加溫系統及其設備在現代溫室中的應用
現代化溫室有熱效率高的加熱系統，在最寒冷的冬春季節，無論晴好天氣還是陰雪天氣，都能保證作物正常生長發育所需要的溫度。提高溫室的保溫性能，降低能耗，是提高溫室生產效益的直接手段。
溫室中的氣溫變化
氣溫的季節變化 溫室內氣溫受外界日溫及季節氣溫的變化而改變，存在著明顯的季節溫差冬季和早春氣溫低在晴天時有較為明顯的變化規律，午夜至凌晨日出前，溫室內氣溫最低，日出后隨太陽輻射的增加，溫室效應加強，氣溫上升，14：00以后氣溫下降，陰雨天時氣溫變化相對平穩。溫室的氣溫一年四季比露地高，在高緯度地區季節變化較為明顯，一般可以縮短冬季3.5個月，延長夏季3個月，春、秋季20-30天，為植物生長提供良好的環境。
氣溫的日變化 氣溫的日變化規律與外界基本相同，即白天氣溫高，夜間氣溫低。晴天最低溫度出現在揭去不同命覆蓋物后0.5h左右，隨后溫度上升，上升幅度為5-6℃/h。到中午12：00，溫度下降緩慢，16：00至次日8：00，有5-7℃的降溫。
溫室加溫系統設備的種類
加溫系統采用集中供熱分區控制，現階段的采暖方式主要有以下幾種：
熱水加熱 水采暖是用60℃-85℃熱水循環與空氣進行熱交換，熱水加溫系統由熱水鍋爐、供熱管和散熱設備三個基本部分組成，其工作過程是：用鍋爐將水加熱，然后由水泵加壓，將熱水通過供熱管道供給溫室內的散熱器，然后通過散熱器來散熱，提高溫室的溫度，冷卻的熱水又回到鍋爐再加熱重復循環。在熱水采暖系統中，如果在鍋爐和流轉水泵之間設置多路混合閥，在流轉水泵出口與熱水管間設置溫度傳感器，則該系統能實現微機自動控制。通過水泵加壓后將熱水送入布置在溫室內的散熱器，對溫室加溫。熱水在散熱器內循環后，水溫降低，降溫后的水(冷水)經各回流管集中，這種采暖系統的散熱器一般使用溫室專用的熱浸鍍鋅鋼管圓翼散熱器，它的散熱面積大，使用壽命長。散熱器的布置對溫室內溫度的均勻性影響很大，設計時必須結合溫室內空氣流動狀況綜合考慮精心布置。適用于現代化大中型溫室。熱水采暖系統運行穩定可靠，是目前最常用的采暖方式。適用于各種溫室，余熱多，停機后保溫性好但是這種系統投資較高。
熱風加溫 熱風采暖是由熱風直接加熱空氣，熱風加溫系統由熱源、空氣換熱器、風機和送風管道組成。其工作過程為：有熱源提供的熱量極熱空氣換熱器，用風機強迫溫室內的部分部分空氣流過空氣轉換器，這樣不斷循環進行溫室加熱。熱風加熱系統的熱源可以是燃油、燃氣、燃煤裝置或電加熱器，也可以是熱水或蒸汽。熱源不同，熱封加熱設備安裝形式也不一樣。蒸汽、電熱或熱水式加溫系統的空氣換熱器安裝在溫室內，與風機配合直接提供熱風;燃油、燃氣式的加熱裝置安裝在溫室內;燃燒后的煙氣排放到溫室外，燃煤熱風爐一般體積較大，使用中也比較臟，一般誰安裝在溫室外部。為了使熱風在溫室內均勻分布，由通風機將熱空氣送入通風管。熱風加熱適用于各種溫室，缺點是停機后缺乏保溫性，由于不用水作載熱體，系統操作容易，設備投資較少，適用于中小型溫室以及日光溫室的輔助加熱或臨時防寒措施。
電加熱 電熱采暖是用電熱器直接加熱空氣或電熱線加熱苗床，其主要設備為電暖風機或電熱線。比較常見的電加熱方式是將地熱線埋在地下，用來提高低溫，主要用在溫室育苗。這種方式預熱時間性短，進行自動控制較容易，使用簡便，電能是最清潔、方便的能源，但電能是二次能源，本身比較貴，且停機后缺乏保溫性，因此只能作為一種臨時加溫措施短期使用。適用于小型育苗溫室，土壤加溫輔助采暖和日光溫室的輔助加熱或作臨時防寒用。
新型加熱設備系統
隨著對溫室加溫系統和設備的不斷研究，又新生出以下三種加熱設備系統
溫室地下蓄熱加溫技術 溫室地下管式蓄熱加溫作為一種節能的加溫方法已在法國、加拿大、希臘、日本和中國等國家應用。溫室地下蓄熱系統由溫室、地坪、軸流式風機、進氣道、排氣道等組成，其原理是白天，由于太陽輻射溫室內空氣溫度升高，而地坪內溫度較低，使地坪與靜止空氣的傳熱較慢。當室內氣溫高于設定值時，啟動軸流式風機，使溫室內空氣流經換熱竹道，空氣中的熱能向蓄熱層轉移，地坪溫度升高并貯存了大量熱能。夜間，當溫室內空氣溫度低于地坪溫度時，地坪作為熱源，其中的蓄熱以導熱方式緩慢傳入溫室空氣中，或者啟動軸流式風機，使溫室內空氣流經換熱竹道而被加熱，加熱熱量隨氣流被輸送到溫室內，從而維持溫室內較高氣溫。系統具有良好的加溫性能。溫室地下蓄熱系統在蓄熱與加溫時溫室內空氣流經換熱竹道溫度、燴值變化明顯，系統具有良好的降溫與加溫能力，能夠明顯提高苗床溫度，是溫室節能的新途徑。
地源熱泵加熱技術 近年來，熱泵系統作為一種節能、高效、環保的新型技術，在設施農業領域得到了廣泛的應用，熱泵系統是通過低溫熱源進行供熱的。熱泵系統主要應用于大型連棟溫室同時也可以應用于日光溫室。淺層地能的利用主要是通過地源熱泵技術來實現，這是一種以淺層土壤(200m以內)或地下水作為空調熱源或冷源，兼具加溫和制冷雙重功能的熱泵技術，也是近年來世界范圍內發展最為迅速和研究最廣泛的一項可再生能源空調工藝之一，泵中的應用總量超過3000*104m2空調面積，其規模還在不斷擴大并開始在設施農業環境控制領域得到應用和研究。以標準煤為參照，對地源熱泵系統和燃煤熱水兩種加溫方式進行簡單的對比。泵加溫的溫室供熱量(817198.70J)相當于65.06t燃煤供熱值(煤的燃燒值約為20934kJ/kg,煤鍋爐供暖的熱效率取為60%)，而系統采暖期間共消耗的電量(59268.84kWh)相當于37.75t煤燃燒后的發電量(27%的熱電轉換率，不考慮電能輸送損失)，可以看出與傳統燃煤供熱系統相比，采用地源熱泵系統加熱溫室可節煤58%，具有很好的節能、減排效果。
太陽能地熱加溫系統 太陽能是一種清潔能源，量大而分布廣泛，應用于溫室加溫，替代不可再生的化石燃料加熱，是最有前景的能源之一。太陽能地熱加溫系統主要包括全玻璃真空管集熱器模塊、數字式溫度顯示表、循環水泵、保溫儲熱水箱和散熱管。太陽能集熱器集安裝在日光溫室東側緩沖間屋頂，保溫儲熱水箱安裝在溫室內東側山墻邊，散熱管從日光溫室南底角進入溫室的最西側，在溫室中沿最西側開始向東鋪設跨度為20m的散熱管，散熱管埋設間距30cm，散熱管埋深為30cm，散熱管下并埋設苯板。系統對5cm以上的土壤溫度和溫室內氣溫的影響不明顯但熱能主要集中加熱了15-25cm深度根系分布區域內的土壤，完全能夠滿足高寒地區冬季日光溫室種植茄果類蔬菜根部所需的溫度。由此可見太陽能地熱系統能量利用率較高。從經濟的角度出發太陽能供熱與鍋爐電加熱等其他設施相比除初次投資費用較高外系統的運行費用極低。太陽能系統在北方高寒地區具有顯著的優越性，太陽能集熱器在冬季可以滿足溫室內土壤加溫而且其余三季在太陽能供應生活熱水方面也滿足需要，提高了系統的年利用率。
小編認為：傳統方式中，熱水加熱的總體效果要高于其他兩種，但熱水加熱的運行費用較高，其他兩種雖然費用較低，但停機后的余熱效果不理想。傳統方式加熱都需要大量的燃料作為能源物質，不但增加了加溫設備成本，而且這些能源物質在燃燒時放出的大量廢氣還會對環境造成污染。科技的進步和對溫室的研究為溫室的加溫配套設備的發展提供了強有力的技術支持，新生出的溫室地下蓄熱和加溫技術、地源熱泵加熱技術和太陽能加熱以其高效、清潔和實用占據了很大的優勢。對于我國尤其是北方寒帶地區冬季溫度低，是影響冬季栽培的主要因素，而如果單純的采取傳統及加熱方式，一方面價格昂貴，投入和產出相差較大;另一方面，還會對環境造成很大的影響。因此，著重發展北方溫室的節能環保加溫設備系統是解決北方寒帶地區冬季保護地栽培的主要任務。
