一、當地氣象及太陽能資源

北京位于北緯39°48'，東經116°28'，地處暖溫帶半濕潤地區，氣候受蒙古高壓的影響，屬大陸性季風氣候，年降水量600-700毫米。年平均氣溫偏高，春溫夏熱秋涼冬冷，無霜期約180－200天。在全國太陽能資源區域劃分中屬于二類地區，年日照時數達到1919～2571小時，年累計太陽能輻照量達到5600～6000MJ／m2，具有豐富的太陽能資源。

注：數據取自鄭瑞澄的《民用建筑太陽能熱水系統工程技術手冊》

Ta：月平均室外氣溫℃；

Ht：水平面太陽總輻射月平均日輻照量MJ／（m2·日）；

Hd：水平面太陽散射輻射月平均日輻照量MJ／（m2·日）；

Hb：水平面太陽直射輻射月平均日輻照量MJ／（m2·日）；

H：傾角等于當地緯度傾斜表面上的太陽總輻射月平均日輻照量U／（m2·日）；

Sm ：月日照小時數；

Kt：大氣晴朗指數。

二、工程概況

北京地區順義區順沿特菜基地一個蔬菜大棚占地一畝，實際面積480M2（60M*8M），本項目的目的是保持大棚室內全年溫度控制在蔬菜適宜生長的范圍內，包括大棚室內冬季采暖和夏季供冷。

三 、設計方案

1、 《中國農業百科全書：蔬菜卷》中對不同蔬菜適宜生長溫度的說明。一般的蔬菜作物在 5℃-10℃的情況下，緩慢生長；在 10℃-20℃的情況下，正常生長；在 20℃-35℃的情況下，加速生長；在溫度超過 35℃和低于5℃時，蔬菜作物的生長將受到損害；適宜生長的溫度在 20℃-30℃之間。

2、一般蔬菜的主根群深度不超過 30 厘 米。

四 、溫室大棚采暖負荷計算

從設計基礎資料中可以看出，蔬菜作物適宜生長的溫度在 20℃-30℃之間，在溫度超過 35℃和低于5℃時，蔬菜作物的生長將受到損害。所以，對溫室蔬菜大棚的控制溫度為，白天為蔬菜的主要生長期（光合作用），溫度控制在20℃-30℃之間；晚上，溫度控制在10℃以上，最低不能小于5℃。

冬季：溫室大棚的采暖負荷由大棚圍護結構散熱、土壤的散熱、冷風滲透散熱、通風換氣散熱和溫室大棚頂棚輻射散熱組成。其中，通風換氣散熱是考慮到溫室大棚內需保持一定量的CO2濃度，提供植物光合作用所必須的，所以溫室大棚內須有一定量的換氣次數，取0.5 次 /h。

在白天晴天的情況下，在太陽溫室效應作用下，大棚室內能維持在10℃和35℃之間，不需要考慮供暖。

在晚上和陰雨、雪天氣，由于沒有太陽輻照能源的供給，需要供暖。這時，主要考慮大棚圍護結構散熱、冷風滲透散熱和通風換氣散熱；土壤的散熱和溫室大棚頂棚輻射散熱可以不考慮，這是因為系統采用土壤儲能，土壤溫度不會低于15℃，所以不會向土壤散熱；而在晚上和陰雨、雪天氣，大棚頂棚采用了隔熱層保溫，所以也不要考慮大棚頂棚輻射散熱。另外，在晚上和陰雨、雪天氣，由于陽光較弱，植物光合作用小，溫室大棚內的換氣次數可以降低，盡量減少通風換氣散熱。

冬季大棚采暖設計溫度控制在10℃以上，極寒天氣最低溫度必須大于5℃。

夏季:蔬菜大棚在白天溫度會超過35℃，為保證蔬菜正常生長，必須供冷降溫，設計溫度控制在30℃以下，極熱天氣最高溫度必須小于35℃。

綜上所述，單位面積采暖負荷按40W/M2計算，則設計采暖負荷為19.2KW；單位面積制冷負荷按50W/M2計算，則設計供冷負荷為24KW。