温室冬季采暖加温设计
在我国东北、华北和华中的一些地区,冬季气候寒冷,尤其是夜间,由于温室辐射而产生的逆温作用,使室内温度常常低于零度。东北等气候非常寒冷的地区,甚至白天室内温度也会低于零度,在这些地区要想实现温室的越冬生产,必须进行加温。不同地区对于不同温室,需要加温的时间长短不一,在东北地区加温时间约需5~6个月,华北地区约需3~5个月,华中或南方某些地区,一般都只需进行临时加温即可。
温室常用的加温方式根据媒介不同可分为:热水采暖、热风采暖和电热采暖三种。
· 热水采暖
热水采暖系统是由热水锅炉、供热管道和散热设备三个基本部分组成。其工作过程为:先用锅炉将水加热,然后用水泵加压,热水通过加热管道供给在温室内均匀安装的散热器,再通过散热器对室内空气进行加温。整个系统为循环系统,冷却后的水重新回到锅炉进行加热,进入下一次循环。
热水采暖系统运行稳定可靠,是目前大型连栋温室常用的采暖方式。但系统设备复杂,造价高,一次性投资较大。系统中的锅炉和供热管道采用目前通用的工业和民建产品,散热器一般使用温室空调机组(园艺暖风机)。
另外,热水采暖系统还有一种加温方式,即地中加热。设备与上述不同之处在于,无需安装散热器,而直接将热水管道埋设于地表土壤中,直接对土壤进行加热,然后再通过辐射或传导对室内空气进行加热。地中加热方式直接加热了作物生长的区域,同时土壤还具有较强的蓄热功能,因此比起散热器来更加节能。地中加热管道一般采用特殊的塑料管材,有时也用钢管。
· 热风采暖
热风采暖系统由热源、空气换热器、风机和送风管道组成,由热源提供的热量加热空气换热器,用风机强迫温室内的部分空气流过换热器,当空气被加热后进入温室内进行流动,如此不断循环,加热整个温室内的空气。
热风采暖系统的热源多种多样,一般分为燃油、燃气和燃煤三种,也可以是电加热器。热源不同,加热系统的设备和安装方式也各不相同。一般来说,电热方式换热器没有造成空气污染,可以安装在温室内部,直接与风机配合使用;燃油、燃气式加热装置一般也安装在室内,但由于其燃烧后的气体含有大量对作物有害的成份,必须排放在室外;而燃煤热风炉体积往往较大,使用中也不易保持清洁,一般安装在温室外部。
热风系统的送气管道由开孔的聚乙烯薄膜或布制成,沿温室长度方向布置,开孔的间距和位置需计算确定,一般情况下,距热源越远处孔距越密。
热风采暖系统的优点是:加温时温室内温度分布比较均匀,热惰性小,易于实现温度调节,且整个设备投资较低。但运行费用较高。热风采暖在塑料温室中较为常见。
· 电热采暖
电热采暖系统是利用电能直接对温室进行加温的一种方式。一般做法是将电热线埋在地下,通过电热线提高地温。电热采暖在没有常设加温设备的南方温室中采用较多,主要用于育苗温室,只适宜作短期使用。
采暖方式和设备的选择
温室采暖费用是决定温室运行成本的重要因素,采暖设备的选用很大程度上影响着温室投资、运行成本和以后的经济效益,因此在温室设计阶段就应该慎重考虑,科学合理地选择。温室采暖设备与温室类型、所处区域关系密切,在设计之初都要进行温室热负荷的计算。根据设计计算所得出的需要供热量进行散热器的布置,同时对热源的容量进行确定。只有根据自己的温室形式和当地气候进行设备的选择,才能很大程度地避免材料浪费。
温室加温设备总的来说可分为热源和加热装置两部分。热源装置又可分为燃油式、燃气式和燃煤式三种。其中燃气式的设备简单,造价低,但气源容易受到限制;燃油式的设备也比较简单,操作方便,可以实现较好的自动化控制,这种设备常用的是一些小型的燃油锅炉和热风炉,但燃油式设备运行费用比较高,要得到相同的热值比燃煤的费用高三倍左右。燃煤式设备费用高,因为占地面积大,土建费用也往往较高,但设备运行费用在三种设备中是低的。加热装置包括前面所述热水式和热风式两种,热水式的性能稳定,但价格高,热风式的性能一般,造价较低,运行费用高一些。
一般来说,在北方地区,由于冬季加温时间长,采用燃煤热水锅炉较为可靠,但需要较高的一次性投资;南方地区加温时间短,热负荷低,采用热风采暖经济合算。
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