集约生产②常年均衡供应③改善人的作业条件④需要与时俱进，不断创新作用：①“菜篮子”工程成功实施的保证②有利于农村的科技普及③可使农民脱贫致富，落实富民政策④可以培植农业经济新的增长点⑤有利社会稳定3. 什么是设施农业的工程防疫，具体防疫内容有哪些？答：工程防疫为实施动植物安全生产，创造有利于防疫和场区净化的工程技术措施。
具体内容:①场地选择：避开对动植物有害的场所；②建造布局：处理好动植物群体群落中的易感群、核心群和种畜群的优势位置；③工艺技术：创造有利于防疫的条件，减少或者杜绝感染的机会；④工艺流程：动物的异地转群，宜采取单向流程，以及整群转出、整群转入的全进全出工艺流程；⑤道路设置：施行净、污分道，梳状不知，防止交叉，内外分道，直线布置，防止迂回；⑥机具设备：组织通风气流流向，设置导流装置，设置舍内外定期消毒的配套设备，舍内安装微生物净化设备；⑦防疫沟、防疫林；⑧粪污处理杜绝反流。
4. 简述国外设施农业工程的发展趋势？答：①新植物品种的设施生产模式研究与开辟②设施安全与有机生产过程的关键控制技术研究与开辟③设施与设备的节能及新能源技术的研究与开辟④设施新材料技术的应用研究5. 试述我国设施农业工程的发展模式、特点？答：⑴发展模式：①引进、消化、吸收国外新兴技术；②广泛总结、改善和推广具有中国特色的节能日光型温室和简易节能开放式畜禽舍。
⑵特点：两种模式均具有节能、低价、小规模、环境调控程度低、主要依靠手工操作、劳动强度大等特点。
6. 简述我国设施农业工程的发展趋势？答：①开辟新型温室结构，制定设施标准体系；②开辟设施内环境控制技术与设备；③新品种引进与配套栽培技术研究；④开辟与应用设施生产机械化作业技术；⑤开展设施生产产业化体系及经营管理模式的研究；⑥开展无公害蔬菜生产技术的研究；⑦培养园艺设施管理的专门人材。
设施农业环境工程学
设施农业环境工程学复习资料名词解释设施农业环境工程学是研究环境因子与农业生物的相互作用机理以及相关的工程技术与配套设备的一门课程。
露点温度：湿空气的含湿量超过饱和而结露时的临界温度称为露点温度。
灵敏度：是指传感器或者检测系统在稳态条件下输出量的变化与引起输出量变化的物理量的比值。
分辨率：是指系统能检测到的被检测量的最小变化。
C02补偿点：指在光照条件下，植物叶片进展光合作用所吸收的CO量与叶片呼吸作用所释放的22CO量到达动态平衡时的外界环境中CO的浓度。
22。
02饱和点：在CO浓度增加到一定程度时，植物光合速率将不随CO浓度的增加而提高时的CO 2222浓度称为CO饱和点。
2光补偿点：实际光合作用合成的有机物正好抵偿呼吸作用的消耗时，植物吸收和放出的CO相等2时的光照强度为光补偿点。
原子吸收法原子吸收光谱利用能发出特征谱的光源，待测元素原子化后可以吸收这一特征谱。
通过测定特征辐射被吸收的大小来求出被测元素的含量。
氧化塘法：利用水塘中的微生物和藻类的共生作用去除废水中有机污染物的一种需氧生物处理方湿敏传感器：能感受气体中水蒸气含量，并转换成可用输出信号的传感器。
化学耗氧量C OD〕:在一定条件下，氧化1L水中有机物所消耗化学剂的数量，换算成氧的毫克数表示，单位是mg/L。
化学需氧量（BOD5〕:常用来表示水体受污染的程度。
水中有机物在有氧条件下，被微生物分解时消耗氧的数量〔mg/L〕。
都市农业：以大城市为背景，依托大城市科技、经济和社会开展的优势，利用大城市的近郊或远郊土地资源、古迹、民俗、森林资源，广泛建立具有观光、休闲、旅游、技术示范特色的现代化高效农业园区即为都市农业。
含湿量：在含有1kg干空气的湿空气中所含有的水蒸气的质量。
粘滞性：流体在外力作用下流动时，流体内部质点间、相邻流层间或流体与固体壁面间因相对运动而产生的内摩擦力以阻滞相对运动的性质，称为粘滞性。
紊流：流体流动时，流体内各质点的横向运动。
温室建设与配套设施方案
第一章设计总说明根据贵单位拟建设一座现代化蔬菜生产、观光、展示为一体的大型农业生态示范基地的要求，结合我公司多年设计、生产经验，进行本次温室工程设计。
一、设计原则温室结构为一跨两尖顶全PC板温室。
本设计是在温室结构设计融入全国一建筑工程设计的基础上，按照合理的施工组织设计，根据设计的经济性、实用性、科学性和合理性编制的设计方案。
二、设计要求根据当地气候特点，兼顾温室的农艺要求和整体美观性，主体采用齿轮齿条式电动外遮阳网温室，该类型温室采用轻型钢结构，具有外形美观、坚固耐用、环境控制能力强；透光好、通风效果好；土地及空间利用率高；保温、降温效果佳、冬夏季运行成本较低等特点。
三、设计依据1、用户提供的温室使用功能及技术要求；2、作物育苗生长环境要求；3、相关温室及建筑工程标准：①《Q/JBAL1-2000温室通用技术条件》；②《美国NGMA温室结构设计荷载标准（1996年第二次修订版）》；③《建筑结构荷载规范GBJ9-87》四、设计依据分析1、结构形式根据客户提出的温室型式要求，确定温室形式为一跨两尖顶全PC板电动外遮阳网式单栋温室。
2、覆盖材料覆盖材料选用=6mm聚碳酸酯中空板覆盖，具有高强度、高寿命、抗老化、透光性好、防紫外线、隔热保温等多功能。
五、设计主要参数1、抗风力：8级2、抗雪载：0.3KN/m23、骨架使用寿命10年以上（自然灾害及认为损坏除外）六、总体设计特点根据该温室的特殊用途。
其总体原则是：1、按照因地制宜、满足使用的原则，结合当地地区气候条件和作物种植要求设计：提供先进、科学的温室设备及配套设施，为温室内的作物提供光、水、温度、湿度、通风等综合的理想生长环境。
2、温室整体外观整齐、规范，有良好的展示形象，兼顾生产、实用性能好，使用寿命长，防护性能好，并且方便管理。
第二章智能温室配置方案说明一、总体方案本现代化温室主要用于育苗、高档作物培育，温室设计面积为256m2 。
温室主体结构尺寸为：跨度（栋宽）8m，开间4.00m，共8间；肩高3m，顶高4.2m，外遮阳网高4.8m。
农业生物环境工程习题
农业生物环境工程习题作业（1）-2021091、山东济南某文洛型连栋玻璃温室，东西方向96m(共10跨，跨度为9.6m，每跨3个屋顶)，南北方向40m，天沟高度3.6m，屋脊高4.4m，室内上部覆盖缀铝膜保温幕。
原计划种植喜温的果菜类蔬菜，设计配置的采暖系统供暖量为500kw，试计算在冬季夜间室外计算气温-9℃的情况下，室内能够维持多高的气温。
现如果改种植花卉，要求夜间室内气温不低于18℃，试计算其冬季采暖热负荷应为多少？（冷风渗透产生的换气次数为1.5次/h，屋面传热系数为3.4w/(m2℃)，侧墙和山墙传热系数为6.2w/(m2℃)。
）解：1、温室面积及室内容积地面面积:as=长×宽=96×40=3840m2山墙面积:2×96×[3.6+0.5×(4.4-3.6)]=768m2侧墙面积:2×40×3.6=288m2屋面面积:10?3?2?40?(4.4?3.6)2?(9.6/3/2)2?4293.3m2室内容积:768×40=30720m32、全面覆盖材料热传导:qwj??kjagj(ti?to)j=[6.2×(768+288)+3.4×4293.3]×(18+9+3)=634332.6w3、地中传热:qf?kjsjasj(tito)=[0.24×(96×40-76×20)+0.12×76×20]×(18+9+3)=22176w4、冷风扩散耗热量qv冷风扩散量(换气次数为1次/h)l?11.5?30720nv??12.8m3/s360036003空气密度353?(ti?273)?353?(18?273)?1.22kg/m冷风渗透耗热量：⑤采暖热负荷qv?l?acp(ti?to)?3.71?1.226?1030?(12?15)?126492=12.8×1.22×1030×（18+9+3）=482534.4wqh=qw+qv+qf=(634332.6+482534.4+22176=1140043w单位面积的采暖负荷为：1140043/3840=296.9w/m212、武汉地区某存有窗式仔猪比涅，使用砖混结构，平屋顶。
设施农业环境工程学
太阳辐射
室内水平面 冬季 150～400 W/m2 夏季 300～600 W/m2
室外水平面 冬季 350～650 W/m2 夏季 900～1000 W/m2
夜间：
加温温室 不加温温室
采暖系统 加温热量 100～300W/m2
地面放热量 20～30W/m2
空气密度
m3 / s
ra 353 /(ti 273) 353 /(15 273) 1.226 kg/m3
冷风渗透耗热量：
Qv Lra cp (ti to ) 3.711.226 1030 (12 15) 126492 W
⑤采暖热负荷
Qh= Qw+Qv+Qf = 371460+126492+15552 =513504 W
As ( H j / 2 H y / 2)
2 屋面的面积为： As L1 4( H j H y ) 2 L1 2( H j H y ) (2L1 )
nL1 (2 H j / 3 H y / 3)
温室的容积为：
As (2 H j / 3 H y / 3)
4. 热水采暖系统的设备
⑵ 地中传热量
Qf Ksj Asj (ti to )
j
式中
ti、 to—— 室内与室外气温，℃； As j — 温室地面各分区面积，m2；
Ksj —地面各分区传热系数，W/(m2· ℃)。
10m 10m Ksj=0.24 Ksj=0.12 Ksj=0.06
⑶ 温室通风或冷风渗透耗热量
8 4 (5.2 3.5)
2
2
设施农业环境工程学-考点总结
第一章绪言设施农业环境工程学：是在充分掌握农业生物生长发育与各环境因素相作用的基础上，研究如何采用经济和有效的环境调控工程技术与设备，创造优于自然界的、更加适于农业生物生长发育和产品转化的环境条件，提高农业产品生产效率的一门学科。
环境：指围绕着生物体周围的所有事物。
设施农业环境工程学所关注的环境因素：温度、湿度、光照、热辐射、空气、土壤和水的运动状态等。
影响和决定农业生物的生长发育、产品产量和品质的各种因素可以概括为遗传和环境两个方面。
设施农业环境工程内容：1.温室内光、热、水、气、土五大因素的基本特征与变化规律。
2.温室内五大因素与作物生态发育的关系。
3.温室环境因子进行调控的设备与技术。
4.环境自动监测与控制系统。
5.能源开发与利用。
设施农业环境工程在农业生产中的作用：1.打破季节限制，实现动植物周年生产2.采用标准化管理，实现高产、优质、高效生产3.节约能源与光源，提高农业生产产值存在的问题：1.数量较大，质量较差2.设施种类齐全，内部功能较差3.种植种类较多，栽培技术不规范发展趋势：1.开发新型温室结构，制定设施标准体系2.开发设施内环境控制技术与设备3.开发与应用设施生产机械作业技术4.培养设施农业管理的专门人才5.研究与开发植物工厂化生产技术体系。
第二章设施光环境及其调控第一节辐射：物体以电磁波方式向外传递能量的过程。
被传递的能量称为辐射能。
太阳光波长的单位通常用纳米（nm）表示,1nm=10-9m。
狭义的太阳光是指可见光，波长在380~760nm之间，广义的太阳光应包含所有的辐射。
波长250~380nm的辐射称为紫外光、380~760nm的辐射称为可见光，760nm以上的辐射光称为红外光，4000nm以上的辐射被称为长波辐射。
一、太阳辐射的光谱能量分布（课本P9）二、太阳辐射强度以电磁波形式发射、传播或接受的能量称为辐射能（Qe）单位焦耳（J）。
单位时间内发射、传播或吸收的辐射能称为辐射功率又称辐射通量（Φe）单位瓦（W）。
农业设施工程及建筑设计课程教学大纲
临沧师范高等专科学校2008级现代设施农业专业农业设施工程与建筑设计课程教学大纲临沧师范高等专科学校编印《设施农业工程工艺学及建筑设计》教学大纲一、课程概况课程名称：设施农业工程工艺学及建筑设计课程编号：学时：70学时学分：课程分类：必修开课学期：秋季适用专业：农业工程类专业、现代设施农业专业、畜牧兽医专业开课单位：农学系所需先修课：动植物生产基础二、制定本大纲的依据本大纲依据课程教学基本要求和学校教学计划的具体要求而制定。
三、课程的性质与任务设施农业工程工艺学是现代设施农业专业和农业工程类专业主干专业课程之一，主要研究动植物设施生产的工艺与建筑设施和设备间相互作用规律，并利用现代工程技术手段为动植物生产创造适宜的工艺条件，并组装成套的工程设备的新型交叉科学。
本课程的研究特点是充分利用动植物的生物学规律及行为习性，引入现代农业生物环境工程手段，以节约用地、节约用水、节约用能为基本原则，贯穿“工艺——材料——配套”这一工程思想。
通过对工厂化栽培生产工艺流程及技术要求、温室设施及设备选型技术及要求，规模化猪、鸡、牛养殖生产工艺流程，建筑设施与设备选型技术及要求，粪污收集处理工艺技术，环境控制工艺及技术等的讲授，为现代设施农业提出高效优质生产的工程工艺模式，从而为现代农业设施与设备的设计、研究、开发等提供依据。
三、课程教学内容、基本要求及学时分配第一章绪论1）主要内容：设施农业工程工艺课程的性质和任务，国内外设施农业工程发展的现状与趋势，现代农业生产与设施农业工程工艺的特点，设施农业工程工艺与相关学科的关系。
2）基本要求：了解现代农业生产与设施农业工程工艺的特点，国内外设施农业工程发展的现状及未来农业工程的发展趋势。
3）习题与作业量：文献查阅，完成2000字左右小论文1篇。
4）学时数：2学时。
第二章设施农业工程规划设计原理1）主要内容：畜牧工程规划及设施园艺工程规划设计原理，包括：场址选择、工艺设计（生产工艺、工程工艺）、总平面规划设计、基础设施和配套工程规划设计、单项（畜舍）工程设计；以及规划设计阶段划分及各阶段成果要求。
第二章农业生物环境工程与设施农业农业工程概论教学课件
生物环境工程与设施农业
Generality of Agricultural Engineering
5
华中农业大学
教育部国家211工程重点大学
3.农业生主要沿着两个方向在进行： 一是创造出适合环境条件的作物品种及其栽培技术； 二是创造出使作物本身特性得以充分发挥的环境。
13
（二）设施农业的地位与作用
华中农业大学
教育部国家211工程重点大学
1.发展设施农业是保障农产品供应、提高人民生活水 平的需要
我国通过设施生产蔬菜，只用20%的菜田面积， 提供了40%的蔬菜产量和60%的蔬菜产值。设施养殖业 为农民就业和增收发挥了重要作用，我国畜牧业占农 业总产值的比重仅为33.6%，发达国家大都在50%以上， 高的达80%。
华中农业大学
教育部国家211工程重点大学
第二章 农业生物环境工程与设施农业
Agro-biological Environment Engineering and Facility-agriculture
农业建筑与农业生物环境工程 温室与环境工程 果蔬贮藏保鲜建筑与环境工程 禽养殖建筑与环境工程 农村能源工程
9
Qs+ q
Lsky
Cvent Hvent Event
Lcover
Cfan 环境控制
Hfan Efan
Linair Lplant
华中农业大学
教育部国家211工程重点大学
围护结构 Hcover-outair
LEcover-inair
Hcover-inair
LEpalnt-inair Hpalnt-inair
生物环境工程与设施农业
Generality of Agricultural Engineering
山东省农村可再生能源条例（2020年）
山东省农村可再生能源条例（2020年）文章属性•【制定机关】山东省人大及其常委会•【公布日期】2020.07.24•【字号】•【施行日期】2020.07.24•【效力等级】省级地方性法规•【时效性】现行有效•【主题分类】新能源正文山东省农村可再生能源条例2007年11月23日山东省第十届人民代表大会常务委员会第三十一次会议通过根据2015年7月24日山东省第十二届人民代表大会常务委员会第十五次会议《关于修改〈山东省农村可再生能源条例〉等十二件地方性法规的决定》第一次修正根据2020年7月24日山东省第十三届人民代表大会常务委员会第二十二次会议《关于修改<山东省农民专业合作社条例>等十二件地方性法规的决定》第二次修正目录第一章总则第二章科研开发第三章推广应用第四章保障措施第五章安全管理第六章法律责任第七章附则第一章总则第一条为促进农村可再生能源的开发利用，改善农村生产条件，提高农村居民生活质量，保护生态环境，实现农业和农村经济可持续发展，根据《中华人民共和国可再生能源法》等有关法律、法规，结合本省实际，制定本条例。
第二条本条例所称农村可再生能源，是指主要用于农业生产、农民生活的生物质能、太阳能、风能、水能、地热能、海洋能等非化石能源。
第三条在本省行政区域内开发利用农村可再生能源以及进行相关管理活动，适用本条例。
第四条开发利用农村可再生能源，应当遵循因地制宜、多能互补、节用并举、群众自愿的原则，坚持资源节约与生态环境保护相结合，实现经济效益、社会效益、生态效益的统一。
鼓励各种所有制经济主体参与农村可再生能源的开发利用，依法保护农村可再生能源开发利用者的合法权益。
第五条县级以上人民政府应当将农村可再生能源工作纳入国民经济和社会发展规划，并制定相应的优惠政策和保障措施，扶持农村可再生能源的科研开发和推广应用。
县级以上人民政府应当组织有关部门加强对农村可再生能源开发利用的宣传和教育，充分利用广播、电视、报纸、互联网等各种媒体，普及科学用能和技术推广应用知识。
第二章 农业设施的采暖
—— 空气的定压质量比热容，可取cp＝ 1030J/(kg· ℃)；
（2）潜热损失Qvl
Qvl eQs
e—通风潜热损失与温室吸收的太阳辐射热之
比，与影响室内地面和植物等蒸发与蒸腾因 素有关，一般e=0.4~0.6。 （3）通风量L
1 L nV m3 / s 3600
n—温室的换气次数，次/h
（一）温室的热平衡分析
Qs Qm Qh Qr Qw Q f
Qvs Qvl Q p 0
Qs——温室内吸收的太阳辐射热量，W； Qm ——设备（电机、照明等）发热量，W； Qh——加温热量，W； Qr ——土壤、作物等呼吸放热，W； Qw——经过覆盖材料的传热量（对流、辐射），W； Qf——地中传热量，W； Qvl——通风气流带出的潜热量，W； Qvs——通风气流带出的显热量，W； Qp ——温室内植物光合作用耗热量，W；
（二）畜禽舍Βιβλιοθήκη 热平衡分析Qs Qm Qh (Qw Qv Qe ) 0
Qs——畜禽的显热散热量，W； Qm ——设备（电机、照明等）发热量，W； Qh——加温热量，W； Qw——经过围护结构（门、窗）的传热量，W； Qv——通风空气的显热量，W； Qe ——畜禽舍内因水分蒸发消耗的显热量，W；
考虑房屋高度对围护结构基本耗热量的修正。 当房间高度大于4m时，每高出1m应附加2％， 但总和的附加率不应大于15％。注意：高度附加 率应附加于各房间各围护结构基本耗热量和其他 附加（修正）耗热量的总和上。
Qw 1 xg aKA ti to 1 xch x f
，o—围护结构内外表面换热系数 Ri，Ro—围护结构内外表面传热阻 —围护结构各层的厚度 k k —围护结构各层的导热系数 Rk—各层的导热阻
《农业生物环境工程》第4章 温室设施环境调节与控制3
室内潮湿空气
室 外 干 燥 空 气
制第 四 章
温 室 设 施 环 境 调 节 与 控
②加温降湿 冬季结合采暖的需要室内进行加温，可有效降低室 内相对湿度。 ③地膜覆盖与控制灌水 室内土壤表面覆盖地膜或减少灌溉用水量，均可减 少地面潮湿的程度，减少地面的水份蒸发。近年推广采 用的膜下滴灌或地下渗管等节水灌溉技术，可使地面蒸 发降低到最小限度，室内可控制相对湿度在85%以下 ④防止覆盖材料和内保温幕结露 在温室覆盖材料内侧的结露和随之产生的水滴下落 ，将沾湿室内的植物和地面，造成室内异常潮湿的状况 ，增加室内的水份蒸发量。为避免结露的产生，应采用 防流滴功能的覆盖材料或在覆盖材料内侧定期喷涂防滴 剂，同时在构造上，需保证覆盖材料内侧的凝结水能够 有序流下和集中。
制第 四 章
温 室 设 施 环 境 调 节 与 控
湿度与病原微生物的繁殖密切相关，病原菌孢子的形成 、传播、发芽、侵染等各阶段，多需要90％以上较高的相对 湿度，因此在持续的高湿度环境下植物易发生各种病害。
二、温室内水汽的转移与湿度环境特点
温室内空气中水份的增加主要归因于土壤表面的 蒸发和植物叶面的蒸腾作用，而通风换气时室内湿度 较大的空气向室外的排出，以及在覆盖材料的内侧和 植物叶面产生的水汽凝结，是使室内空气中的水汽含 量减少的过程，室内空气的水汽在这些作用下达到一 种动态平衡状态，形成温室内不同于室外的特有的湿 度环境。温室内的湿度状况与上述影响室内水汽动态 平衡的因素，包括室内土壤湿度、植物的茂盛程度、 室内加温和通风的情况、室内气温的变化以及室外气 象情况等因素有关。
二温室内水汽的转移与湿度环境特点温室内空气中水份的增加主要归因于土壤表面的蒸发和植物叶面的蒸腾作用而通风换气时室内湿度较大的空气向室外的排出以及在覆盖材料的内侧和植物叶面产生的水汽凝结是使室内空气中的水汽含量减少的过程室内空气的水汽在这些作用下达到一温室内空气中水份的增加主要归因于土壤表面的蒸发和植物叶面的蒸腾作用而通风换气时室内湿度较大的空气向室外的排出以及在覆盖材料的内侧和植物叶面产生的水汽凝结是使室内空气中的水汽含量减少的过程室内空气的水汽在这些作用下达到一第四章温室设施环境调节与控制温室设施环境调节与控制种动态平衡状态形成温室内不同于室外的特有的湿度环境
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章
农
业 温室的热平衡方程
设
蒸腾蒸发Qvl Qr
地中传热Qf
施
的
采 暖
(Qs+Qm+Qh+Qr)－(Qw+Qf+Qvs+Qvl+Qp) = 0
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
长波辐射
冬季夜间采暖热负荷
业
设
施 P178
的
采
暖
覆盖方式
单层覆盖
固定双层覆 盖
室 内 （玻璃＋） 保 单层活动 温 保温幕 覆 盖
多层覆盖
外 覆 盖
活动覆盖
外层聚乙烯膜
覆盖材料
玻璃 聚乙烯薄膜 玻璃+聚氯乙烯薄膜 双层聚乙烯薄膜 中空塑料板材 聚乙烯薄膜 聚氯乙烯薄膜
无纺布 混铝薄膜 二层聚乙烯薄膜保温帘 聚乙烯薄膜+镀铝薄保温帘 双层充气膜＋缀铝膜保温帘
三
章 通风潜热损失
农
Qvl e Qs W
第
三 章
确定热负荷的方法
农
统计农业设施的所有热量收支（得热、失
业
设 热），根据能量平衡原理，由热平衡方程式计算。
施
的
采 暖
热负荷 = ∑失热 － ∑得热
（一）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）
太阳辐射
第 三 章
农
业
设 施
冬季 150～400W/m2
三
章
t —— 温室覆盖层太阳辐射透过率；
农
业 设
r —— 室内日照反射率，一般取为0.1 。
施
的
采
暖
2. 通过围护覆盖材料的传热量
Qw K j Agj (ti to ) W
j
式中 ti —— 室内气温，℃；
第
三 章
to —— 室外气温，℃；
农 业
Ag j —— 温室覆盖层各部分面积，m2；
设
90
100
110
120
1130月平均最低140气温
漠河
1月平均最低气温
-30.4
20～30℃
0～10℃
海拉尔 -27.3
东
富锦 -20.9
40
30
平均气温 ℃
20 16 12 10
8 4 0 -4 -8 -10 -12 -16 -20 -24 -28
喀什 -6.5
且末 和田 -8.9 -5.7 噶尔 -12.1
农业生物环境工程
Agricultural Bio-Environment Engineering
中国农业大学 水利与土木工程学院
农业建筑与环境工程系
2009年4月
第二章
第 农业设施的采暖
三 章 农 业 设 施 的 采 暖
第二章 农业设施的采暖
中国各地
一月平均气温
1月平7均0 最低气温80 50 10～25℃
50 长波辐射
对流 30
第
Qh = Qw+Qf+Qvs
35
对流
三 章
45
农 业
冬季夜间加温温室中
设
的热量平衡
施
加温热量Qh 100
覆盖层传热Qw 冷风渗透Qvs
的
10
采
暖
地中传热Qf 10
1. 温室内吸收的太阳辐射热量
Qs AsSt (1 r) W
第 式中 S —— 室外水平面太阳总辐射照度，W/m2；
三
章
农 业 设 施 的 采 暖
4. 通风耗热量
通风显热损失 Qvs Lracp (ti to ) W
式中 L — 通风量，m3/s；
cp — 空气定压质量比热容，1030J/(kg·℃)；
ra — 空气密度，kg/m3；
第
ra ≈ 353/( ti+273) 或 ra ≈ 353/( to+273)
Qf Ksj Asj (ti to )
j
式中 ti —— 室内气温，℃；
第
三 章
to —— 室外气温，℃；
农 业
As j —— 温室地面各分区面积，m2；
设
施 的
Ksj ——地面各分区传热系数，W/(m2·℃)。
采
暖
温室地面各分区传热系数
10m Ksj=0.24
10m Ksj=0.12
第
Ksj=0.06
施 的
Kj —— 各覆盖层的传热系数，W/(m2·℃)。
采
暖
传热系数 K
辐射 对流
对流
导热
辐射
辐射 对流
对流
导热 辐射
辐射
第
非透明平壁的传热
三
透明平壁的传热
章
农 非透明平壁的传热系数：
业
设 施 的 采 暖
K 1
R 1
1
j 1
i j j
W/( m2 ℃)
温
室
覆
盖
材
料
第 三
传 热
章系
农数
室内辐射 3～80mm
①封闭集热作用
第
室内地面、植物等吸收太阳辐射温度升高
三
章
→加热空气 →围护结构封闭保持
农
业
设 施
②温室透明覆盖材料对热辐射的选择透过作用
的
采
暖
温室的 热量收支
长波辐射 3～80mm 对流
反射
太阳辐射 0.2～3mm
设备发热
Qw
吸收
Qm 室内反射
通风Qvs
Qs
Qp
第 三
加温热量Qh
图例
乌鲁木齐 -15.2
北 哈尔滨 -19.7 林西 沈阳 -14.5 -12.7
西 酒泉 -10.0
格尔木 五道梁 -11.8
-17.3
北
兰州 -7.3
呼和浩特 -13.5
华 北京 -4.7
北 太原
-7.0 济南 -1.7
西安 -1.3
郑州 -0.3
大连 -5.3
青岛 -2.6
昌都
-2.5
成都
拉萨
5.6
南京 武汉 1.9
上海 3.3
2.8
杭州
3.6
-2.3
南昌
昆明 7.8
贵阳 4.9
长沙 4.6
4.9
福州 10.4
台北 14.6
广州
南宁 13.4
12.9
——— 河流
20
沈阳 -12.7
———
城市及一月 平均气温
海口 17.1
采暖系统的类型
一、采暖的能源
燃煤 燃油 天然气 电能 太阳能 地热能
冬季 350～650W/m2
的
夏季 300～600W/m2
夏季 900～1000W/m2
采
暖
夜间：
加温温室
不加温温室
采暖系统 加温热量 100～300W/m2
地面放热量 20～30W/m2
第 三 章
农 业
日光温室
墙面放热量
设 施
30～50W/m地2 面放热量
的 采
20～30W/m2
暖
温室效应
太阳辐射 0.2～3mm
(镀铝膜条比例66%)
稻草帘
复合材料保温被
传热系数K /W(m2·℃)-1
6.2 6.6 3.7 4.0 3.5 4.3 4.0 4.7 3.7 3.4 2.2
2.9
2.4
2.1～2.4
热节省率 /% 0 -6.5 40 35 43 31 35 24 40 45 65
53
61 61～66
3. 地中传热量
二、采暖方式
1. 根据采暖范围分类 全面采暖 局部采暖
第
三
2. 根据采暖设备分类
章
农
① 热水采暖
② 蒸汽采暖
业
设 施
③ 热风采暖
④ 电热采暖
的
采
⑤ 辐射采暖
⑥ 火炉采暖
暖
第一节 农业设施采暖系统设计热负荷
一、农业设施中的热平衡分析
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设施内提供的热量。