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时间:2018-07-29
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1、第二章 农业设施的采暖1.农业设施中采用的采暖方式有哪些?各有何特点?各适用于什么情况下?2.简述热水采暖、热风采暖和辐射采暖的优缺点以及适用范围。答:(按采暖设备分类)①热水采暖②蒸汽采暖③热风采暖④电热采暖⑤辐射采暖(一般用于育雏和育苗)⑥火炉采暖(可以产生二氧化碳,供热温度不均匀和人工比较大)热水采暖:以热水为热媒的采暖系统采用60~80℃热水,通过室内散热器自然放热;水热惰性大,热稳定性和均匀性好,室内温度波动小,停机后保温性强;须采用配管和散热器及循环动力,设备费用较高,一次性投入较多,运行热损失较小,较为经济;预热时间较长;适用于大型温室和畜禽舍,国内采用
2、最多蒸汽采暖:采用100~110℃蒸汽,室内散热器自然放热;供热温度高,散热器表面散热强度大,可减少散热器使用的数量,一次性投资少;各散热器间高度差较大时,不会产生如热水采暖那样较大水静压力;系统热惯性小,停机后保温性差;对锅炉及系统要求高(耐高温高压、耐腐蚀、密封性好),散热器附近局部高温;当畜禽舍或大型温室群建造在高差大的地形上时,为避免采用热水采暖系统时水静压力大的问题,可采用蒸汽采暖。实际采用很少。热风采暖:是利用热源将空气加热到要求的温度,然后由风机将热空气送入采暖间。采用强制对流热交换的方式加热空气;预热时间短,升温快;不用配管和散热器,配置安装灵活、简便
3、,设备费用较低;便于调节和自动控制;可以和冬季通风相结合而避免冬季冷风对动植物的危害;温度稳定性差,停机后温度降低快;为使热风在室内分布均匀,往往采用送风管道进行输送分配。适用:小型畜禽舍、温室与塑料大棚,或用作大型畜禽舍和温室的辅助加温设施,尤其适用于短期临时加温。3.温室的热量收支项目都有哪些?如何进行计算?在不同情况下,得热和失热会有何不同?(考虑正常和冬季即可)4.加温温室和不加温温室的热量收支与平衡有何不同?5.通过农业设施围护结构的传热量大小主要与哪些因素有关?6.农业设施中的非透明覆盖材料与透明覆盖材料的传热方式有何不同,怎样分别确定其传热系数?透明覆盖
4、材料的传热方式如下图,即部分辐射可以直接传到室外,不通过围护结构导热。十一辐射对流导热辐射辐射对流7.如何计算温室的冬季采暖热负荷?8.畜禽舍建筑的热量收支项目都有哪些?如何进行计算?9.如何计算畜禽舍的冬季采暖热负荷?10.比较温室与畜禽舍冬季采暖热负荷的计算方法,有哪些主要的不同点?(蒸发显热量,温差修正系数和附加修正量)11.农业设施的冬季采暖热负荷计算时,为何按稳态传热进行计算?哪些情况下,按稳态传热计算冬季采暖热负荷会有较大误差?,在我国北方的冬季,室外温度的波动幅度远小于室内外的温差。对室内温度容许有一定的波动幅度,采用稳定传热过程计算(假定温室内外温度和
5、其他传热参数不随时间变化。)可以简化计算并能基本满足需求。室外温度变化幅度较大的,对室内温度要求严格,温度波动幅度要求很小的建筑和房间采用不稳定传热原理。12.农业设施的冬季采暖热负荷计算时,设施内的计算温度(温室:室内计算温度应取最大热负荷时所对应的植物生育适温:昼夜温差大取夜间植物适温,变温管理取中后半夜抑制呼吸作用的植物适温,昼夜温差小的取白天植物适温;畜禽舍:(经济性)略高于畜禽舍的下限温度。和设施外的计算温度如何确定?13.计算农业设施冬季采暖热负荷时,地面传热的耗热量(地中传热量)如何计算?公式。粗略计算法:按离外围护结构的远近对地面面积进行划分,不同面积
6、取不同的传热系数,如图所示。温室内热量通过靠近外墙的地面传到室外的路径短,热阻小,传热系数大,以此类推。14.农业设施因通风(或冷风渗透)引起的热量损失大小与哪些因素有关?如何进行计算?冬季为了减少温室通风热量的损失,往往采用密闭管理的方式,这个时候通风系统关闭,但由于围护结构不可避免的存在缝隙(密封程度)漏风,在风压(外界风速)和热压(内外温度,内外温差)的作用下,实际上通过温室渗透的冷风实现了不充分通风,这种情况下实际仍然存在的通风热量损失通常称为冷风渗透耗热量。十一冷风渗透量(通风量)式中n——温室的换气次数,0.5~4次/h;V——温室的内部容积,m3。)(计
7、算公式类此,一般温室计算为密闭,通风散失即指冷风渗透散失的热量。并且因室内湿度很高,产生的蒸发很小,只记显热损失。)12.影响农业设施冬季采暖热负荷大小的因素主要有哪些?为减少农业设施的冬季加温能耗和生产运行成本,可以考虑采取哪些节能的措施?温室的保温性能和采光性能;温室所处地区的室外温度,风速等气候条件;室内作物和畜禽的生长需求减少地中传热量(温室周边设置防寒沟)减少通风或冷风渗透的热量损失(加强密闭性)加强温室围护覆盖的保温性(保温覆盖材料、设置保温幕)提高加温设备的热转换和利用效率有效利用新能源(可再生能源:太阳能、地热能、风能等)有效利用工农
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