农业建筑环境工程 第三章 农业设施中的通风与降温

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1、排除多余热量，抑制高温排除多余热量，抑制高温 畜禽舍：畜禽舍：多余热量主要来自于室外热作用和畜禽产生的代谢热。在20左右气温时，畜禽每小时、每kg体重产生的显热，猪、牛等约为410kJ，鸡约为1520kJ。夏季这些热量在室内聚积，加上室外向室内传入的热量，室内将产生较高的气温。在现代集约化高密度养殖条件下，问题更为突出。通风可引入室外相对较低温度空气，排除室内多余热量，防止出现过高气温。畜禽舍：畜禽舍：畜禽的呼吸、排泄物等有机物的分解以及管理作业和设备的运行，将产生氨、硫化氢、二氧化碳、甲烷、粪臭素、一氧化碳等有害气体以及粉尘。为保持室内空气卫生，必须通风引进室外新鲜空气。排除室内水汽，降低室

2、内空气湿度排除室内水汽，降低室内空气湿度温室温室：在封闭管理的情况下，土壤潮湿表面的蒸发和植物蒸在封闭管理的情况下，土壤潮湿表面的蒸发和植物蒸腾作用的水汽在室内聚集，往往产生较高的室内空气湿度，腾作用的水汽在室内聚集，往往产生较高的室内空气湿度，夜间室内相对湿度甚至可达夜间室内相对湿度甚至可达95%以上。高湿度环境影响植物以上。高湿度环境影响植物的蒸腾，妨碍水份与养份的吸收，不利生长发育，并引发病的蒸腾，妨碍水份与养份的吸收，不利生长发育，并引发病害。害。畜禽舍畜禽舍：畜禽的呼吸和体表蒸发、舍内潮湿地面、饮水设畜禽的呼吸和体表蒸发、舍内潮湿地面、饮水设备、饲料和排泄物等产生的水份蒸发，将大量增

3、加室内空气备、饲料和排泄物等产生的水份蒸发，将大量增加室内空气中水汽含量。中水汽含量。通风可有效排除室内水汽，引入室外干燥空气，降低室内通风可有效排除室内水汽，引入室外干燥空气，降低室内空气湿度。空气湿度。n必要通风量必要通风量n设计通风量设计通风量通风相关的标准通风相关的标准温室通风降温设计规范温室通风降温设计规范 （国家标准）（国家标准）GB/T 18621-2002温室通风设计规范温室通风设计规范 （农业行业标准）（农业行业标准）NY/T 1451-2007LnV0yLy dxdLydVdddyd100100lnyyyddVLyxLyLyxLyLVLyxLy10exp1 expLxLyy

4、yVLVlimexp0 xLV0 xyyL又所以0 xLyym3/s30/xGmszzppjQGcttpapjQLctt30/xLmsyypjWGddkg/s()apjWLddm3/sti aito aoFb pibFa piapoapobh1、热压通风的原理 pibpob0ti aito aoFb pibFa piapoapobhti aito ao Fb pib Fa pia poa pobh vb va hahb中和面中和面 只要打开天窗，空气就要从内向外流动，使得室内空气压力降低，下部侧窗内空气压力随之降低，使得pia pobti aito ao Fb pib Fa pia poa p

5、obh vb va hahb中和面中和面221jpjwfjpphhmFF 当进排气口面积已知时，中和面与进风口中心之间的高差hj为：353t27310.40.7ZH2222aoaiooiiVVPZPZ因为：Zo=Zi，Vo=0222aioiaVPPPVP 空气流量为：3a2/m/sLAvAp2aaoiaoa21vpp2baiobib21vpp)(21)()()()(2aao2baiibiaoboaobibiaoavvpppppppp poa-pob=aogh .pia-pib=aigh 又)(21g)(2aao2baiaiaovvhaoaaaaibb bA vA v aoaabaaibbAvv

6、A Aa，Ab 进风口与排风口面积，进风口与排风口面积，m2；a，b 进风口与排风口流量系数。进风口与排风口流量系数。（1）（2）aoaia22aoaaaoaibbai21 g m/shvAA ioioioa2222222aaiiaaaai222ii2222obboobbbb21 g2()g2()g m/s11ThTTThTThvATTAATTTTATTAA式中式中 Ti，To 室内、外空气的热力学温度，室内、外空气的热力学温度，K。3ioioaaaaaa22aaii222222bbaabb2()g2()g m/s111TThTThLA vAATTAAA2222aabb111kAA/sm g2

7、g)(23iioiaTThkThTTkL3iobbb boo2222aabb2()g2g/11TThh TLF vkmsTTAA02nn1/A Ajpaoaijghkg/s 2/2aaaajjjjjjjjpFpFLG（j=1，2，）3a2/m/sLAvAp0jjG0jjG 32112 15044.0./3531030302427330aapjQLmsctt222222221148.911110.63960.63132bbaakAA3322 9.81 2.230329748.9845.2/44.0/303ioiTTghLkmsmsTppjQGctt（1）排风温度（tp）2pdtta htd作业地

8、带温度h地板到排气口中心的垂直距离a温度剃度，一般a=1.0aaaa2/2jjjjjjjjGLFpFp 122aaaaaoaiaoaaaoGGFghP222bbbbaoaipbbpGGFghPab1222211aabbFFhhFhFh或aop0.4ab2214abFhFh21124;3hh hhm123000.6;2.4;261.181/ahm hmtkg m度，夏季猪舍内温度允许比室外计算温度高33326329;1.169/;229 142313531.161/27331iipiptkg mtta Hkg m 1223.36 10034.360 0.42 9.8 0.61.181 1.169

9、1.181aaaaoiaoGFghm2223.36 10017.360 0.42 9.8 2.41.181 1.1691.161pbbbaoiGFghmC建筑物周围的气流与静压分布22121222vvPP2oaov21vCpa0.80.50.5Cfl0.80.50.5C0.8lf0.5C0.8屋面类型屋面类型风风 压压 体体 型型 系系 数数双坡屋面双坡屋面a aC中间值按中间值按插入法计插入法计算算与气流平与气流平行的表面行的表面风压体型风压体型系数均为系数均为0.7150.6300600.8拱形屋面拱形屋面f/lC中间值按中间值按插入法计插入法计算算0.10.80.200.50.6落地落地

10、拱形拱形屋面屋面f/lC中间值按中间值按插入法计插入法计算算0.10.10.20.20.50.62aaoiva21vpp2baivbi21vpppva，pvb 进风口进风口(a)与排风口与排风口(b)外侧风压，外侧风压，Pa；pi 温室内空气压力，温室内空气压力，Pa；ai，ao 室内与室外空气密度，室内与室外空气密度，kg/m3；va，vb 进风口与排风口空气流速，进风口与排风口空气流速，m/s；)(212121)()(ba2oao2oaob2oaoavbvavbiivaCCvvCvCpppppp)(212aao2baivv)(21)(212aao2baiba2oaovvCCv则则aoaaa

11、aibb bF vF v abbaiaaaobvFFv即：m/s 1 12bbaabao2bbaaaiaobaoaFFCCvFFCCvv/sm 11132b2b2a2abao2bbaabaoaaaaaaFFCCvFFCCvFvFL/sm 1132b2b2a2abaobbbbFFCCvvFL即：即：3aboab m/sLLLkvCC其中：其中：2b2b2a2a111FFkPa ivpppjj（j=1，2，）aoaoaoviao2/2 kg/sjjjjjjjjGLFpApp （j=1，2，）0jjG/sm 3oEFvL F进风口面积总和或进风口面积总和或排风口面积总和，排风口面积总和，m2；E风压

12、通风有效系数，风压通风有效系数，风向垂直于墙面时取风向垂直于墙面时取E=0.50.6，风向倾斜时，风向倾斜时取取E=0.250.35。2oaoaiao21g)(vChpjjj（j=1，2，）kg/s 2/2aoaoaojjjjjjjpFpFG（j=1，2，）0jjG223wt m/sLLL 横向通风横向通风纵向通风纵向通风足够的风量足够的风量外外能够克服通风系统的通风阻力能够克服通风系统的通风阻力风机风压进风口阻力室内沿程阻力压力 Pa室外空气压力室内空气压力n离心式风机离心式风机 叶轮旋转方向和气流流向叶轮旋转方向和气流流向不具逆转性；不具逆转性；比转数较小，风压大而空比转数较小，风压大而空

13、气流量相对较小；气流量相对较小；风压风压1000Pa3000Pa，或，或更高；更高；适用于较长管路送风，或适用于较长管路送风，或气流需经过加热或冷却设备等气流需经过加热或冷却设备等通风阻力较高的情况。通风阻力较高的情况。风机型号叶轮直径/mm叶轮转速/rmin-1静 压/Pa电机功率/kW0122532384555风 量/m3h-19FJ5.65609301050010200970093009000870081000.259FJ6.060093012000114901115010810104701013096400.379FJ7.17106351380013300130001278012600

14、12400118000.379FJ9.0900440201001900018000173001670016000151000.559FJ10.01000475260002480023270224202157020720192000.559FJ12.51250320330003150030500285002700025000210000.759FJ14.01400340570005547053770527505140050040455001.52a Pa2LpA a空气密度，空气密度，kg/m3；L通风量，通风量，m3/s；通风口流量系数；通风口流量系数；A进气口或排气口面积，进气口或排气口面积

15、，m2。22h22fml vvhdgg LPLKLPKPKL风量附加安全系数，KL=1.01.1KP风压附加安全系数，KP=1.11.15扩散角扩散角极点极点0000.9650.480.2940.147xvaxaxvrd006.80.147xdaxdd 2 2 2113xyzuuuu00.7060.350.2940.147xooTaxaxTrd0000.9650.480.2940.147xvaxaxvrd00.7060.350.2940.147xooTaxaxTrd000.73xxTvTv00002200iriigdTTgdTAv Tv T 3220.510.11raxxyAdd3220.51

16、0.35raxxyAdd32220.510.35coscosAraxxyddaaLAv跨度小于9m时，可采用一侧进气的横向通风；跨度大于9m时，应采用中央屋脊排气，两侧纵墙进气。夏 季 气 温 状 况夏季空调室外计算参数地区平均气温/六月 七月 八月平均相对湿度/%六月 七月 八月每年最高气温30日数每年最高气温35日数空调室外计算干球温度/空调室外计算湿球温度/黄河流域及以北地区沈阳21.5 24.6 23.568 78 7930.20.831.425.4北京24.0 25.8 24.462 78 8058.66.733.226.4太原21.7 23.5 21.857 72 7641.21.

17、231.223.4兰州20.3 22.2 21.053 61 6533.71.630.520.2西安25.2 26.6 25.559 72 7476.024.335.226.0济南26.3 27.4 26.254 73 7682.517.634.826.7长江流域及以南地区合肥25.0 28.3 28.177 81 7973.316.335.028.2上海23.3 27.8 27.784 83 8262.78.734.028.2南京24.5 28.0 27.877 81 8072.315.835.028.3杭州24.3 28.6 28.083 80 8176.121.935.728.5福州25

18、.5 28.8 28.284 78 78103.822.535.228.0南昌25.7 29.6 29.283 75 75105.827.735.627.9重庆24.2 28.0 28.180 74 7172.923.736.527.3成都23.7 25.6 25.181 85 8549.21.031.626.7昆明19.5 19.8 19.178 83 841.3025.819.9武汉25.7 28.8 28.379 79 7884.021.035.228.2长沙25.9 29.3 28.782 75 7794.229.935.827.7广州27.2 28.4 28.186 83 83131

19、.35.233.527.7含湿量 d(g/kg干空气)5101520253040焓 h50kJ/kg干空气607080100%温度 t()9010080%60%40%=20%ab10152025303540cwabattttta，tb 降温前、后的空气温度（干球温度），降温前、后的空气温度（干球温度），tw空气的湿球温度，空气的湿球温度，。)(waabttttta=35tw=24 =40%tb=26.2tw=24 =83%=80%(tatw)=0.8(35-24)=8.8g/s /)(abvLddE)85.12501(001.001.1tdth0)85.12501(001.001.1),(ht

20、dtdtfkJ/kg干空气 g/s )()85.12501(001.000185.001.1/)(/)(dd/)(baabababLttvtdvLttdftfvLtttdvLddEg/s )(badLttkEvtdk)85.12501(001.000185.001.1d蔬菜区各测点水平分布图Level distribute chart of every observation points in vegetable area123456过 道工作区工作区7蔬菜区各测点垂直分布图Vertical distribute chart of every observation points in ve

21、getable area外遮阳网平面1平面2平面3内遮阳网湿垫及供水系统pp湿垫厚度200mm165mm125mm140mm100mm湿垫厚度200mm165mm140mm125mm100mm/ppAL vVpppVn L H Bm333.20.8 33.226.427.8jaawtttt22 2927.830.2pijttt38500029.5/1.164 103030.227.8aapjQLmsctt31.01.012 3.238.4/Lms鸡舍横断面面积334 285002 12780139560/138240/mhmh 2/139560/3600 1.525.8ppAL vm33139

22、5604845/1.35/28.8pvmhms/150400/3600 28.81.45/ppvL Am s/150000/3600 28.81.45/ppvL Am s33.20.75 33.226.428.1jaawtttt22 2928.129.9pijttt38500039.4/1.164 103029.928.1aapjQLmsctt0.460.4633.228.120.8348.9/ajEttLg s6633600/103600 10 48.9/101.76/wwLn Emh30.4 8 1.8 0.10.576vpppVn L H Bm 湿垫冷风机（下吹式）雾滴大小（m）描述雾的

23、术语相当与自然界的弥散现象1015干雾云2030湿雾森林中的雾3060弥雾弥雾60100细雾蒙蒙细雨100粗雾雨雾粒直径（m）蒸发时间（s）804.27703.32602.48501.75401.14300.65200.3045.500e6aw8.2()6 10()ddhmtt喷管和喷嘴防虫网喷雾室天窗回水槽喷嘴水帘风机12341天窗2喷水管3水膜材料和水膜层4集水槽喷雾水膜降温系统Spraying the water on the film cooling system6档板7湿垫8风机1423567891喷头2除湿剂再生子系统3除湿室4进风口5储液室9温室除湿降温系统示意图The prin

24、ciple figure of dehumidifying and cooling system液体除湿剂的性能比较The capability comparing of liquid dehumidizer干燥剂露点（）浓度（）毒性腐蚀性稳定性主要用途备注氯化钙水溶液-3-14050无中稳定煤气除湿丙三醇溶液（36）15（1080）100无小高温下氧化分解工业气体干燥真空条件下蒸发再生三甘醇-15107095无小稳定空调，一般气体除湿有挥发性氯化锂水溶液-10-43040无中稳定空调，杀菌，低温干燥再生容易，黏度小，使用范围广89710234651屋顶供液管 2穿孔管 3集液槽 4集液管 5过滤器 6集液池 7调节阀 8循环泵 9流量计 10供液管 太阳辐射的质太阳辐射的质量调节系统量调节系统1