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大棚建设之冬暖式蔬菜大棚采光设计...

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冬暖式日光温室蔬菜大棚的热能来自太阳辐射,太阳光透入温室内,由短波光转为长波光,产生热量,温度升高。只有多透过太阳光才能升温快,对蔬菜作物的光合作用也最有利。采光设计就是确定日光温室的方位角、前屋面采光角度、后屋面仰角,使太阳光最大限度地透入温室。

1.方位角  日光温室东西延长,前屋面朝向南方。采取正南方位角,正午时太阳光线与温室前屋面垂直,透入室内的太阳光最多,强度最高,温度上升最快。根据地理纬度不同,温室可采用不同的最佳方位角。北纬40°左右地区,日光温室以正南方位角比较好。北纬40°以南地区,以南偏东5 °比较适宜,太阳光线提前20分钟与温室前屋面垂直,温度上升快,作物上午光合作用强度最高,南偏东5°,对光合作用有利;北纬40°以北地区,由于冬季外温低,早晨揭苫较晚,则以南偏西5 °为宜,这样太阳光线与温室前屋面垂直延迟20分钟,相当于延长午后的日照时间,有利于高纬度日光温室夜间保温。

2.前屋面采光角  设计日光温室采光角,首先从温室最高透光点向前底脚连成一条直线,使最高透光点与地面的垂线到地平面的点与前底脚连线呈三角形,前屋面与地面的夹角大小与透入温室的光线多少有密切关系。夹角趑大,透人室内的太阳光越多。太阳光线与前屋面垂直时,透室内的太阳光最多,即入射角等于0°,称为理想屋面角。

以北纬40°为例,冬至日的太阳高度角为26. 5°,与温室前屋面构成90°的投射角,即入射角等于0°时,温室前屋面的夹角为90°-26. 5°=63.5 °。

按理想屋面角设计日光温室,实际上是行不通的,不但浪费建材,提高造价,保温困难,管理也不方便。考虑到入射角与透光率之间的关系,并不是简单的直线关系,当入射角为30°时,反射损失仅为2. 7%,40°时损失也不足4%,到60°透光率才急剧下降。所以第一代节能日光温室采光设计是以入射角40°为参数,称为合理屋面角。

合理屋面角=90°-h。 -40°

公式中,h。为太阳高度角