玻璃大棚这个部位处理好,冬季节能省钱看的见

温室工程技术

2019-12-05 09:01

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文洛式连栋型温室是世界上使用量最大的温室结构形式。一般为一跨三尖顶,温室具有小屋顶、多雨槽、大跨度、构件标准化程度高等特点,已经成为国内玻璃温室和 PC 板温室的首选结构。#智慧农民# #隆平培训# #湖南农业杂志# #我是农技专家# 

纹路型玻璃大棚顶部天沟保温性能的研究

 

 

文洛式连栋温室由于结构的需要,在温室的顶部布置了很多天沟,天沟既是排水的需要,也是主要受力杆件。其上覆盖材料为聚碳酸酯中空(PC)阳光板或高透光玻璃。天沟一般采用 2~3 mm 厚热镀锌钢板制作,下部设有接露槽,收集并导出屋面的冷凝水;上部设有外遮阳支座,用以固定外遮阳立柱。此类型温室于 20 世纪 90年代引进到中国,多年来已进行了大规模的推广与普及,很多专业厂家根据当地的气候、栽培方式对文洛式温室进行了吸收转化和改进,如加装风机 - 湿帘降温系统、多层拉幕遮阳保温系统、侧墙中空玻璃等,改善温室环境调控能力,实现节能降耗,提高温室综合效益 。

纹路型玻璃大棚顶部天沟保温性能的研究

 

 

文洛式温室的天沟一般由热镀锌钢板加工制作,其展开面积往往达到温室轴线面积的8%~10%,隔热性能差、传热快。冬季室内的热量向外传的快,夏季室外的热量向室内传的快,无论是哪种情况,要想保持室内的适宜温度,都要消耗能量。虽然天沟所占的散热面积比例并不是很大,但这部分散失的能量在实际运营中也是相当可观的,因此北京航天华阳环境工程有限公司在 2012 年为北京市丰台区草桥实业总公司花卉产业园设计制造的温室天沟下表面增加了橡塑保温板,以增加天沟的隔热保温性能,得到了很好的成效,节省了大量的运营成本,得到了用户的好评。实践表明,在今后的温室设计建造中一定要对天沟保温引起重视。下面就以该花卉产业园温室的冬季供暖为例进行比较说明。由于温室主要的散热部位是顶部和立面,在此仅对顶部及立面覆盖部分为保证温室正常运行所需的供暖量进行比较说明。

纹路型玻璃大棚顶部天沟保温性能的研究

 

 

该温室为 WS-PC-108 型文洛型三尖顶中空PC 板连栋温室。覆盖材料主要是 10 mm 厚聚碳酸酯中空 PC 板,板材密度 1.7 kg/m2。南北长40 m,东西长 3.6 m×30=108 m,温室轴线投影平面 4320 m2。小屋脊跨度 3.6 m,侧墙 PC 板净高 3.5 m,端墙 PC 板平均高度 3.95 m。天沟 31 道,40 m/ 道,天沟展开宽度 0.32 m,材质为 2 mm 厚热镀锌钢板。温室内上部配置有双层保温系统,即内遮阳节能保温系统和内保温系统,简称为保温系统,保温系统在冬季的夜里是展开的。天沟保温的做法是在热镀锌钢板下表面贴 10 mm 厚,密度为40 kg/m3的橡塑保温板,导热系数 0.034 W/(m2·K),粘贴紧密无气泡,天沟檐做防脱落处理。即:

纹路型玻璃大棚顶部天沟保温性能的研究

 

 

整个温室的投影面积,S 投影 =4320 m2

天沟面积,S 天沟 =0.32 m×40 m×31=397 m2

顶部 PC 板面积,S 顶 pc=3.8 m×40 m×30=4560 m2

立面 PC 板面积,S 立面 pc=S 侧 PC+S 端 PC=3.5 m×40 m×2+3.95 m×108 m×2 =280 m2+853 m2=1133 m2

纹路型玻璃大棚顶部天沟保温性能的研究

 

 

10 mm 厚中空 PC 板的传热系数,K 阳 =3.0W/(m2·K),(板材密度:1.7 kg/m3)

热阻 R 阳 =0.333(m2·K)/W

2 mm 厚钢板热阻,R 钢板 = 钢板厚度 / 钢板导热系数 =0.002/58.2=0.000034(m2·K)/W

10 mm 厚橡塑保温板热阻,R 橡塑 = 橡塑板厚度 / 橡塑板导热系数 =0.01/0.034=0.294(m2·K)/W,(橡塑密度 40 kg/m3)

内表面换热阻,Rn=0.11(m2·K)/W

外表面换热阻,RW=0.04(m2·K)/W(此处未考虑室外风速变化及结构型式的影响)

PC板处的热阻,

R 阳光板处 =R 阳 +Rn+RW=0.333 +0.11+0.04=0.483(m2·K)/W

钢板处的热阻,

R 钢板处 =R 钢板 +Rn+RW=0.000034 +0.11+0.04=0.150034(m2·K)/W

纹路型玻璃大棚顶部天沟保温性能的研究

 

 

钢板 + 橡塑板处的热阻,

R(钢板 + 橡塑板)处 =R 钢板 + R 橡塑板 +Rn+RW=0.000034 +0.294+0.11+0.04=0.444(m2·K)/W

PC 板 处 的 传 热 系 数,

K 阳光板处 =1/R 阳光板处=1/0.483=2.07 W/(m2·K)

钢 板 处 的 传 热 系 数,

K 钢板处 =1/R 钢板处=1/0.150034=6.665 W/(m2·K)钢板 + 橡塑板处的传热系数,K(钢板 + 橡塑板)处=1/R(钢板 + 橡塑板)处 =1/0.444=2.25 W/(m2·K)

以室外温度 -16 ℃, 室 内 种 植 花 卉 一 品红,夜温 16 ℃,内遮阳保温幕及内保温膜以上到屋面之间的温度与幕下的温差基本保持在7~10℃,平均温差为 8.8℃,即内遮阳保温幕及内保温膜以上到屋面之间的温度为 7.2℃计算 [3],顶面室内外温差 ΔT 顶面 =23.2℃,立面室内外温差 ΔT 立面 =32℃,天沟未做保温时的温室坎墙以上的传热量 Q 未保温:

Q 未保温 =ΔT 顶面 K 阳光板处 S 顶 pc+ΔT 顶面 K 钢板处 S 天沟 + ΔT 立面 K阳光

板处S立面

PC=23.2×2.07×4560+23.2×6.665×397+32×2.07×1133=218989+61387+75050=355426 W

天沟做了保温后的温室坎墙以上的传热量Q 已保温:

Q 已保温 =ΔT 顶面 K 阳光板处 S 顶 pc+ΔT 顶面 K(钢板 + 橡塑板)处 S 天沟+ΔT 立面 K 阳光板处 S 立面

PC=23.2×2.07×4560+23.2×2.25×397+32×2.07×1133=218989+20723+75050=314762 W

节能率μ=(Q 未保温 -Q 已保温)/Q 未保温 =(355426-314762)/355426=0.115=11.5%

 

纹路型玻璃大棚顶部天沟保温性能的研究

 

 

目前,由于环保的要求,不少地区的温室加温由燃煤改为天然气或燃油,加温费用大幅上升。可见温室天沟做保温处理后,每年节省的加温费用是可观的。以上只是对冬季节约供暖费用做了简单的对比计算,并未对夏季降温节能进行计算。天沟做保温处理后,夏季可以阻挡热量传入室内,同样可节约降温费用。

该温室增加天沟保温费用投入共计 19008元,折合 4.4 元 /m2,如果按 10 年折旧的话,其建设费用与节省的运营费用相比是微不足道的,可见节省的运行费用还是非常可观的,因此天沟保温是非常重要,非常有意义的。

纹路型玻璃大棚顶部天沟保温性能的研究

 

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市我最傻

2019-12-16 03:49

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玲$林

2019-12-15 07:41

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2019.12,班

2019-12-12 19:41

实用!

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丛玉江

2019-12-11 06:31

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赵红梅

2019-12-10 20:08

感谢分享~

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农友1248

2019-12-09 23:14

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1966赵春海

2019-12-09 21:56

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农友5917

2019-12-09 10:43

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农友5732

2019-12-09 10:30

很好

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市我最傻

2019-12-08 10:22

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农友2130

2019-12-08 10:08

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唐文资

2019-12-08 09:00

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苹果红了李仲龙

2019-12-08 07:36

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农友0584

2019-12-08 07:34

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杨玉

2019-12-07 17:00

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农友5660

2019-12-07 16:44

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朱国 华

2019-12-07 10:47

学习

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二月二

2019-12-07 07:00

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廖桂平

2019-12-06 22:03

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农友6457

2019-12-06 15:05

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