GBT 18621-2002 温室通风降温设计规范.pdf

t c s 6 5.0 4 0.3 0P 8 5i中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准G B/T 1 8 6 2 1 一2 0 0 2温室通风降温设计规范D e s i g n r e g u l a t i o n o n g r e e n h o u s e v e n t i l a t i o n a n d c o o l i n g2 0 0 2 一 0 1 一 1 6发布2 0 0 2 一 0 7 一 0 1 实施中华人民共和国国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局发 布G s/T 1 8 6 2 1 一2 0 0 2前专耳 二 1 本标准是首次制定的温室系列标准之一。该系列标准包括：1 温室结构设计荷载 2.温室通风降温设计规范 3 温室工程术语 4 连栋温室结构 5 日光温室结构 6.湿帘降温装置 7.温室加热系统设计规范 8.温室电气布线设计规范 9 温室控制系统 设计规范 上述标准中，前 2 项为国家标准，其余为行业标准。本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由全国农业机械标准化技术委员会归口。本标准起草单位：中国农业机械化科学研究院环境工程设备研究开发中心、深圳市绿鹏农业设施工程技术有限公司。本标准主要起草人：万学遂、黄志勇。中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准温室通风降温设计规范D e s i g n r e g u l a t i o n o n g r e e n h o u s eG B/T 1 8 6 2 1 一2 0 0 2v e n t i l a t i o n a n d c o o l i n g范 围本标准规定了温室通风及降温系统的定义、设计计算方法、主要技术参数的确定方法。本标准适用于温室通风降温系统。定义 本标准采用下列定义。2.1 通风v e n t i l a t i o n 温室内外进行空气交换，即为通风。其 目的是排除多余的太阳辐射热，降低过高的室内环境温度，并补充空气中的二氧化碳，控制相对湿度，为作物生长创造良好的环境条件。2.2 通风率v e n t i l a t i o n r a t e 在标准工况下，为排除多余太阳辐射热，避免室内环境温度过高，单位面积温室所必须的通风流量。符号为4，单位为m3/(m z h)o2.3 标准工况 s t a n d a r d c o n d i t io n 标准工况是指大气压力为 1 个标准大气压（1 0 1 3 2.5 P a)，温室室内最大太阳辐射强度 5 0 0 0 0 l x，允许温升（从湿帘进风口到风机出口温差）为 4 C。在设计温室通风降温系统时，推荐 9 值为 1 5 0 m 3/(mah)；对于无蒸发降温措施，完全靠机械通风降温的温室，4 值视情况可在 2 0 0 3 0 0 m 3/(m h)的范围内取值。2.4 自 然通风 n a t u r a l v e n t i l a t i o n 利用温室内外温差与风力作用造成室内外空气压差，而进行室内外空气交换的技术措施。这种通风方式基本上不消耗或很少消耗动力能源，但要求有可供利用的风和足够的开窗面积。2.5 强制通风f o r c e d v e n t i la t io n；机械通风m e c h a n i c a l v e n t i la t io n 利用风机运转造成室内外空气压差的通风措施，包括向室内送气的正压通风和向室外排气的负压通风。2.6 降温 c o o l i n g 降温是指空气在进人温室时，通过水的绝热蒸发，吸收空气中的大量显热，而使空气的干球温度得以降低的过程。降温系统指湿帘风机系统。2.7 空气循环 a i r c i r c u l a t io n 使空气在温室内正常流动和混合，改善温室内空气温度和湿度均匀性的运动过程。夏季机械 通风与降温设计原 理中国多数地区的气候属于温带大陆性气候，夏季气温常高达 3 5 -4 0 C。进入温室的空气，进一步吸中华人 民共和国国家质且监督检验 检疫总局 2 0 0 2-0 1 一 1 6批准2 0 0 2 一 0 7 一 0 1实施G B/T 1 8 6 2 1-2 0 0 2收太阳辐射热量，常常产生作物难以承受的高温。在这种情况下，应采取必要的降温措施。夏季降温措施有 自然通风、遮阳、机械强制通风、湿帘风机降温、喷雾降温甚至热泵降温等。自然通风需要在高温季节当地常有可供利用的 自 然风，这是很难完全满足的。采用这种方式降温，不能种植对环境温度要求苛刻的作物。为了实现最佳降温效果，常在 自 然通风温室，选种蒸发量大的作物。机械通风只能用流动的空气带走多余的辐射热，室内温度不可能降到环境温度以下。因此，在通风的条件下，利用蒸发的原理，使空气的干球温度降低便成为最常用而有效的一种夏季降温设施，这就是湿帘风机降温装置。本标准规定了湿帘风机降温系统的设计方法和计算公式。湿帘风机系统一般由排风机、湿帘箱、循环供水装置和控制器等部分组成。排风机将吸收了太阳辐射热而提高了温度的空气排出温室，带走辐射热，使温室内处于一定的负压状态。由于室外气压高于室内气压，室外的空气便可透过湿帘表面进人室内。过帘空气中的显热由于湿帘水分的蒸发而被吸收，从而使 自身的干球温度得以降低。蒸发了的水分由供水装置不断地进行补充。多余的水汇集起来后，经过过滤，流回贮水箱（池）。湿帘风机系统的运转 由控制器执行控制。3.2 总通风设计流量 Q的确定3.2.1 总通风设计流量 Q的计算公式 通风的主要功能是排除多余的太阳辐射热，通风流量需求与温室地面面积成正比，总通风设计流量的计算公式见公式（1)、公式（2)0 Q.f A V q A ，“一（1）式中：Q 总通风设计流量，m 丫 h；q 一基本通风量，m /(m h);A 一 一 温室地面面积，m ;f in Iz温室通风流量系数。f 二，二f 高 八 f 温 升 （2）式中：厂 高 温室所在地海拔高度调整系数；f 光 一 温室内光照强度调整系数；f 二 升 温室湿帘与排风机之间允许温升调整系数。3.2.2 海拔高度调整系数侃 空气的排热能力取决于其重量而非体积，单位体积空气的重量与气压成反比。气压与海拔高度直接相关。在理论上，海拔高度调整系数可按公式（3)计算：.f x二1 0 1 3 2.5/p “”（3）式中：p 温室所在地气压，P a.在缺乏当地气压数据时，f A值可从表1 查取。表 1 海拔高度调整系数f 4海拔高度，m 1 _f m q，则用 f i代替、f m-i 计算温室总通风量。13 风机的规格和台数 N 的确定3.3.1 风机型式选择 湿帘风机系统一般使用大直径轴流式排风机。这种风机通风流量大，噪音小，运行平稳，消耗动力小。3.3.2 风机规格选择 温室通风总流量确定之后，可选择适合的风机规格。风机大小的选择要适当。为使温室内气流平稳，少产生紊流，使室内温度均匀，相邻风机的间距应不大于 8 m。风机台数的确定，用厂家提供的风机在2 5 P a 静压（2.5 mm水柱）的流量（单台流量）去除设计通风总流量 Q，即可求得风机台数 N。见公式（7)o N=Q 单台流量 （7）与风机所在侧相对的端墙上，如果不设湿帘装置，必须有足够面积的进气口。为防止害虫从进气口进入温室，进气 口应安装防虫网。建议风机为防虫网提供 1 2.5 P a 静压。风机的最大静压应留有 1 2.5 P a的安全余量。如果设有湿帘，风机的工作压力应能克服湿帘的静压降（约 1 5 -2 0 P a).3.4 风机安装位置3.4.1 风机应安装在温室下风向的侧墙或山墙上，如果风机必须安装在上风侧，设计通风总流量至少要增加 1 0 写。3.4.2 风机排气口与邻近障碍物（例如建筑物墙壁）之间的距离应大于风机叶轮直径的 1.5 倍。3.4.3 设计风机台数G3 时，建议其中 1 台以上采用双速电机驱动，以便更方便灵活地调节通风流量。3.4.4 设计风机台数为多台时，建议将全部风机按一定的间隔分成 2 组或 3 组，以便控制同时运转的风机的台数，按实际需要，调节通风流量，并保持温室各处气流大体均匀。3.4.5 风机外侧应有百叶窗，防止停机时空气倒流或害虫和污物侵人。风机内侧应用防护罩，防止人体和杂物接触运动部件。若防护罩 网至运动部件 的距离在 1 0 0 m m之 内，护 网所用钢丝直径不应小于1.5 m m，孔口不得大于 1 3 m m；若防护罩网至运动部件的距离超过 1 0 0 m m，可使用直径 2.7 m m 的钢丝编网，孔口尺寸最大可达 5 0 m mo3.5 湿帘设计 目前普遍使用湿强瓦楞纸蒸发湿帘，常用厚度有 1 0 0,1 2 0,1 5 0 m m 等几种。比表面积在 3 7 0 m/m以上，静压降约 1 5 P a.3.5.1 湿帘的过帘风速 湿帘的降温依赖水分的蒸发，欲使湿帘有较好的蒸发效果，空气通过湿帘表面流进温室时，应有一定的过帘风速。对于瓦楞纸湿帘，需用的过帘风速一般为 1.0 -1.5 m/s。设计时，若要求提高降温效果，取较小的过帘风速；厚度较大时，取较大的过帘风速；湿热地区取小值，干热地区取大值。G s/T 1 8 6 2 1-2 0 0 23.5.2 湿帘 面积确定 根据设计温室通风总流量 Q和选定的过帘风速，可按公式（8)计算出需用的湿帘面积 S e S 6 2/3 6 0 0 v （8）式中：S-湿 帘 面 积，m 2;Q 温室设计通风总流量，m 3/h;v 一 一 过帘风速，m/s o 如果温室结构不能按要求安装足够的湿帘，最多可将上述计算值减至 7 5%。同时应考虑采取加强温室密封性等措施，减少空气渗漏。15.3 湿帘的布置3.5.3.1 湿帘长度和高度的确定 湿帘通常安装在与排风机相对的山墙或侧墙上，最好是通长设置，也可选用适当规格的成品湿帘箱装在风机对面的墙上。对于通长安装的湿帘，根据其墙的长度和湿帘面积，可计算出高度。同样，根据成品湿帘箱的高度和湿帘面积，可计算出长度或个数。标准的成品湿帘箱的常用高度为 1.5,1.7,2.0 m,其他尺寸一般需向生产厂定做。3.5-3.2 湿帘的安装位置 湿帘应布置在温室的上风向。如果温室上风向有其他建筑物遮挡或上风向 7.5 m 范围内有相邻温室，湿帘的布置可不考虑当地主导风向。对于装有湿帘风机系统的温室群，当温室间距小于 1 5 m时，设计中应注意避免从一个温室排出的废气直接排向邻近温室的湿帘进气口。如果相邻温室的风机面对面排气，温室间距小于 5 m时，两温室的风机应交错布置，以免温室排出的废气直接吹向对面的风机。如果温室装有内遮阳网，为了减少从湿帘吸人的冷空气与上部热空气的混合，改善作物生长区的降温效果，湿帘和风机的上边缘应不超过遮阳网的安装高度。建议在湿帘的外侧，加装进风口。进风口尺寸可以与湿帘相等或稍小。进风口上，降温季节可安装适当的防虫网材料，防止飞絮或昆虫粘在湿帘纸上，堵塞空气流道；冬季则用塑料薄膜封闭，防止冷空气侵人温室。进风口外表面 与 湿帘表面的间距应不小于二者高差的一半。3.6 湿帘循环供水系统设计I6 1 供水量定额 为使湿帘湿透，每延米湿帘长度应保证一定流量的供水量（最小值），否则不能浸透湿帘，影响蒸发降温效果。不过，供水量也不能过大。过大则在湿帘表面形成连续水膜，妨碍过帘空气的流通，也影响蒸发降温效果。对于 1 0 0 m m厚瓦楞纸湿帘，每延米长度供水量最小值为 0.2 5 m /h;1 2 0 m m厚，每延米供水量最小值为。，3 8 m3/h;1 5 0 m m厚，每延米供水量最小值为 0.5 6 m/h,3.6.2 供水泵流量计算 按公式（9)计算供水泵流量。Q 二k q I ”一（9）式中：Q 供水泵流量，M 3/h;k 一 一 系数，1.1-1.4，一般取 1.2;9 湿帘供水量定额（最小值）,m 3 八m h);I,一 湿帘长度，ma 供水管路中，可设一阀门，以便调节流量，使湿帘运行在最佳状态。3.6.3 供水池容量 V 对于瓦楞