日光温室主动采光机理与透光率优化试验

摘要：

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%.

关键词：温室、太阳能、温度、主动采光机理、几何光学、透射率

所属期刊栏目：33

分类号：S152(土壤学)

资助基金：中国博士后基金特别资助2015T81053;中国博士后基金2014M562458;陕西省科技统筹创新工程计划项目2016KTCL02-02;主动采光蓄热温室、超大跨度塑料大棚结构优化与智能化环境调控装备研制2016BZ0901

在线出版日期：2017-07-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：178-186