连栋温室散热管道辐射涂层-热工性能研究

1、连栋温室散热管道辐射涂层-热工性能研究摘要：本文从连栋温室供热系统的节能要求出发，重点研究了常用的热水供热系统光管散热管道的热工性能在涂辐射涂层前后性能变化，及提高散热管道辐射换热特性对温室内热环境的影响，为设计经济合理的连栋温室提供依据。 关键词：节能 热工性能 换热 0 前言连栋温室作为设施农业的主要组成部分，是农业现代化的重要标志之一。但由于连栋温室中的供热系统初投资和运行费用高，使连栋温室的发展受到了影响。如何提高设施农业的技术含量，降低温室运行的成本成为迫在眉睫的问题。目前连栋温室供热系统的散热设备，主要为常规散热器、光管散热管道以及带肋片的散热管道，由于光管散热管道热器（包括带具有

2、传热系数大，辐射换热量比例大，拆卸方便，可作为温室内做业的导轨，热管道作为散温度场均匀，垂直温差较小等特点。因此成为连栋温室中最常用的散热设备。本文着重研究提高光管散热管道的热工性能，并探讨降低连栋温室供热系统费用的可行性。1 连栋温室供热系统常用光管散热管道的热工性能1.1 理论分析的原始数据冬季室内的计算温度取花卉区的设计温度：t n=18 。室外气温，取上海地区供暖室外计算温度tj=-2 oC。设计供水温度，考虑到温度太高会伤害作物，宜取tg=80 oC；设计回水温度，取th=55 oC；供、回水平均温度取供、回水温度的算术平均值67.5。散热管道材质为镀锌钢管，外径57mm，壁厚=3.

3、5mm，=54W/mK，散热管道内为受迫紊流流动换热1.2 理论计算与分析由于散热管道管壁很薄，远小于钢管直径，因此在K值计算时，可近似为无限大平壁。根据文献1,平壁的K值计算式为： 2 涂镀辐射涂层的光管散热管道的热工性能分析在常用光管外壁面发射率较低的情况下（计算时取发射率=0.910.93。计算时取 W/m2. （2） - 涂料厚度，m ； 涂料导热系数，W/mK 。 - 有涂料的散热管内，外表面的复合换热系数，W/m2K ；由于涂层很薄，/0。外壁涂层对内壁换热情况的影响很小，因此，外壁涂层对内壁换热系数n基本无影响，可认为n=n ；散热管外表面的对流换热系数仍为 w=c +r由于外壁

4、的对流换热形式是自然对流换热，因此换热系数与表面涂层情况及壁面粗糙度无关，仅与壁面温度和周围空气温度以及定型尺寸有关。在壁面温度和周围空气温度及定型尺寸不变的条件下，管外对流换热系数不变。2007-04-22在温度条件不变的工况下，辐射换热系数仅与发射率有关， （4）式中： 3 - 植物表面的发射率，无因次； b - 黑体辐射常数，5.67x10-8W/m2K4； T3 - 叶片表面绝对温度，K； Tr - 围护结构各表面的平均辐射温度，K；散热管道与植物之间的辐射换热情况是大空腔内两灰表面之间的辐射换热，只计一次辐射时，根据文献，其单位面积的换热量可写成以下形式： 单位表面积植物与周围环境的对流换热量C=3(t3 - tf2)式中： 3 - 叶片的对流换热系数，W/m2K； t3 - 叶片表面温度，； tf2 - 植物周