《设施光环境控制》PPT课件

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1、第一节设施光环境特征温室内的光照环境不同于露地，其光照条件受温室方位、骨架结构、透光屋面形状、大小和角度、覆盖材料特性及其洁净程度等多种因素的影响，导致设施内的光照强度、光照时数、光质、光的分布状况等与外界环境有较大差异。一、设施光环境特点第二章设施光环境及其调控光照强度：50%～70%自然光光照时数：等于或者短于露地光质：与透明覆盖材料的性质有关光分布：不均匀二、影响设施光环境的因素（一）室外光照条件：温室内的自然光照来自室外太阳辐射，因此在光照强度、光谱分布以及光照周期等方面，室内光照环境首

2、先是受室外光照条件的影响。（四）屋面倾斜角（五）温室的方位角（六）植株垄（行）向（七）温室结构、设备的遮光（三）直射光入射角（二）覆盖材料设施上空的太阳辐射由太阳直接辐射和散射辐射组成，其强度计算公式为：Rs=0.5Rsc(1+am)sinα其中，Rsc是太阳常数1367W/m2；a是大气透明系数，与晴天（0.9）和污染（0.6）有关，一般为0.84左右。α为太阳高度角，与当地纬度和一天中所处的时间有关。m为大气质量数，与太阳高度角，所处地的海拔等相关。1.室外光照强度太阳高度角增大，太阳辐射强

3、度增加。随纬度越低，总辐射量越大，反之就越小。我国全年太阳总辐射分布图我国各地区太阳辐射年平均总量在380-840×107J/(m2.a)范围内，一般西部多于东部，山区多于平原。四川盆地为低值区，最低仅为310×107J/(m2.a)。青藏高原为高值区，年平均总量达到790×107J/(m2.a)。等级资源带号年总辐射量（MJ/m）年总辐射量（kWh/m）平均日辐射量（kWh/m）最丰富带I≥6300≥1750≥4.8很丰富带II5040-63001400-17503.8-4.8较丰富带III3

4、780-50401050-14002.9-3.8一般IV<3780<1050<2.9湖北省太阳能资源区划图湖北省年太阳总辐射分布图三联体光伏大棚侧立面图光伏农业大棚项目单体(三联体棚)占地面积约2200m2，属于设施农业示范项目。光伏高效种植大棚是利用太阳能光伏发电和农业种植相结合，大棚内部设有植物补光灯、地源热泵、加温和散热设备，实现农业种植的绿色、高产、高效。建筑结构为框剪结构，结构设计使用年限为30年，建筑抗震设计类别为丙类。屋顶太阳能组件方阵安装采用固定倾角安装形式，由于需要保障屋顶的防

5、水、保温，所以光伏组件采用插入式专用光伏支架与屋面结合，缝隙处以橡胶条、密封胶填补。国内光伏农业大棚实景单位：微米（um）太阳辐射光谱是一个波长为0至无穷大的连续光谱，但99%的能量集中在170~4000nm，最大能量的波长为475nm，紫外光（250~380nm）占7%，可见光（380~760）占47%，红外光（760~4000nm）占46%。2.室外太阳辐射光谱分布太阳辐射穿过地球大气层时，被大气分子吸收，散射，以及受雾和云的质点反射而被衰减。太阳辐射光谱3.室外光照时间北半球不同纬度昼长变

6、化设施外光照时间与昼长有关，昼长随着季节的变化而变化，但不同纬度地区有不同的变化，赤道附近地区季节变化时昼长变化很小。（二）覆盖材料不同覆盖材料有不同透光率，覆盖材料影响设施内的光照强度，同时影响温室内的光谱组成。不同覆盖材料的透光性能：目前用于设施覆盖的材料主要有玻璃、玻璃纤维聚酯板（FRP板）、玻璃纤维树脂板（FRA板）、碳酸树脂板（PC板）、聚丙烯树脂板（MMA板）、聚乙烯薄膜（PE）、聚氯乙烯薄膜（PVC）、醋酸丙烯薄膜（EVA）以及硬质塑料膜PET、ETFT等。玻璃纤维聚酯板（FRP板

7、）聚丙烯树脂板（MMA板）PE膜碳酸树脂板PC阳光板玻璃纤维聚酯板（FRP板）玻璃对可见光的透过率很高，近红外以及波长2500nm以内的部分红外线透光率也很高。玻璃能阻止4500nm以上的长波红外线通过，对保温有利，但300nm以下波长紫外光基本不透过。普通玻璃和热反射玻璃（玻璃-膜-玻璃）的透光率4mm普通浮法玻璃4mmITO膜热反射玻璃建筑玻璃贴膜的效果□隔热节能：阻隔79%太阳能热量，降低温度3-5°，降低空调能耗。□防紫外线：阻隔98%以上紫外线，保护健康、减缓家私及地板老化。□单向透光

8、：营造个人空间，同时不影响欣赏室外的风景。□减少眩光：减少刺目眩光，增添舒适感。□防爆防盗：贴膜玻璃的强度是普通玻璃的4-20倍，防止玻璃碎片溅射伤人。□装饰美化：居家、办公室玻璃起到良好的隔断和装饰作用。FRP板、PC板与玻璃一样，300nm以下波长紫外线透过率很低。FRA板和MMA板紫外线透过率较高。其余特性与玻璃相似，但抗老化性能差，透光率年递减1%以上。硬质板的透光率醋酸丙烯薄膜（EVA）、聚乙烯薄膜（PE）和聚氯乙烯薄膜(PVC)薄膜对可见光的透过率相近，都在90%左右，对近红外光到波