(二)冷風滲透熱損失
冬季,室外冷空氣經常會通過鑲嵌透光覆蓋材料的縫隙、門窗縫隙,或由于開門、開窗而進入室內。這部分冷空氣從室外溫度加熱到室內溫度所需的熱量稱為冷風滲透熱損失。
Q2=Cpm(Tn-Tw)=CpNVγ/(Tn一Tw)
=0.00028kw.h/(kg?℃) ×1.25×(50m×15m×3m)×1.365×【16℃-(-12℃)】
=30.1kw
式中
Q2——溫室冷風滲透熱損失,W;
Cp——空氣的定壓比熱,Cp=0.00028kW.h/(kg?℃);
m——冷風滲透進入溫室的空氣質量,kg;m=NVγ
N——溫室與外界的空氣交換率,亦稱換氣次數,以每小時的完全換氣次數為單位;
V——溫室內部體積,m3;
γ——空氣的容重,kg/m3。
上式中N與V的乘積是以m3/h為單位的換氣速率。不同結構溫室的換氣次數見表6.6。同溫度下空氣的容重如表6.7。


(三)地面傳熱熱損失
溫室地面的傳熱情況與墻、屋面有很大區別。室內空氣直接傳給地面的熱量不能用Q=KAΔt來計算,因為土壤的厚度無法計算,向土壤深處傳熱位置的溫度也是一個未知數,土壤各層的傳熱系數K就更難確定。
分析溫室空氣向土壤的傳熱溫度場發現,加溫期間溫室地面溫度穩定接近室內空氣溫度,溫室中部向土壤深層的傳熱量很小,只有在靠近溫室外墻地面的局部傳熱較大,而且越靠近外墻,溫度場變化越大,傳熱量也越多,這部分熱量主要是通過溫室外墻傳向室外,如圖6.1。
由于上述溫度場的變化比較復雜,要準確計算傳熱量是很困難的。為此,在工程上采用了簡化計算方法,即假定傳熱系數法。
圖6.2 地面靠近外墻溫度分布假定傳熱系數的含義是:溫室通過地面傳出的熱量等同于一個假定傳熱系數條件下,室內外空氣溫差通過地面面積傳遞的熱量。依此概念,溫室地面的散熱量就可以采用與溫室圍護結構相同的公式來計算
Q3=∑KiFi(Tn一Tw)
=0.47×(48m×13m)×【16℃-(-12℃)】
=8211.8W=8.2KW
式中 Q3——通過溫室地面的總傳熱量,W;
Ki——第i區的地面傳熱系數,W/(m2.K);
Fi——第i區的地面面積,m2;
Tn,Tw——分別為溫室室內外采暖設計溫度,℃。
鑒于外界氣溫對地面各段傳熱影響不同,地面傳熱系數也隨之各異,靠近外墻的地面,由于熱流經過的路程較短,熱阻小,傳熱系數就大,而距外墻較遠的地方傳熱系數就小。根據實驗知道,在距外墻6m以內的地面,其傳熱量與距外墻的距離有較顯著的關系,6m以外則幾乎與距離無關。因此,在工程中一般采用近似計算,將距外墻8m以內的地段分為每2m寬為一地帶,如圖6.1。在地面無保溫層的條件下,各帶的傳熱系數如表6.8。
需要說明的是位于墻角第一個2m內的2m×2m面積的熱流量是較強的(圖中陰影地段), 應加倍計算。
如果溫室采用半地下式,則上述地面的分段安圖6.3執行,即將室外地坪以下的墻體作為地面,順序推進。

(五)溫室采暖熱負荷
溫室的采暖熱負荷按下式計算:
Q=α1α2Ql+Q2+Q3
=1.04×1.08×127.7KW+30.1kw+8.2KW
=181.7kw
式中
Q——溫室采暖熱負荷,W;
α1——結構附加系數,按表6.4選取;
α2——風力附加系數,按表6.5選取;
Q1——溫室的基本傳熱量,W;
Q2——溫室的冷風滲透熱負荷,W;
Q3——溫室的地面傳熱量,W。
六、超低溫空氣源熱泵的選型
結合歐麥朗熱泵超低溫型機組,在環境溫度-7度時制熱量為:43.8kw,輸入功率為18.6KW;現在按照冬天-7℃的時間段來選取空氣源熱泵機組,故選取:181.7KW÷43.8KW=4.15臺
根據以上綜合計算,當地冬季最冷氣溫可達-13℃左右,故選取5臺歐麥朗超低溫空氣源熱泵機組能以滿足環境溫度-13℃時花卉大棚采暖的需求.
溫室大棚采暖系統與供暖方式
溫室采暖就是選擇適當的供熱設備以滿足溫室采暖負荷要求。在計算求得溫室采暖耗熱量后,選擇什么樣的采暖方式是采暖設計中第二個需要解決的問題。末端采暖系統一般由熱源、室內散熱設備和熱媒輸送系統組成。目前用于溫室的采暖方式主要有熱水采暖、蒸汽采暖、熱風采暖、電熱采暖和輻射采暖等。實際應用中應根據溫室建設當地的氣候特點、栽植類型、溫室的采暖負荷、當地燃料的供應情況和投資與管理水平等因素綜合考慮選定。
目前超低溫空氣源熱泵供暖末端采暖方式也開始多樣化:
1、地板輻射供暖,2、風機盤管供暖,3、散熱片供暖。
1、地板輻射采暖原理:通過埋設于地板下的加熱管,把地板的表面溫度加熱,通過均勻地向室內輻射熱量達到采暖效果。適用居所:新建住宅小區,不具備集中供熱條件或分散的別墅住宅,精裝修公寓。
2、風機盤管供暖原理:通過出風口提供熱源供暖。適用居所:多聯機系統適用于層高較低,對各個房間要求精確溫控的場合;冷熱水系統適用于建筑層高不太高,對各個房間要求獨立溫控的場合;風管系統適用于各空調區使用時間相對集中、溫度要求差別不大的場合。
3、散熱片供暖原理:以集中供暖為熱源的方式。適用居所:普通住宅小區,有集中供暖條件的住宅。
根據上述三種方式供暖末端采暖并結合客戶實際情況,考慮種植品種不適宜于過高的風速環境中生長,所以供暖末端不宜采用風機盤管。地板輻射供暖雖效果較為理想,但地埋管嚴禁重壓和在地面上釘尖銳的東西且花卉大棚結構安裝限制故不采用地板輻射。散熱片供暖的散熱屬于緩慢的自然循環,適合于該大棚種植品種生成和大棚結構的安裝,歐麥朗公司建議該花卉大棚供暖末端使用散熱片供暖方式解決。