《设施农业环境监测与调控》课件-7：热量收支平衡与温度控制

热量收支平衡与温度控制设施内热量的来源与支出设施内热量的来源与支出热量的来源热量的支出设施内部热量的基本来源设施内热量的来源与支出1.热量的来源

（1）太阳辐射

太阳辐射太阳辐射是设施内热量的最主要来源。阳光照射到设施的覆盖材料（如玻璃、聚碳酸酯板、塑料薄膜等）时，部分辐射能量会被吸收，转化为热量，进入设施内部。这一过程是设施日间热量的主要来源。设施内热量的来源与支出1.热量的来源在寒冷季节，尤其是在冬季或气候较冷的地区，设施内的人工加热设施发挥着至关重要的作用。

（2）人工加热

热风炉热水管道暖气设备常见的加热设备包括热水管道、暖气设备、热风炉等。设施内热量的来源与支出1.热量的来源这些设备通过加热空气或土壤，为设施内部提供稳定的温度条件，避免作物受冻。

（2）人工加热

热风炉热水管道暖气设备人工加热通常在太阳辐射不足或夜间缺乏太阳照射时，提供必要的补充热量。设施内热量的来源与支出1.热量的来源（3）微生物发酵释放的热量

堆肥土壤发酵施肥过程中的微生物活动也是设施内热量的重要来源之一。施用有机肥料后，土壤中的微生物开始分解有机物，释放出一定的热量。设施内热量的来源与支出1.热量的来源（3）微生物发酵释放的热量

特别是在进行堆肥或土壤发酵时，微生物分解产生的热量会对设施的温度产生影响。设施内热量的来源与支出1.热量的来源设施内的植物在生长过程中，进行呼吸作用，会释放出一定量的热量。（4）植物的呼吸作用植物呼吸虽然单株植物的热量释放量相对较小，但设施内的植物数量庞大，总体的热量释放量不容忽视。设施内热量的来源与支出1.热量的来源（4）植物的呼吸作用此外，设施内的生物体（如昆虫等）也会通过呼吸作用释放热量，进一步增加设施内的热量储备。设施内热量的来源与支出2.热量的支出（1）贯流放热热量流失的60%-70%内表面外表面透明覆盖材料对流辐射热传导贯流放热是设施内热量流失的最主要途径之一。通过透明的覆盖材料（如玻璃、塑料薄膜等），设施内部的热量会以辐射、传导和对流的方式传递到外部。设施内热量的来源与支出2.热量的支出（1）贯流放热热量流失的60%-70%内表面外表面透明覆盖材料对流辐射热传导尤其在温差较大的情况下，设施内外的温差会促使热量通过这些透明材料流失。通常，贯流放热占设施总热量流失的60%-70%，在一些极端情况下，贯流放热可能占到90%。设施内热量的来源与支出2.热量的支出（2）通风换气通风系统自然通风设施的通风系统不仅可以调节设施内的温度，还能调节湿度、空气质量等。强制通风设施的自然通风和强制通风系统会通过排放热空气来帮助设施保持稳定的温度。设施内热量的来源与支出2.热量的支出（2）通风换气改善二氧化碳浓度通风换气通过合理的通风设计，能够避免设施内温度过高。通风带走的热量不仅有助于温度调控，还能改善设施内的二氧化碳浓度，有利于植物的光合作用。设施内热量的来源与支出2.热量的支出（3）土壤热传导上层土壤下层土壤干燥土壤湿润土壤土壤的热传导作用也是设施内热量流失的一个重要途径。土壤层之间的热量传递（包括上下层的热传导和横向的热流动）会导致一定的热量损失。设施内热量的来源与支出2.热量的支出（3）土壤热传导上层土壤下层土壤干燥土壤湿润土壤土壤的导热性受到其湿度、密度和成分的影响。湿润的土壤导热性较强，热量流失较快；而干燥的土壤则保温效果较好。土壤的管理和改良对于设施的热量平衡至关重要。设施内热量平衡的控制与管理设施内热量的平衡至关重要只有在热量来源与热量支出之间保持平衡，设施的温度才能稳定，作物才能在最佳的温度条件下生长。设施内热量平衡的控制与管理设施内热量平衡的控制与管理1.利用太阳辐射的最大化太阳辐射是设施内热量的最主要来源。温室设计时，透明覆盖材料的选择至关重要。透光性较好玻璃聚碳酸酯板透光性较差塑料薄膜设施内热量平衡的控制与管理1.利用太阳辐射的最大化温室的建筑方位、设计角度等因素也需要考虑。温室应该朝向阳光最充足的一面，这样能够充分接收到太阳的辐射热量。设施内热量平衡的控制与管理2.加热设施的管理①

热水加热②

暖气系统③

热风炉在寒冷季节，加热设施对于温室的温度控制至关重要。常见的加热方式包括热水加热、暖气系统和热风炉等。设施内热量平衡的控制与管理2.加热设施的管理①

热水加热②

暖气系统③

热风炉合理调控加热设施的能效，不仅能保障作物生长的温度需求，还能降低能源消耗，减少运营成本。设施内热量平衡的控制与管理3.合理设计通风系统通风口通风口通风系统设计对设施内温度的控制至关重要。在炎热的夏季或白天气温较高时，通风能够帮助排出过多的热量，避免温度过高。设施内热量平衡的控制与管理3.合理设计通风系统通风口通风口自然通风和强制通风是两种常见的通风方式。自然通风通过设施内外的空气对流实现。强制通风则依赖风机等设备增加空气流通。在设计通风系统时，我们要考虑通风口的位置、风速、风向等因素，确保设施内的空气流动畅通。设施内热量平衡的控制与管理4.土壤管理与覆盖物土壤的温度直接影响设施内的热量流动。土壤管理在设施内温度控制中起着至关重要的作用。通过合理的施肥、土壤改良等措施，可以提高土壤的保温性，减少热量流失。设施内热量平衡的控制与管理4.土壤管理与覆盖物覆盖物的使用也是保持土壤温度稳定的重要手段。有机覆盖物塑料膜总

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在未来的农业发展中，设施内的热量管理将逐步走向智能化与精细化，只有不断创新、勇于实践，才能推动农业的进步和社会的发展。总

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