最新《农业生物环境工程》第4章 温室设施环境调节与控制5

行通风时，室内CO2浓度容易达到接近室外CO2浓度的极
限水平。
第 四 章
温
而在室外气温较低的时期，靠增大通风率来提高CO2 浓度不仅效率低，而且通风热量损失增大，所以应综合考
室 设
虑合理确定通风率，或为提高温室产品产量和质量水平，
施 环
温室密闭管理，进行CO2施肥，室内CO2浓度可以达到高
境 调
于室外的水平，并且可避免因通风损失室内的热量。
环 境
不同时间、不同室外气候条件时的不同需要，能在一定范围
调 节
内进行有效的调节。
与
控
制
第 四 章
温 室 设 施 环 境 调 节 与 控 制
第 四 章
温 室 设 施 环 境 调 节 与 控 制
第 四 章
温 室 设 施 环 境 调 节 与 控 制
第 四 章
温 室 设 施 环 境 调 节 与 控 制
第 通风能力的同时，室内气流应合理分布，通风系
设 施
可按下列经验公式计算：
环
境 调
Ps=Ps0*3t/10 g/(m2·s)
(4-41)
节 与
式中 Ps0——土壤0℃时的CO2释放量，一般肥沃的土壤约为
控 0.01×10-3g/(m2·s)；
制
维持室内CO2浓度的必要通风量与室内外空气CO2浓 度差Co－Ci呈双曲线关系，因此利用通风换气来提高CO2 浓度也是有一定限度的，室内CO2浓度最多只能达到比室 外略低的水平。由于为维持室内CO2浓度的必要通风率远 低于抑制高温的必要通风率，因此，在为抑制室内高温进
境 调
温仍略高于室外，将不满足一些植物要求的温度条件，这时应考虑采
节
用对空气进行降温处理的措施。
与
控
制
2.维持CO2浓度的必要通风量
在日出后，植物进行光合作用将从温室内空气中大
量吸收CO2，使其浓度急剧降低。虽然室内土壤中微生
物的呼吸和有机物质分解将放出CO2，使室内得到CO2少
第 四
量补充，但远远满足不了需要。为维持植物继续进行正
第
从图4-40可看出，遮阳的措施对抑制室内高温有着非常显著的
四 章
作用，有遮阳与无遮阳的情况相比，控制同样室内外温差所需通风率
温
大为减少。但是，仅靠遮阳和单纯通风对室内气温的降低也是有一定
室 设
限度的，即不可能将室内气温降到低于室外气温的水平。在炎热夏季
施 环
，室外气温原本已较高，即便采用大通风率并辅以遮阳措施，室内气
章
常光合作用，在日出后温室即需要考虑进行通风，以从
温 室
室外空气中得到CO2的补充。
设
施
环
境
调
节
与
控
制
为了维持室内CO2的必要浓度所需必要通风率Lc0由下式确定 ：
LC0=(FcP-Ps)/(C0-Ci) m3/(m2·s)
(4-40)
式中 Co ——室外空气CO2浓度，一般约为0.6g/m3；
Ci—— 设定的室内空气CO2浓度，g/m3；
第 四 章
温 室 设 施 环 境 调 节 与 控 制
第 四 章
温 室 设 施 环 境 调 节 与 控 制
由上式可知，温室的通风率L0与室内外温差ti－to为双曲函数关
系（见图4-40）。 20
K = 6 W / ( m 2 ·℃ )
W = 1 .5
温 室 源自文库 外 (t i 温- t o) 差 /℃
(4-43)
施
夜间按下式计算：
环 境 调 节
wp=Kd(pws－pw) g/(m2·s) 式中 Kd —— 质交换系数，s/m；
(4-44)
与 控 制
pws —— 室内气温下的饱和水蒸汽压力，Pa； pw —— 室内空气的水蒸汽分压力，Pa。
二、温室通风系统的布置
（一）自然通风系统设置
温室中自然通风系统的设置，要求有足够的
(4-42)
式中 Wi，Wo —— 室内、室外空气的含湿量，g/kg干空气；
ra —— 室内空气的密度，kg/m3；
第
wp —— 温室内每单位面积产生的水汽量，g/(m2·s)。
四 章
对于wp，白昼可按下式计算：
温 室 设
wp=eat I0(1-r)/r g/(m2·s) 式中 r —— 水的蒸发潜热，r＝2442kJ/kg。
P—— 单位植物叶面积对CO2的平均吸收强度，与植物
的种类、生育阶段、生长情况、温度及光照强度等因素有关、
一般约为0.58×10-3g/(m2·s)；
第 四
fc—— 植物叶面积指数，一般为2～5；
章
Ps—— 单位温室面积的土壤CO2呼出强度，g/(m2·s)，
温 室
与土壤中有机质含量，土壤温度、含水量和通气状况等有关，
节
与
控
制
（三） 控制温室内湿度的必要通风量
温室通风换气是通过引入室外相对干燥的空气、排出较高
湿度的室内空气达到降低室内湿度的目的。其必要通风量须
能够排除在室内设定气温和相对湿度条件下植物蒸腾与土壤
蒸发所产生的水汽量。因此控制温室内湿度的必要通风率按
下式计算：
lw0=ωp/ρa(di-d0) m3/(m2·s)
0.20
施
通 风 率 L 0 / m 3 ·m -2 ·s -1
环 境
即室内外温差ti－to随通风率L0增大而减小，通风率较小时，通
调 风率的较少增加即可显著减少室内外温差（降低室内气温）。
节 与
随着通风率逐渐增大，室内气温降低速率逐渐减缓。
控
制
当通风率达到0.10m3/(m2·s)（温室室内空间平均高度为3m左右 时，相当于换气次数约为2次/min或120次/h）左右时，温室内外气温 差已减少至1～2℃左右，则继续增加通风率时室内气温降低很小，却 使风机的运行耗能与运行费用不必要地增加。因此，从经济性的角度 考虑，一般通风率应在0.08m3/(m2·s)以下，或换气次数低于1.5次/min （90次/h）。
《农业生物环境工程》第4章 温 室设施环境调节与控制5
第五节 温室通风换气
一、通风换气的基本要求与必要换气量
（一）基本要求
第
温室通风换气设计的基本要求是通风系统应能够提供足
四 章
够的通风量，具有有效调控室内气温、湿度和CO2浓度的足
温 室
够能力，以满足室内栽培植物正常生长的要求，同时要求随
设 施
着栽培植物的生长发育阶段和栽培季节的不同，以及一日内
15
a＝ 1 .1 5 kg/m 3 c p ＝ 1 0 1 0 J / ( k g ·℃ )
I 0 = 9 4 9 W /m 2
a ＝ 1 .2
10
e ＝ 0 .6
＝ 0 .1
第
= 0 .6 5
四
5
图4-40 温室的通 风率与室内外温差
章
温
= 0 .2 5
室
0
设
0.00
0.05
0.10
0.15