温室采暖greenhouse heating

用供热方法提高温室内温度的工程技术。当温室环境温度低于植物正常生长发育或生产计划所要求的温度时，应用采暖设施增加温室热量，从而提高温室环境温度。温室采暖，按加温对象可分空气加温、土壤（地中）加温、灌溉水加温和营养液加温； 按热媒可分为热水采暖、通风采暖、辐射采暖、蒸气采暖； 按热能来源可分为煤、油（重油）、气(天然气、人工煤气)、电热、工业余热、地热、太阳能（蓄热）等采暖； 按采暖方式分集中和分散采暖。
温室加热量 采热设备容量取决于温室采暖设计热负荷。它是根据温室的热量平衡原理，在给定的室内外气象参数下，由下式求得：

Q={A_g(h_c·f_c+h_v)(t_i-t₀)+A_sH_c}f_w·f_h

式中 Q为温室采暖必要加热量（瓦）; A_g为温室外围护结构表面积(米²);h_c为传热系数(瓦/米²·℃);f_c为与覆盖材料特性有关的修正系数； h_v为换气传热系数(瓦/米²·℃); t_i为室内设定气温(℃); t₀为室外设定气温(℃); A_s为温室内土壤表面积(米²);H_c为风速修正系数； f_w、f_h为与供热方式及散热管配置方式有关的修正系数。
在缺乏资料时，温室必需的加热量，也可由下式求出概算值：

Q′=K·A_g(t_i— t₀)·α

式中 Q′为温室采暖必要加热量概算值（瓦）; K为采暖负荷系数(瓦/米²·℃); A_g为温室表面积(米²);t_i为温室内设定气温(℃);t₀为温室外设定气温(℃);α为保温覆盖材料的热节省率(%)。
用上述两式计算温室采暖设计热负荷时，室内外设计气温均取日最低气温作参数。室外设计气温根据温室建筑特点，常采用气候保证率方法求出日最低气温作指标。对于面积大、设备复杂、投资高、使用年限长(>5年)、种植经济价值高的蔬菜、花卉、水果等一类的温室，可选取气候保证率较高的指标。而对于面积小、设备简单、投资低、使用年限短(<5年)、种植耐低温蔬菜的简易加温温室，可选取气候保证率稍低的日最低气温为指标。室内设计气温则要根据植物本身的生物学要求及生产计划(决定种植制度、作物种类、栽培管理方式等)的要求综合地加以考虑决定。如采暖季节强调早熟、争取前期高产量、高产值的果菜类温室，可按较高室温(19℃)取值。而如果强调拉长采收期，争取全生育期的高产量、高产值的果菜类温室，则可按较低室温取值。一般生产黄瓜的温室室温计算参数为15℃，生产番茄时为12℃。如在同一温室中用户要求保证上述两种情况的正常生产时则室内气温计算参数应选高者。
热水采暖 多为大型温室采用。水的热惰性较大，温度调节可以达到较高的稳定性和均匀性。与热风和蒸气采暖相比，虽一次投资较多，循环动力较大，但热损失较小，运行较为经济。热水采暖系统按热媒温度可分为低于100℃的为低温热水采暖系统；高于100℃的为高温热水采暖系统。按系统循环动力可分为自然循环系统和机械循环系统。按系统管道与散热器连接方式可分为双管连接系统和单管连接系统。热水采暖系统主要由提供热源的锅炉、热水输送管道和散热设备等构成。系统运行时，要求：❶保持热媒的循环运转可靠；
❷保持热源的产热量、管道的输热量（包括沿途热流失）和散热器的散热量三者之间的能量平衡。即要求锅炉的供水温度、管路的输水能力和散热器的散热面积都必须在满足设计热负荷的前提下协调一致。这也是热水采暖系统设计和施工安装中必须遵循的基本工作规律。采暖系统设备全部安装完毕后，需进行系统的初始调节和运行调节。初始调节是利用预先安装好的阀门，对各支路的流量进行一次调节。其顺序是首先通过调节室外网路在各温室入口处的阀门开度，使距热源远近不同的温室达到供热平衡，然后再对室内系统的各支管路进行调节。在完成初始调节后热水采暖系统，必须根据温室环境温度管理要求和室外气象条件的变化进行运行调节，以维持采暖期间在设定温度下散热器散热量与热负荷的变化相适应。这种在运行中为适应温室环境温度变化而进行的调节，称之为运行调节。热网的调节一般在热源集中进行，所以也称为集中调节。及时和有效的运行调节，一方面能提高采暖期间的室温控制精度，同时还能收到节约燃料的经济效果。
蒸汽采暖 以蒸汽为热媒的采暖系统。其特点是配管的初期设备投资比热水采暖少，蒸汽压力大于0.7兆帕的为高压蒸汽采暖系统，小于0.7兆帕的为低压蒸汽采暖系统。热媒水蒸汽的温度为100～110℃。输送热媒的管道要求耐腐蚀、密封性好。
炉火采暖 一般用于屋脊为东西向单斜面的温室。沿北墙根，筑有用缸瓦管连接成的烟道，每隔8～12米建一燃煤炉灶，炉灶用砖砌成。炉身设在地下约70～80厘米，灶面与走道地面平。缸瓦管直径为18～20厘米，烟道筑成1/30的坡度。在烟道尽头用弯头改变烟道走向，向上砌成烟囱(直径为15厘米)伸出屋外。烟囱的基部砌成回风窝，防止冷风倒灌。烟道主要通过辐射、对流输送热量，直接加热温室内的空气或通过热传导直接加热土壤，提高耕层温度。这一旧式采暖方式在中国北方一直沿用至今，优点是就地取材，造价低廉，设备少，维修简便。对补充温室内CO₂有较大作用。缺点是热效率低，昼夜需人工看管，温室内温度分布不均匀，从炉灶到烟道漏气处容易散逸NO₂、SO₂和CO等有害气体，容易发生人身中毒或植物中毒。旧式炉火采暖系统也可改装成热水锅炉和散热器组成的热水采暖系统，一般采用热水重力自然循环方式。
热风采暖 通过热交换器将被加热了的空气送至温室中，输送方式又分两种：❶热空气直接散布在温室内。室内温度分布不够均匀。
❷热空气通过导风管均匀地散布到温室内。室内气温分布比较均匀。这类采暖系统的设备简单，价格便宜，使用方便。但每台机器控制的面积较小，适用于单跨温室。用热风采暖的温室内空气相对温度较低，室内异常干燥。
电热采暖 利用电流通过电阻大的导体将电能转变为热能进行空气或土壤加温。一般1度电能可产生3600千焦/小时的热量。加温线的长度是电热采暖的重要因素，其长度的计算值又取决于电热采暖季节里每平方米耗电功率。由加温面积大小，加温线规格（截面积与电阻率大小），以及所用电源和电压等条件而定。电热采暖不受季节、地区限制，可根据园艺作物的要求和天气条件控制加温的强度与加温时间，具有升温快，温度分布均匀、稳定，操作灵便等优点。缺点是耗电量大，运行费用较高，多用于小型育苗温室的地中加温。
酿热采暖 利用微生物分解有机质时产生的热量进行加温。酿热物发热的温度高低和持续时间，内部条件取决于好气性细菌活动能力的强弱，及酿热物中碳、氮比。外部条件是环境温度、氧气及水分含量，多用于温床加温。新鲜马粪最适合作为酿热材料。酿热加温价廉、升温快，但持续时间短，产热量有限，温度前期高后期低，不易控制。一般多用于早春喜温蔬菜的育苗及栽培蔬菜。
辐射采暖 利用辐射加热器释放的红外线，直接对温室内空气、土壤和植物加热。辐射源的温度高达420～870℃。优点是升温快、效率高，对直接调节植物体温、光合作用及呼吸、蒸腾作用有明显效果。但设备条件要求高、费用多，尚未在生产中推广应用。