设施温度环境及其调控

昼气温
最高界 限
最适温
35
25～20
35
28～23
35
30～25
35
28～23
35
28～23
35
30～25
35
25～20
35
25～20
30
23～18
夜气温
最适温
最低界 限
13～8
5
18～13
10
20～15
12
15～10
8
18～13
10
23～18
15
15～10
8
15～10
8
15～10
3
最高界 限 25 25 25 25 25
阳幅射能，另一部分早班人工加热量。
热量的支出则包括如下几个方面：
地面、覆盖物、作物表面有效辐射失热
；以对流方式，温室内土壤表面与空气
之间、空气与覆盖物之间热量交换，并
通过覆盖物表面失热；温室内土壤覆盖
表面蒸发、作物蒸腾、覆盖物表面蒸发
，以潜热形式失热；通过排气将显热和
潜热排出；土壤传导失热。
综上所述，可写出温室的热量平衡议程式如下：
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
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
三、温室保温技术
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（℃）
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℃ 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℃
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
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℃。
(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
(ti
to t
)
n
ห้องสมุดไป่ตู้
Ri
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 )
料拱棚或玻璃温室中，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
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
(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
玻璃温室
单层
R（次·h-1） 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 草莓
(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%。
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：
Qt Avht (tr to )
（5.2）
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。
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
厚50
4.18 12.55
合成树脂板
FRP，
20.92
钢筋混凝土
5
FRA，MMA
18.41
同上
双层
14.64
钢筋混凝土 10
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。
冬季总度 日
<2 500 2 501-6
000 >6 001
推荐的最低总热阻值[（m2·℃）/W]
前开敞式畜舍 墙 屋顶 — 1.06
半开敞畜舍
墙
屋顶
1.06 2.47
环境控制畜舍
墙
屋顶
2.47 3.83
— 1.06 1.06 2.47 2.47 4.40
— 1.06 2.12 4.40 3.53 5.81
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
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
火炉采暖
方式要点
用电热温 床线和电 暖风加热 采暖器
畜舍控制的温度（℃）
5-16
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
表9 农场建筑需要的总热阻值
气候地区
总热阻值[（m2·℃）/W]
墙
天花板
温暖地区（0℃）
1.59
2.12
适中地区（0-10℃）
1.59
2.82
寒冷地区（<-10℃）
2.47
3.59
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）
保温覆盖
一层保温帘 保温帘 二层保温帘
草帘 保温帘 泡沫塑料保温被
其它
小拱棚 浮面覆盖
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
qs
t z
t
式中 z 表示某一时刻土壤温度的垂直变化。其中t表示土壤温
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
质地、万分等有关外，还与土壤湿度有关，随土壤湿度增大而增大。
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
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
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。