一、当地气象及太阳能资源

北京位于北纬39°48'，东经116°28'，地处暖温带半湿润地区，气候受蒙古高压的影响，属大陆性季风气候，年降水量600-700毫米。年平均气温偏高，春温夏热秋凉冬冷，无霜期约180－200天。在全国太阳能资源区域划分中属于二类地区，年日照时数达到1919～2571小时，年累计太阳能辐照量达到5600～6000MJ／m2，具有丰富的太阳能资源。

注：数据取自郑瑞澄的《民用建筑太阳能热水系统工程技术手册》

Ta：月平均室外气温℃；

Ht：水平面太阳总辐射月平均日辐照量MJ／（m2·日）；

Hd：水平面太阳散射辐射月平均日辐照量MJ／（m2·日）；

Hb：水平面太阳直射辐射月平均日辐照量MJ／（m2·日）；

H：倾角等于当地纬度倾斜表面上的太阳总辐射月平均日辐照量U／（m2·日）；

Sm ：月日照小时数；

Kt：大气晴朗指数。

二、工程概况

北京地区顺义区顺沿特菜基地一个蔬菜大棚占地一亩，实际面积480M2（60M*8M），本项目的目的是保持大棚室内全年温度控制在蔬菜适宜生长的范围内，包括大棚室内冬季采暖和夏季供冷。

三 、设计方案

1、 《中国农业百科全书：蔬菜卷》中对不同蔬菜适宜生长温度的说明。一般的蔬菜作物在 5℃-10℃的情况下，缓慢生长；在 10℃-20℃的情况下，正常生长；在 20℃-35℃的情况下，加速生长；在温度超过 35℃和低于5℃时，蔬菜作物的生长将受到损害；适宜生长的温度在 20℃-30℃之间。

2、一般蔬菜的主根群深度不超过 30 厘 米。

四 、温室大棚采暖负荷计算

从设计基础资料中可以看出，蔬菜作物适宜生长的温度在 20℃-30℃之间，在温度超过 35℃和低于5℃时，蔬菜作物的生长将受到损害。所以，对温室蔬菜大棚的控制温度为，白天为蔬菜的主要生长期（光合作用），温度控制在20℃-30℃之间；晚上，温度控制在10℃以上，最低不能小于5℃。

冬季：温室大棚的采暖负荷由大棚围护结构散热、土壤的散热、冷风渗透散热、通风换气散热和温室大棚顶棚辐射散热组成。其中，通风换气散热是考虑到温室大棚内需保持一定量的CO2浓度，提供植物光合作用所必须的，所以温室大棚内须有一定量的换气次数，取0.5 次 /h。

在白天晴天的情况下，在太阳温室效应作用下，大棚室内能维持在10℃和35℃之间，不需要考虑供暖。

在晚上和阴雨、雪天气，由于没有太阳辐照能源的供给，需要供暖。这时，主要考虑大棚围护结构散热、冷风渗透散热和通风换气散热；土壤的散热和温室大棚顶棚辐射散热可以不考虑，这是因为系统采用土壤储能，土壤温度不会低于15℃，所以不会向土壤散热；而在晚上和阴雨、雪天气，大棚顶棚采用了隔热层保温，所以也不要考虑大棚顶棚辐射散热。另外，在晚上和阴雨、雪天气，由于阳光较弱，植物光合作用小，温室大棚内的换气次数可以降低，尽量减少通风换气散热。

冬季大棚采暖设计温度控制在10℃以上，极寒天气最低温度必须大于5℃。

夏季:蔬菜大棚在白天温度会超过35℃，为保证蔬菜正常生长，必须供冷降温，设计温度控制在30℃以下，极热天气最高温度必须小于35℃。

综上所述，单位面积采暖负荷按40W/M2计算，则设计采暖负荷为19.2KW；单位面积制冷负荷按50W/M2计算，则设计供冷负荷为24KW。