1、玻璃温室案例概况
设计采用温室玻璃,顶部采用钢化玻璃,四周采用普通浮法玻璃,透光率为65%左右。其开间和进深为12mX12m,正方形,最低高度2.5m。最高高度3.5m。体积423m³,如图(1)。结构设计风、雪荷载用25年一遇最大荷载。采用铝合金框架结构,使用寿命在20年以上。地面采用混凝土地面。
2、节能措施设计
充分利用太阳能调节温度。在屋顶向阳处有四个太阳能收集器,采用60°角倾斜敷设,釆集面积约23㎡,太阳能收集器由两层铝板铆固连接, 嵌镶在屋顶上(如图3)。水平的横梁从中穿过,其间形成的通道,即作为气道。铝板的内面和最外面涂成黑色以利于热量吸收,最外面一层用丙烯膜覆盖保护。
靠着温室北墙,砌筑两个竖井如图2,竖井尺寸为断面尺寸为5mX2m。竖井内面采用聚苯乙烯板保温,防止热量散失。在竖井中堆放着直径20mm的石子,每个石堆体积为20m³,其作用是利用石子的蓄热性能。冬季用于贮存热量,相当于温室面积的的石堆,一个晴朗的白天贮存的热量,经过计算可以满足两个夜晚的需要。另外可以在用电非高峰时间贮热,夏季则用来冷却空气,降低室温。在由于石子堆具有一定的空隙,可以流通空气。石子使用寿命长,价格低廉,减少了投资和运行费用。
在寒冷季节,太阳辐射强时,通过太阳能集热板采集热能,通过石堆储存,夜间气温下降通过循环将热量送至温室;在高温季节,石堆作为降温的设备,贮存冷空气,调节温室的温度。在储热井一端设有喷雾室,调节湿度和温度。储热井上方设置1台风量为7 000m³/小时的变速风机,可以可靠、有效地调节气流。在各个通风口的位置设置电动风口。 为了更好地调节气流,风机,风口,采用计算机自动控制系统自动调节室内的温度、湿度和新风量。
3、具体的运行状态
3.1冬季运行
在晴如的白天,温室室内较热的空气通过风机的 作用,经过太阳能集热板后变成热空气,流过蓄热井,石子将热量吸收并储存起来,回流到温室内的空气可以降低室内的温度,使较高的空气温度降低,从而达到适宜的温度要求(如图3);在夜间,低温运动的气流流过蓄热井,吸收石子的热能后形成温热的空气,送入温室,满足室内温度要求(如图4)。
3.2夏季运行
白天新风进入温室,根据情况可以先经过小喷雾室进行温度和湿度处理,然后通过石堆进一步冷却,冷量被贮存起来的同时,进入室内的较低温度的空气将室内的热空气排出。当温室需要冷空气时,启动石堆上方的风机,将冷空气送至温室 (如图5)。在夏季夜间可以通过风机调控蓄热井的温度(如图6)。
3.3春秋两季
在春秋两季一个石堆可以贮热,另一个可以用作冷源,根据需要,交替使用。
本文仅对一类地区的一个玻璃温室案例节能的方法进行探讨。其实,温室的节能措施有多种方法,应根据温室的功能、不同地区的气候特点进行设计。不同的设备可以随季节的变化而改变使用方法,如果每一个温室都能注重每一个细节,尽量选用自然能源,利用自然通风减少能耗,科学地从各个环节入手,优选最佳方案,将节能工作落到实处,不仅通过经济效益,而且真正做到全社会共同节能。
(作者:张学著)