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日光温室主动采光机理与透光率优化试验 总被引：6，自引：4，他引：2
中国的日光温室实现了高效的太阳能利用,温室采光面的采光设计是其结构设计中的一个极其重要的方面。但是,在实践的设计中,对于自然光入射角小于40°的光照透过率未进行深入的理论研究,使得温室采光的设计长期停滞于经验设计为主的状态。该文采用光学理论计算和试验研究的方法,详细分析了温室采光面在小幅调整条件下自然光的透过率,以及温室采光面角度调整与室内光照强度透过率的增加之间的定量关系。从经典光学理论出发,推导了温室采光设计的计算系统计算方法,并结合理论要求并进行试验研究。通过理论推导和试验得到,对于可以主动改变采光角度的主动采光温室条件下,在太阳光入射角达到20°,30°和40°时,太阳光的强度透过率,分别达到了85.68%,76.47%,64.72%。特别是当入射角大于40°时,直射光强度透射率下降更加明显,在入射角为50°和60°时,直射光强度透射率分别为53.38%和39.67%。理论分析和试验研究表明,将温室采光面的倾角从25°提高到35°,理论计算与试验结果均表明通过小幅改变温室采光面的角度即可达到大幅提高温室强度透过率,当温室采用了可以改变采光角度的主动采光屋面后,温室内的光照强度透过率可以提高20.7%~22.8%。 相似文献
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温室采用多层内覆盖保温节能效果研究 总被引：4，自引：3，他引：4
采用减小直接加热空间的温室节能措施，设计建造了试验温室，以乙烯-醋酸乙烯(EVA)膜作为水平内覆盖材料，以针织毡保温被作为温室侧墙内垂直保温覆盖材料，夜间在水源热泵加温条件下，研究了温室内增加1层水平保温覆盖、增加2层水平保温覆盖、四周侧墙内增加垂直保温覆盖对温室夜温变化的影响，以温室内外平均温差、相对节能率为指标，比较了温室不同保温措施的保温节能效果，结果表明：增加第1层水平保温覆盖可使温室内外温差提高1.9℃;增加2层水平保温覆盖可使温室内外温差再提高1.6℃；再在温室四周侧墙内增加针织毡保温被，还可使温室内外温差再提高1.7℃，与未采取附加覆盖的温室(对照)相比，3种保温措施的相对节能率分别为20.34%、31.78%、40.53%，温室3种内覆盖新增投资的静态投资收益率远高于现代农业的基准收益率。 相似文献
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六盘山地区甘蓝生产的高效栽培措施尚未明确,不利于甘蓝产业向高效化和标准化生产方式发展。该研究以‘中甘15’为试验材料,以地膜光照透过率、起垄高度及移栽苗龄为试验因素,进行了3因素3水平二次回归正交试验,分析了不同因素对土壤综合环境指数和甘蓝产量的影响。结果表明：地膜光照透过率和移栽苗龄交互作用对土壤环境综合指数的影响显著（P<0.05）,其他因素交互影响不显著。起垄高度与地膜光照透过率、地膜光照透过率和移栽苗龄交互作用对产量影响显著（P<0.05）。经响应曲面分析及多目标优化,当起垄高度为30 cm、地膜光照透过率为80%、苗龄为39 d时,土壤环境综合指数和甘蓝产量最优,土壤环境综合指数为7.79,甘蓝产量为86.51 t/hm2。研究结果可为有效改善土壤环境、提高甘蓝产量、促进甘蓝产业标准化和机械高效化发展提供参考。 相似文献
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外遮阳对连栋塑料温室内光环境的影响研究 总被引：6，自引：0，他引：6
为探索外遮阳网材料对温室内光环境的影响，借助热辐射的相关理论，在详细分析太阳辐射在温室内传播过程的基础上，建立了在外遮阳覆盖条件下连栋塑料温室内光环境的预测模型。通过对相同透射率、不同反射率外遮阳材料覆盖下模型温室内光照度的测试显示：模拟结果和实测值吻合较好，且遮阳网的反射率越高，温室内光照环境越好。 相似文献
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温室透光覆盖材料透光特性的测试 总被引：7，自引：4，他引：3
透光特性是温室透光覆盖材料的一个重要指标,其数值的表达却因测试方法的不同而有所差异.该文介绍了透光覆盖材料太阳辐射透过率的测试及计算方法,选用聚乙烯塑料膜(PE)、浮法玻璃、聚碳酸酯双层中空板(PC)三种典型的覆盖材料进行了测试,计算了国际照明委员会(CIE)规定的标准C、标准A和标准D65三种光源下,在可见光与PAR波段范围内,基于4种权重系数下的覆盖材料透光率和光合有效辐射(PAR)透过率.结果表明,PE薄膜几乎不受影响,浮法玻璃相差2%左右,聚碳酸酯双层中空板差异达2%～3.7%. 相似文献
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PETP薄膜保温特性的试验研究初报 总被引：1，自引：1，他引：1
透光覆盖材料热阻较小是温室热量进出的主要通道，在很大程度上影响着室内的光温环境。采用一维热箱法在室内稳态条件下，测量了新型覆盖材料改性聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETP)薄膜和几种常用覆盖材料的热工性能。通过分析所测各种材料传热系数K值的大小，PETP薄膜保温性能介于8 mm厚PC中空板和0.15 mm厚PVC薄膜之间，且随厚度的增加，保温性能有所提高。同时测试了PETP薄膜红外辐射透过率，并与常用的PE和PVC薄膜进行了比较，发现PETP薄膜对地面热辐射集中的5～25 μm波段辐射的透过率远小于PE和PVC 相似文献
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温室内光照环境对作物生长有重要影响,然而受温室形状、方位、覆盖材料、天气等各因素的影响,温室内光分布一直是研究的难点。该文提出基于计算机视觉技术和基于图像的光照技术来采集温室内真实环境的光分布,通过高动态范围图像的制作,以及从图像中的光源信息的提取,得到温室内光分布的辐射度图,该图能够真实反映不同天气情况下以及一天中不同时刻、不同方向的光照强度分布,能较好地模拟场景周围的自然光照。该研究将为温室内复杂光源分布的获取和作物冠层顶部入射辐射的研究提供准确的光照模型。 相似文献
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考虑覆盖材料蒙皮效应的温室结构稳定承载力计算 总被引：2，自引：1，他引：1
为研究覆盖材料蒙皮效应对温室结构稳定承载力的影响,该文在考虑温室结构的实际工作状态、材料非线性和几何大变形的前提下,采用ANSYS有限元分析软件,选取华北型、文洛型和日光型3种温室结构类型,建立了单榀骨架、整体骨架、整体骨架覆盖薄膜、整体骨架覆盖玻璃和整体骨架覆盖PC板5种计算模型,模拟了风雪灾害下温室结构破坏的全过程,得到了其破坏模式和荷载与位移关系曲线,分析了温室结构的稳定承载力和空间作用效应,并给出了其极限荷载系数和稳定承载力提高系数。结果表明:考虑覆盖材料蒙皮效应时,雪荷载作用下温室结构易发生失稳破坏,风荷载作用下温室结构稳定承载力较高,温室结构抗雪灾能力低于抗风灾能力;荷载工况由风荷载控制时,覆盖材料使日光温室结构稳定承载力提高20%~50%,设计时可考虑相应蒙皮效应;荷载工况由雪荷载控制时,覆盖材料使华北型和文洛型温室结构稳定承载力分别提高1~2倍和1~4倍,设计时可考虑相应蒙皮效应;覆盖玻璃使温室结构稳定承载力提高20%~280%,覆盖PC板使之提高20%~240%,覆盖薄膜使之提高0~40%。研究成果可为温室结构抗风雪灾害设计提供参考。 相似文献
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聚光太阳能光伏/温差热复合发电系统设计与性能测试 总被引：6，自引：6，他引：0
针对现代温室用电成本高、太阳能利用效率低及余热能量浪费的问题。论文探究了光伏温差混合发电的机理,设计了一种聚光太阳能光伏/温差复合发电系统,该系统利用抛物型聚光器进行聚光,采用三角形热管对光伏电池热量进行传递,完成了以下目标:光伏电池的一部分热量通过温差电池实现二次发电;另一部分通过热管内水对流将多余热量传递到储热箱进行热利用。为测试该复合发电系统电/热性能,建立了电/热数学的模型对系统的能量转换进行分析,并进行试验,得出全年四季不同光辐射强度、冷却水流量对系统的影响。冬季测试期间电效率最高达到20.98%,热效率达到39.81%,?效率达到32.5%。结果表明,该系统与无聚光光伏温差混合发电系统相比效率较高且稳定。所获电能可为温室内环境监控、照明系统供电,并能为作物生长提供部分热能。 相似文献
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温室方位和地理纬度对太阳直射光透过率的影响 总被引：4，自引：1，他引：4
应用数学模型分析了温室方位、连栋数、季节及地理纬度对太阳直射光透过率的影响。在低纬度地区,上述各要素(除纬度外)对温室直射光透过率的影响效果均显著小于高纬度地区。然而,就东西栋温室而言,其栽培床面上的光照分布在高纬度地区和低纬度地区都表现出不均一性特点。 相似文献
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为了进一步提高日光温室内主动蓄放热的热能利用效率,该研究在日光温室内的顶部空间,构建了基于曲面菲涅尔透镜的直散分离系统,该系统对顶部区域的空间利用率为25.8%。利用光学仿真软件对不同入射角的太阳光进行追踪,并对该曲面菲涅尔透镜在典型日条件下的接收效率和焦斑分布进行分析,得到一日内的变化规律。在直射光集热测试方面,正午时段内,该系统的集热效率可以达到45%。对比散射光环境对温室的影响,发现试验区全天光照度减小约为10%~40%。该文以主动集热土垄加温系统提升栽培土垄温度作为试验组,并与不加温对照组进行了比较。试验结果表明,系统可提高土垄温度4.5~5.0℃。连续晴天情况下,土垄加温系统的COP(coefficient of performance)为1.5~1.9。研究表明此新型温室集热方式可提高空间利用率,改善温室内光热环境,同时利用午间强直射光集热,实现太阳能综合利用。 相似文献
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为确定自然环境下日光温室前屋面的采光效率,通过实测数据获得杨凌地区冬季长时间无雨状态下棚膜表面的灰尘积累分布情况以及不同太阳入射角及积灰程度下的棚膜透光率,构建了积灰分布模型及棚膜透光率衰减模型,在此基础上结合太阳入射角计算模型,采用MATLAB作为开发工具编写日光温室前屋面透光率的计算程序。通过输入温室地理坐标、日期时间、采光面曲线形状、朝向、棚膜材料种类,模拟出采光面上的透光率,并在杨凌地区对模型进行验证与应用。结果表明:同时考虑灰尘和太阳入射角的影响,建立的透光率模型与实测值的模拟精度较高,3个测点的模型计算值与实测值平均绝对误差分别为0.90%、2.13%和2.02%;以杨凌冬至日高采光效率为设计目标,将距温室前屋面底端0.8 m处的点作为控制点,确定2种曲线形状的温室,其前屋面控制点高度分别为0.6和0.8 m;朝向为南偏西5°时,在冬至日正午前后2h内,采光面的太阳入射角处于合理采光角范围内,采光效率较高;在弱光低温的冬季,为保障温室内较高的光照强度,建议选用的前屋面覆盖材料为白色PO膜。该研究可为日光温室棚膜表面采光效率的计算及采光面结构的设计优化提供依据。 相似文献
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建立了分析单屋面温室直射光透光率、反射率及室内阴影率的计算机数学模型,并且利用该数学模型对三折式温室举例计算了温室方位角及温室长度与直射光透光率、反射率、室内阴影率的日变化关系。 相似文献
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2020年11月1日-2021年2月28日,在河南郑州地区对冬春季双膜双被装配式日光温室内外温度、光照和湿度小气候进行测定,以探明其温光性能。在温室内外分别布置环境自动记录仪,每台记录仪均连接温湿度传感器和光照传感器,实现数据的自动监测与传输。结果表明：观测期内,温室内旬平均气温为11.4～21.4℃,旬平均最低气温为9.4～16.7℃;温室内0.1m深处旬平均土壤温度为15.4～22.9℃,旬平均最低土壤温度为15.0～22.1℃,温室内外最大气温差和土温差分别为17.0℃和15.6℃。全年最冷时段（1月上旬）温室外旬平均最低气温为−7.9℃,0.1m处土壤温度旬平均最低值为2.2℃,而此时段温室内旬平均最低气温和0.1m处土壤温度旬平均最低值分别达到9.9℃和15.8℃。11月−翌年2月,温室内光照度逐渐增大,晴天光照度在2000～22000lx,11月、12月、1月和2月晴天日平均透光率分别为42%、52%、49%和45%,12月透光率最高,不同月份透光率存在明显差异;阴天温室光照度在300～4000lx,各月阴天日平均透光率分别为34%、35%、36%和33%,透光率差异不明显。11月下旬−1月下旬,温室内夜间湿度为95.4%～99.0%,夜间叶片沾湿时长占比为89.1%～99.5%,温室内湿度大。观测结果说明双膜双被结构日光温室在黄淮地区冬春季具有较好的保温性能,有利于进行喜温果菜类的越冬生产,具有一定的推广应用价值,但是存在温室透光率偏低、光照弱等问题。 相似文献
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In this study, the angular transmittances over the photosynthetically active radiation (PAR) range of two types of glass (single glass (SG) and low emissivity glass (LEG)) and three types of plastic films (low density polyethylene (LDPE), anti-drop condensation polyethylene (ADCPE) and photoselective diffusive polyethylene (DPE)) were determined experimentally in the laboratory. The measurements were performed on dry as well as on condensate covered materials, since condensate frequently occurs on a greenhouse cladding material. Based on the angular measurements, the transmittance of diffuse PAR incident on a 25° inclined slab was calculated. For the dry state, it was found that the PAR transmittance decreased with increasing photoselectivity of the materials. When covered with condensate, the PAR transmittance of the glass plates was only reduced at incidence angles higher than 15° by at most 20% on a relative scale, while the transmittance of non-anti-drop condensation films was especially reduced at small angles of incidence by at most 25%. Due to the addition of anti-drop condensation agents to a plastic film, the PAR transmittance of the film was not affected by the condensate and, therefore, showed the highest PAR transmittance in the wet state. For the photoselective cladding materials, the spectral dependency of the transmittance was only slightly changed by the condensate. 相似文献
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温室便携式温差发电系统的设计与试验 总被引：1，自引：1，他引：0
为解决在极端条件下,偏远地区温室大棚小功率器件,如节能灯、温度湿度监控系统、数码设备等必要用电设备的随时供电问题。该文设计了一种便携式且可持续供电的温差发电系统。该系统发电结构为一个小型的长方体发电箱,且系统总质量较轻,满足便携性。该系统采用生物质燃烧产生的热量作为热源,使用扁平热管作为导热元件,冷端利用水冷散热。使用ANSYS对系统进行仿真分析,并搭建试验平台,采集并记录相关数据,数据显示该系统热端的最高温度为270.1℃,输出的最大功率为10.7 W,热电效率最大为5.73%;结果表明,该系统具有便携性,热端温度较高,具有较高的热电效率,在极端条件下或偏远地区可实现随时发电,同时为便携式发电系统的研究与应用提供了有力依据。 相似文献
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北京地区典型日光温室直射光环境的模拟与分析——设施农业光环境模拟分析研究之四 总被引：6，自引：0，他引：6
在对日光温室采光结构优化研究的基础上,针对北京地区几种典型日光温室的太阳直射光环境,主要从采光量及光分布特征两个方面,进行了模拟和分析。研究结果表明:结构不同的日光温室,采光量及光分布特征均有不同程度的差异,仅以采光总量为例,获得最多采光量与最少采光量者相差高达41.4％,但在地面上的采光量,二者仅相差3.7％,因此对优化的日光温室结构来说,不仅要对日光温室的采光总量做出评价,其分布特征也是不可忽略的重要指标。本研究的结果可对北京地区日光温室结构的进一步优化与改进提供科学依据和参考,对其它地区日光温室结构的优化与改进也有一定的参考价值。 相似文献
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日光温室薄膜清洗机设计及清洗效果试验 总被引：2，自引：2，他引：0
针对当前中国日光温室薄膜清洗效率低及清洗困难的问题,该文研制了一种半自动日光温室薄膜清洗机。整机包括清洗与行走部分,清洗部分主要包括直流电机、2组不同减速比减速器、清洁毛刷以及支撑滚筒,依靠拉绳收放完成升降,实现温室薄膜上下不同位置清洁;行走部分用来整体平移清洗部分,其上的放置平台采用偏心结构设计,方便清洗部分从薄膜放置到行走装置及再次清洗时移动到薄膜表面。以薄膜透光率为指标,开展了清洗速度、喷水压力与流量、刷毛长度对清洗效果影响的研究,得出合理的清洗爬升速度为2.8～5.6 m/min,喷水流量为2～3.5 L/min,毛刷接触薄膜长度为3 cm。通过对自然条件下使用3个月的新换薄膜进行试验,得到清洗后薄膜透光率最高可达90%,与同时更换未清洗薄膜相比提高15个百分点。该装置的使用在减小劳动强度的同时,提高了日光温室薄膜清洗效率、改善了棚内光照条件。 相似文献
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日光温室中直射光的计算机模拟方法——设施农业光环境模拟分析研究之三 总被引：12，自引：4，他引：12
在覆盖材料确定时,温室采光屋面的几何形状直接决定着温室的光环境,即温室内的采光量及其时空分布特征。本文的主要研究对象是我国目前较为普及的日光温室。首先,采用数学函数方法,生成各种不同曲率的采光屋面,由此构造出具有不同几何形状的日光温室。第二,根据已经建立起的温室采光理论,建立计算机模拟模型,对其内部的直射光环境进行模拟。通过对模拟结果进行评判对比,可筛选出优化的温室采光结构。因此本项研究可为温室结构优化设计和生产管理提供科学依据和分析工具。 相似文献