CN117941560A - 一种主动利用光能的下挖式日光温室 - Google Patents
一种主动利用光能的下挖式日光温室 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117941560A CN117941560A CN202410345824.6A CN202410345824A CN117941560A CN 117941560 A CN117941560 A CN 117941560A CN 202410345824 A CN202410345824 A CN 202410345824A CN 117941560 A CN117941560 A CN 117941560A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- greenhouse
- curtain
- tan
- diffuse reflection
- light energy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 19
- 238000009941 weaving Methods 0.000 claims description 9
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 6
- 238000005286 illumination Methods 0.000 abstract description 35
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 abstract description 5
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 24
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 16
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 7
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 7
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 5
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 5
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 5
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 description 4
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 3
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 3
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- VQLYBLABXAHUDN-UHFFFAOYSA-N bis(4-fluorophenyl)-methyl-(1,2,4-triazol-1-ylmethyl)silane;methyl n-(1h-benzimidazol-2-yl)carbamate Chemical compound C1=CC=C2NC(NC(=O)OC)=NC2=C1.C=1C=C(F)C=CC=1[Si](C=1C=CC(F)=CC=1)(C)CN1C=NC=N1 VQLYBLABXAHUDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 235000007688 Lycopersicon esculentum Nutrition 0.000 description 1
- 240000003768 Solanum lycopersicum Species 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012364 cultivation method Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 210000003141 lower extremity Anatomy 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000029553 photosynthesis Effects 0.000 description 1
- 238000010672 photosynthesis Methods 0.000 description 1
- 230000007847 structural defect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
- A01G9/14—Greenhouses
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
- A01G9/24—Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
- Y02A40/25—Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Greenhouses (AREA)
Abstract
一种主动利用光能的下挖式日光温室，涉及蔬菜栽培技术领域，包括后墙以及下沉式设置的栽培床，后墙上设有后坡，后坡的前面由上到下设有相连接的反光幕和第一漫反射幕，栽培床的前立面设有第二漫反射幕。本发明解决了传统技术中的下挖式日光温室后坡下方张挂反光幕无法改善温室前部光照环境条件，且阻挡光照影响后墙蓄热，反射光照的覆盖范围小且光照均匀性差，使用范围受限的问题。
Description
技术领域
本发明涉及蔬菜栽培技术领域，具体涉及一种主动利用光能的下挖式日光温室。
背景技术
下挖式日光温室是一种机制厚土墙、双坡面和下沉式栽培床结构的日光温室。从目前日光温室集中化、规模化、集约化的发展形势看，基于良好的经济性、优良的保温性，下挖式日光温室在未来将是我国设施农业日光温室发展的主流。虽然与非下挖式日光温室相比，在保温蓄热方面具有明显的优越性，但在生产应用中，发现此类日光温室因下沉地面，使得直立式南墙遮阴面增大，温室南部区域温光条件较差，并且随着下挖深度的增加，造成的阴影区面积也随之增大，对室内土壤蓄热及蔬菜生长的不利影响也越大。
现有技术中公开了一个公开号为CN202310725U专利，公开了一种增光蓄热日光温室，包括山墙、后墙、后屋面和前屋面，后屋面仰角45°，前屋面上设有塑料薄膜，所述后屋面面向温室栽培床的一侧为反光体、背向温室栽培床的一侧为隔热体；所述后墙为夯土而成的梯形结构墙体；本发明的优点在于：能够将照射至温室顶部的太阳光通过反光体反射到后墙体上，转换成热能被温室后墙墙体吸收并贮存起来，在夜间再不断释放出来，补偿日光温室气温损失的部分，以保证日光温室内温度达到要求的区间，在不消耗能源的前提下能够大大提高冬季夜间温度，夜间室内温度较传统的节能日光温室提高1-3℃，增温效果非常显著。
现有技术中还公开了一个公开号为CN202059806U专利，公开了一种挡风增光日光温室，包括山墙、后墙和棚膜，棚膜上靠近后墙的位置设有顶风口，挡风增光装置包括固定在顶风口下方的长条形黑色塑料膜，黑色塑料膜呈东西向设置，黑色塑料膜所在平面垂直于山墙所在平面，黑色塑料膜所在平面与水平面的夹角为60°-75°，黑色塑料膜的上边缘比下边缘远离后墙所在的竖直面，黑色塑料膜背向顶风口的一面贴有银白色反光膜，防止日光温室外草帘上的杂草、尘土落到叶片上，影响蔬菜光合作用的进行，避免蔬菜因温度及干湿度发生剧烈变化而造成叶片“干边”、果实“皴皮”等现象发生，后墙墙体贮存足够的热量，夜间再不断释放出来，补偿日光温室气温损失的部分，以保证日光温室内温度达到要求的区间。
农业工程学报第39卷第1期，公开了一种利用表面呈不规则竖条状突起的珍珠棉镀铝薄膜作为漫反射幕，张挂在温室后坡达到改善温室内作物冠层光环境目的的方法，也发现了关于日光温室后坡漫反射幕应用方法的文献报道。
包括上述专利和文献在内的现有技术随着使用，逐渐的暴露出了不足之处，主要表现在以下方面：
第一，传统的下挖式日光温室由于下挖壁面形成了阴影区域，且随着温室下挖深度的增加，室内阴影面积逐渐增加，造成温室前部区域光照条件较差。
第二，现有的下挖式日光温室在后墙或后坡张挂反光幕、漫反射幕，只能增加温室中后部光照强度，难以改善温室前部光照环境条件，不能实现温室内前部、中部、后部各处光照强度均匀一致性。
第三，现有的下挖式日光温室在后坡张挂反光幕、漫反射幕，一方面，传统的后坡结构由于自身存在光照阴影区从而不能满足反光幕或漫反射幕充分接受光照，起不到反射光照改善温室光照环境的技术效果；另一方面，由于温室结构缺陷导致反光幕或漫反射幕本身也会阻挡部分光照照射至后墙，从而影响后墙蓄热，使用范围受限。
第四，现有漫反射幕由于结构上存在缺陷，在日光温室中使用反射光照的覆盖范围小且覆盖范围内的光照均匀性差。
综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种主动利用光能的下挖式日光温室，用以解决传统技术中的下挖式日光温室后坡下方张挂反光幕无法改善温室前部光照环境条件，且阻挡光照照射至后墙影响后墙蓄热，反射光照的覆盖范围小且光照均匀性差，使用范围受限的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种主动利用光能的下挖式日光温室，包括后墙以及下沉式设置的栽培床，后墙上设有后坡，
所述后坡的前面由上到下设有相连接的反光幕和第一漫反射幕，
所述栽培床的前立面设有第二漫反射幕。
作为一种优化的方案，所述后坡与前屋面的交线垂直投影位于所述栽培床的后立面上。
作为一种优化的方案，反光幕的上边缘与后坡和前屋面的交线相连，并垂直于所述栽培床。
作为一种优化的方案，所述后墙的内墙面由下到上呈倾斜向后延伸设置，所述第一漫反射幕的下边缘连接所述后墙内墙面的上边缘，所述第一漫反射幕的上边缘与所述反光幕的下边缘相连接。
作为一种优化的方案，所述反光幕上边缘与前立面上边缘之间的虚拟连线与地平面的夹角A为温室所在的地理纬度-10.5°。
作为一种优化的方案，所述第一漫反射幕与地平面的夹角C为100.5°-温室所在的地理纬度。
作为一种优化的方案，所述温室高度H1，与温室宽度L1关系为：
H1=tan（温室所在的地理纬度-10.5°）*L1。
作为一种优化的方案，所述反光幕宽度H3，与温室宽度L1、栽培床深度h1的关系为：
H3=tan（温室所在的地理纬度-10.5°）*h1/tan（66.5°-温室所在的地理纬度）。
作为一种优化的方案，所述第一漫反射幕宽度L3，与温室宽度L1、栽培床深度h1、后墙高度H2的关系为：
L3=[tan（温室所在的地理纬度-10.5°）*L1-H2-tan（温室所在的地理纬度-10.5°）*h1/tan（66.5°-温室所在的地理纬度）]/sin（100.5°-温室所在的地理纬度）。
作为一种优化的方案，所述后墙内墙面与地平面的夹角D和温室宽度L1、栽培床深度h1、后墙高度H2的关系为：
tanD=H2*tan（100.5°-温室所在的地理纬度）/[tan（温室所在的地理纬度-10.5°）*L1-H2-tan（温室所在的地理纬度-10.5°）*h1/tan（66.5°-温室所在的地理纬度）]。
作为一种优化的方案，所述反光幕、第一漫反射幕、第二漫反射幕的长度均与温室等长，所述第二漫反射幕宽度与温室下挖深度h1等长。
作为一种优化的方案，所述反光幕为银白色反光膜，所述第一漫反射幕和第二漫反射幕均为由丝径为2.5-3.0mm的镀铝塑料单丝按经线和纬线采用平织方式连续编织而成的塑料丝布；所述镀铝塑料单丝由聚四氟乙烯为原料制作而成，单丝表面附带微孔结构。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明有效地改善了低温弱光季节（11月10日至翌年1月31日）下挖式日光温室前部光照环境条件，同时也改善了下挖式日光温室后部光照环境条件，使温室内前部、中部、后部各处光照强度趋向均匀一致。
传统反光膜和漫反射幕结合使用相对于单一使用传统反光膜或漫反射幕反射光覆盖范围更加宽泛，更有利于下挖式日光温室实现光照均匀性，突破了现有技术只能改善局部光照环境条件的技术缺陷。
本发明传统反光膜和漫反射幕的安装与温室结构的改进相结合，既改善了温室前部光照环境条件，也改善了温室后部光照环境条件，有利于实现下挖式日光温室由南北垄向栽培向东西垄向栽培的转变。
本发明后坡结构能够保证反光幕、漫反射幕充分接受光照，低温弱光季节（11月10日至翌年1月31日）反光幕、漫反射幕本身也不会阻挡光照照射至后墙，不影响后墙蓄热。
本发明通过改进创新漫反射幕结构，进一步扩大了漫反射幕在温室内反射光的覆盖范围和光照均匀性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明结构参数示意图；
图3为本发明第一漫反射幕和第二漫反射幕的结构示意图。
图中：1-后墙；2-后坡；3-前立面；4-前屋面；5-栽培床；6-反光幕；7-第一漫反射幕；8-第二漫反射幕；9-后立面；10-镀铝塑料单丝。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1，
如图1至图3所示，一种主动利用光能的下挖式日光温室，包括后墙1以及下沉式设置的栽培床5，后墙1上设有后坡2，
后坡2的前面由上到下设有相连接的反光幕6和第一漫反射幕7，
栽培床5的前立面3设有第二漫反射幕8。
后坡2与前屋面4的交线垂直投影位于栽培床5的后立面9上。
反光幕6的上边缘与后坡2和前屋面4的交线相连，并垂直于栽培床5。
后墙1的内墙面由下到上呈倾斜向后延伸设置，第一漫反射幕7的下边缘连接后墙1内墙面的上边缘，第一漫反射幕7的上边缘与反光幕6的下边缘相连接。
反光幕6上边缘与前立面3上边缘之间的虚拟连线与地平面的夹角A为温室所在的地理纬度-10.5°。
第一漫反射幕7与地平面的夹角C为100.5°-温室所在的地理纬度。
温室高度H1，与温室宽度L1关系为：
H1=tan（温室所在的地理纬度-10.5°）*L1。
反光幕6宽度H3，与温室宽度L1、栽培床5深度h1的关系为：
H3=tan（温室所在的地理纬度-10.5°）*h1/tan（66.5°-温室所在的地理纬度）。
第一漫反射幕7宽度L3，与温室宽度L1、栽培床5深度h1、后墙1高度H2的关系为：
L3=[tan（温室所在的地理纬度-10.5°）*L1-H2-tan（温室所在的地理纬度-10.5°）*h1/tan（66.5°-温室所在的地理纬度）]/sin（100.5°-温室所在的地理纬度）。
后墙1内墙面与地平面的夹角D和温室宽度L1、栽培床5深度h1、后墙1高度H2的关系为：
tanD=H2*tan（100.5°-温室所在的地理纬度）/[tan（温室所在的地理纬度-10.5°）*L1-H2-tan（温室所在的地理纬度-10.5°）*h1/tan（66.5°-温室所在的地理纬度）]。
反光幕6、第一漫反射幕7、第二漫反射幕8的长度均与温室等长，第二漫反射幕8宽度与温室下挖深度h1等长。
反光幕6为银白色反光膜，第一漫反射幕7和第二漫反射幕8均为由丝径为2.5-3.0mm的镀铝塑料单丝10按经线和纬线采用平织方式连续编织而成的塑料丝布；塑料单丝由聚四氟乙烯为原料制作而成。
塑料单丝具体制作方法如下：
1）将聚四氟乙烯在挤出机中混匀、捏合，制成混合物；
2）将步骤1）中捏合的混合物作为绞股挤出；
3）将步骤2）中挤出的绞股拉伸成直径2.5-3.0mm的塑料丝。
温室宽度L1为温室内前立面底部与温室内后立面的距离。
后墙顶面内侧边缘为后墙顶面与后墙内表面的相交线。
温室高度H2为温室最高点到地平面的垂直距离，也就是温室脊高减去温室下挖深度h1。
后墙高度H2为温室后墙1顶部平面与地平面的垂直距离。
日光温室适宜我国北纬35°以北地区建造，随着纬度的增加应适当减少温室宽度L1。
栽培床5的前立面3、后立面9的宽度均与下挖深度h1相同。后墙底部内侧边缘为后立面顶部与后墙内表面的相交线。
实施例2，
在地处北纬37°的山东省寿光市某地按照实施例1的方案建造一座内部南北宽L115m、下挖深度h1为0.8m、后墙1高H2为5.5m、内部东西长120m的日光温室。该温室包括后墙1、后坡2、前立面3、后立面9。后坡2下部设有反光幕6和第一漫反射幕7，前立面3设有第二漫反射幕8，前屋面4的下部设有低于地面0.8m的栽培床5，温室高度H1为7.5m。
后墙1内表面呈斜面，斜面与地平面D的夹角为78.3°。
后坡2与前屋面4的交线垂直投影位于栽培床5的后立面9上。
反光幕6为银白色反光膜，反光幕6的上边缘与后坡2和前屋面4的交线相连，反光幕6所在平面与栽培床5面垂直，反光幕6的下边缘与第一漫反射幕7的上边缘相连；反光幕6上边缘和前立面3上边缘所在平面与地平面的夹角A为26.5°；反光幕6宽度H3为0.7m；反光幕6的长度为120m。
第一漫反射幕7下边缘与后墙1顶面内侧边缘相连，第一漫反射幕7与地平面的夹角为C为63.5°；第一漫反射幕7宽度L3为1.43m；第一漫反射幕7的长度为120m。
第二漫反射幕8张挂在前立面3，第二漫反射幕宽度为0.8m，长度为120m。
第一漫反射幕7和第二漫反射幕8均为由丝径为2.5mm的镀铝塑料单丝按经线和纬线采用平织方式连续编织而成的塑料丝布；塑料单丝由聚四氟乙烯制作而成。
实施例3，
在地处北纬41°的河北省赤城某地按照实施例1的方案建造一座内部南北宽度L1为10m、下挖深度h为10.6m、后墙1高度H2为3.8m、内部东西长度160m的日光温室。该温室包括后墙1、后坡2、前立面3、后立面9；后坡2下部设有反光幕6和第一漫反射幕7，前立面3设有第二漫反射幕8，前屋面4的下部设有低于地面0.8m的栽培床5，温室高度H为15.9m。
后墙1内表面呈斜面，斜面与地平面的夹角D为78.2°。
后坡2与前屋面4的交线垂直投影位于栽培床5的后立面9上。
反光幕6为银白色反光膜，反光幕6的上边缘与后坡2和前屋面4的交线相连，并与栽培床5面垂直，反光幕6下边缘与第一漫反射幕7的上边缘相连；反光幕6上边缘与前立面3上边缘所在平面与地平面的夹角A为30.5°；反光幕6宽度H3为0.74m；反光幕6的长度为160m。
第一漫反射幕7下边缘与后墙1顶面内侧边缘相连，第一漫反射幕7与地平面的夹角C为59.5°；第一漫反射幕7宽度L3为1.57m；第一漫反射幕7的长度为160m。后墙1顶面内侧边缘为后墙1顶面与后墙1内表面的相交线。
第二漫反射幕8张挂在前立面3，第二漫反射幕8宽度为0.6m，长度为160m。
第一漫反射幕7和第二漫反射幕8均为由丝径为3.0mm的镀铝塑料单丝按经线和纬线采用平织方式连续编织而成的塑料丝布；塑料单丝由聚四氟乙烯制作而成。
对比例1，
在所处北纬37°的山东省寿光市某地按照实施例2方案建造一座与实施例2完全相同的日光温室，建成后将反光幕、第一漫反射幕和第二漫反射幕撤掉，使该日光温室成为一座普通的下挖式日光温室。该日光温室与实施例2所示日光温室左右相邻。
对比例2，
在所处北纬37°的山东省寿光市某地按照实施例2方案建造一座与实施例2完全相同的日光温室，建成后反光幕和第二漫反射幕撤掉，将第一漫反射幕替换为珍珠棉镀铝薄膜，其镀铝层表面呈不规则竖条状突起，使该日光温室成为一座现有的能够改善温室中后部光照环境的下挖式日光温室。该日光温室与实施例2所示日光温室也左右相邻。
试验例1，
在实施例2、对比例1和对比例2所示日光温室中进行冠层光环境测量实验。3座日光温室种植番茄，品种和栽培方法完全相同，分别在3座温室中间由南至北均匀设置14个监测点，相邻2个监测点间距相同，最南端的监测点距前立面1m，测量高度为垄上1.0m，光强使用ST-80C型便携式照度计（精确度：±3%）。分别于2022年冬至（12月22日）中午（12:00）时测定各监测点光强；
实施例2由南至北各监测点的结果为278.5μmol/(m2·s)、283.1μmol/(m2·s)、284.6μmol/(m2·s)、303.1μmol/(m2·s)、310.5μmol/(m2·s)、312.7μmol/(m2·s)、318.4μmol/(m2·s)、310.9μmol/(m2·s)、298.3μmol/(m2·s)、289.5μmol/(m2·s)、282.8μmol/(m2·s)、288.2μmol/(m2·s)、285.5μmol/(m2·s)和278.4μmol/(m2·s)；
对比例1由南至北各监测点的结果为189.4μmol/(m2·s)、193.6μmol/(m2·s)、201.3μmol/(m2·s)、283.5μmol/(m2·s)、296.8μmol/(m2·s)、308.6μmol/(m2·s)、311.4μmol/(m2·s)、300.7μmol/(m2·s)、279.2μmol/(m2·s)、269.5μmol/(m2·s)、256.9μmol/(m2·s)、249.8μmol/(m2·s)、235.7μmol/(m2·s)和230.2μmol/(m2·s)。
对比例2由南至北各监测点的结果为188.6μmol/(m2·s)、195.1μmol/(m2·s)、199.8μmol/(m2·s)、281.9μmol/(m2·s)、298.3μmol/(m2·s)、310.2μmol/(m2·s)、318.5μmol/(m2·s)、302.4μmol/(m2·s)、293.6μmol/(m2·s)、289.8μmol/(m2·s)、282.5μmol/(m2·s)、264.9μmol/(m2·s)、271.1μmol/(m2·s)、261.5μmol/(m2·s)。
由南至北，前4个监测点覆盖区域为温室前部、中间6个监测点覆盖区域为温室中部、后4个监测点覆盖区域为温室后部，实施例2温室前部光强287.3μmol/(m2·s)、中部为306.8μmol/(m2·s)、后部为283.7μmol/(m2·s)；对比例1温室前部光强217.0μmol/(m2·s)、中部为294.4μmol/(m2·s)、后部为243.2μmol/(m2·s)；对比例2温室前部光强216.4μmol/(m2·s)、中部为302.1μmol/(m2·s)、后部为270.0μmol/(m2·s)。实施例2温室前部、中部、后部比对比例1温室分别提高了32.4%、4.2%、16.7%，其中光强提高幅度前部>后部>中部；实施例2温室前部、中部、后部比对比例2温室分别提高了32.8%、1.6%、5.1%。
实施例2温室前部光强大于对比例1、对比例2温室前部光强，且差异显著；实施例2、对比例2温室中部光强分别大于对比例1温室中部光强，但差异不显著；实施例2、对比例2温室后部光强分别大于对比例1温室后部光强，且差异显著；对比例1、对比例2温室前部光强差异不显著；实施例2、对比例2温室后部光强差异不显著。说明本发明改善了下挖式日光温室前部和后部的光照环境条件。
实施例2温室各监测点光强平均值294.6μmol/(m2·s)，变异系数为4.7%；对比例1温室各监测点光强平均值257.6μmol/(m2·s)，变异系数为16.5%，温室内前部、中部、后部各处光照强度分布不均匀；对比例2温室各监测点光强平均值268.4μmol/(m2·s)，变异系数为16.1%，温室内前部、中部、后部各处光照强度分布不均匀。实施例2各监测点光强变异系数远小于对比例1和比例2，说明本发明有效地改善了下挖式日光温室前部光照环境条件，同时也改善了下挖式日光温室后部光照环境条件，且温室内前部、中部、后部各处光照强度趋向均匀一致。
反光膜和漫反射幕结合使用相对于单一使用传统反光膜或漫反射幕反射光覆盖范围更加宽泛，更有利于下挖式日光温室实现光照均匀性。
本发明反光膜和漫反射幕的安装与温室结构的改进相结合，既改善了温室前部光照环境条件，也改善了温室后部光照环境条件，有利于实现日光温室由南北垄向栽培向东西垄向栽培的转变。
实施例2中后部各监测点光强平均值297.5μmol/(m2·s)，变异系数4.9%；对比例2中后部各监测点光强平均值289.3μmol/(m2·s)，变异系数6.6%。对比例2变异系数大于实施例2，说明漫反射幕的结构影响反射光照在温室内分布范围及均匀性，由丝径为2.5-3.0mm的镀铝塑料单丝按经线和纬线采用平织方式连续编织而成的塑料丝布作为漫反射幕比现有珍珠棉镀铝薄膜（镀铝层表面呈不规则竖条状突起）效果更好。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (10)
1.一种主动利用光能的下挖式日光温室，包括后墙（1）以及下沉式设置的栽培床（5），后墙（1）上设有后坡（2），其特征在于：
所述后坡（2）的前面由上到下设有相连接的反光幕（6）和第一漫反射幕（7），
所述栽培床（5）的前立面（3）设有第二漫反射幕（8）。
2.根据权利要求1所述的一种主动利用光能的下挖式日光温室，其特征在于：所述后坡（2）与前屋面（4）的交线垂直投影位于所述栽培床（5）的后立面（9）上。
3.根据权利要求1所述的一种主动利用光能的下挖式日光温室，其特征在于：反光幕（6）的上边缘与后坡（2）和前屋面（4）的交线相连，并垂直于所述栽培床（5）。
4.根据权利要求1所述的一种主动利用光能的下挖式日光温室，其特征在于：所述后墙（1）的内墙面由下到上呈倾斜向后延伸设置，所述第一漫反射幕（7）的下边缘连接所述后墙（1）内墙面的上边缘，所述第一漫反射幕（7）的上边缘与所述反光幕（6）的下边缘相连接。
5.根据权利要求1所述的一种主动利用光能的下挖式日光温室，其特征在于：所述反光幕（6）上边缘与前立面（3）上边缘之间的虚拟连线与地平面的夹角A为温室所在的地理纬度-10.5°；
所述第一漫反射幕（7）与地平面的夹角C为100.5°-温室所在的地理纬度。
6.根据权利要求1所述的一种主动利用光能的下挖式日光温室，其特征在于：温室高度H1，与温室宽度L1关系为：
H1=tan（温室所在的地理纬度-10.5°）*L1。
7.根据权利要求1所述的一种主动利用光能的下挖式日光温室，其特征在于：所述反光幕（6）宽度H3，与温室宽度L1、栽培床（5）深度h1的关系为：
H3=tan（温室所在的地理纬度-10.5°）*h1/tan（66.5°-温室所在的地理纬度）。
8.根据权利要求1所述的一种主动利用光能的下挖式日光温室，其特征在于：所述第一漫反射幕（7）宽度L3，与温室宽度L1、栽培床（5）深度h1、后墙（1）高度H2的关系为：
L3=[tan（温室所在的地理纬度-10.5°）*L1-H2-tan（温室所在的地理纬度-10.5°）*h1/tan（66.5°-温室所在的地理纬度）]/sin（100.5°-温室所在的地理纬度）。
9.根据权利要求1所述的一种主动利用光能的下挖式日光温室，其特征在于：所述后墙（1）内墙面与地平面的夹角D和温室宽度L1、栽培床（5）深度h1、后墙（1）高度H2的关系为：
tanD=H2*tan（100.5°-温室所在的地理纬度）/[tan（温室所在的地理纬度-10.5°）*L1-H2-tan（温室所在的地理纬度-10.5°）*h1/tan（66.5°-温室所在的地理纬度）]。
10.根据权利要求1所述的一种主动利用光能的下挖式日光温室，其特征在于：所述反光幕（6）、第一漫反射幕（7）、第二漫反射幕（8）的长度均与温室等长，所述第二漫反射幕（8）宽度与温室下挖深度h1等长；
所述反光幕（6）为银白色反光膜，所述第一漫反射幕（7）和第二漫反射幕（8）均为由丝径为2.5-3.0mm的镀铝塑料单丝（10）按经线和纬线采用平织方式连续编织而成的塑料丝布。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410345824.6A CN117941560B (en) | 2024-03-26 | Down-digging type sunlight greenhouse capable of actively utilizing light energy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410345824.6A CN117941560B (en) | 2024-03-26 | Down-digging type sunlight greenhouse capable of actively utilizing light energy |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117941560A true CN117941560A (zh) | 2024-04-30 |
| CN117941560B CN117941560B (en) | 2024-08-16 |
Family
ID=
Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100170150A1 (en) * | 2009-01-02 | 2010-07-08 | Walsh Jr William Arthur | Method and Systems for Solar-Greenhouse Production and Harvesting of Algae, Desalination of Water and Extraction of Carbon Dioxide from Flue Gas via Controlled and Variable Gas Atomization |
| CN102204491A (zh) * | 2011-04-06 | 2011-10-05 | 胡永军 | 一种挡风增光日光温室 |
| WO2012006255A2 (en) * | 2010-07-05 | 2012-01-12 | Glasspoint Solar, Inc. | Concentrating solar power with glasshouses |
| CN202262292U (zh) * | 2011-10-18 | 2012-06-06 | 山东省蔬菜工程技术研究中心 | 一种单立柱短后坡日光温室 |
| CN103355123A (zh) * | 2013-08-06 | 2013-10-23 | 山东省寿光蔬菜产业集团有限公司 | 一种高土地利用率日光温室 |
| US20160282015A1 (en) * | 2013-10-11 | 2016-09-29 | Gea Farm Technologies Canada Inc./Division Gea Houle | System For Growing Produce In Greenhouses With Assisted Complementary Solar Energy |
| CN106034826A (zh) * | 2016-06-13 | 2016-10-26 | 西北农林科技大学 | 一种自反光滑动后坡屋面板的阳光温室 |
| CN205682030U (zh) * | 2016-06-22 | 2016-11-16 | 张传坤 | 反光板日光温室 |
| CN210610471U (zh) * | 2019-08-03 | 2020-05-26 | 孙兆文 | 一种高采光率寒地日光温室 |
| CN112005778A (zh) * | 2020-09-08 | 2020-12-01 | 衡永琪 | 一种反光可调式温室用反光板及其调节方法 |
| CN215012006U (zh) * | 2021-02-10 | 2021-12-07 | 福建省农业科学院果树研究所 | 一种日光温室补光装置 |
| CN115152483A (zh) * | 2022-06-24 | 2022-10-11 | 北京市农林科学院智能装备技术研究中心 | 一种玻璃温室的屋面倾角计算方法及装置 |
| WO2023240286A2 (en) * | 2022-06-10 | 2023-12-14 | Sensei Ag Holdings, Inc. | Sunlight reflecting greenhouse trusses |
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100170150A1 (en) * | 2009-01-02 | 2010-07-08 | Walsh Jr William Arthur | Method and Systems for Solar-Greenhouse Production and Harvesting of Algae, Desalination of Water and Extraction of Carbon Dioxide from Flue Gas via Controlled and Variable Gas Atomization |
| WO2012006255A2 (en) * | 2010-07-05 | 2012-01-12 | Glasspoint Solar, Inc. | Concentrating solar power with glasshouses |
| CN102204491A (zh) * | 2011-04-06 | 2011-10-05 | 胡永军 | 一种挡风增光日光温室 |
| CN202262292U (zh) * | 2011-10-18 | 2012-06-06 | 山东省蔬菜工程技术研究中心 | 一种单立柱短后坡日光温室 |
| CN103355123A (zh) * | 2013-08-06 | 2013-10-23 | 山东省寿光蔬菜产业集团有限公司 | 一种高土地利用率日光温室 |
| US20160282015A1 (en) * | 2013-10-11 | 2016-09-29 | Gea Farm Technologies Canada Inc./Division Gea Houle | System For Growing Produce In Greenhouses With Assisted Complementary Solar Energy |
| CN106034826A (zh) * | 2016-06-13 | 2016-10-26 | 西北农林科技大学 | 一种自反光滑动后坡屋面板的阳光温室 |
| CN205682030U (zh) * | 2016-06-22 | 2016-11-16 | 张传坤 | 反光板日光温室 |
| CN210610471U (zh) * | 2019-08-03 | 2020-05-26 | 孙兆文 | 一种高采光率寒地日光温室 |
| CN112005778A (zh) * | 2020-09-08 | 2020-12-01 | 衡永琪 | 一种反光可调式温室用反光板及其调节方法 |
| CN215012006U (zh) * | 2021-02-10 | 2021-12-07 | 福建省农业科学院果树研究所 | 一种日光温室补光装置 |
| WO2023240286A2 (en) * | 2022-06-10 | 2023-12-14 | Sensei Ag Holdings, Inc. | Sunlight reflecting greenhouse trusses |
| CN115152483A (zh) * | 2022-06-24 | 2022-10-11 | 北京市农林科学院智能装备技术研究中心 | 一种玻璃温室的屋面倾角计算方法及装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN207411015U (zh) | 一种周年出菇的双拱大棚 | |
| CN209330720U (zh) | 一种越冬茬增光日光温室 | |
| CN1167321C (zh) | 一种日光温室 | |
| CN117941560A (zh) | 一种主动利用光能的下挖式日光温室 | |
| CN202276680U (zh) | 一种阴阳大棚 | |
| CN207151344U (zh) | 一种半地下式阴阳温室大棚 | |
| CN111109021B (zh) | 促进番茄花果期生长的方法及其在植物工厂中的应用 | |
| CN106489608B (zh) | 一种大棚 | |
| WO2023116506A1 (zh) | 一种智能型光伏玻璃温室及其运行方法和应用 | |
| CN204482520U (zh) | 一种厚土墙温室 | |
| CN201986459U (zh) | 斜坡地面日光温室 | |
| CN101530043A (zh) | 太阳能有机农产品禽畜品高产多用大型温室 | |
| CN204047369U (zh) | 一种高寒节能温室 | |
| CN210445198U (zh) | 一种转盘型节能马铃薯幼苗培育装置 | |
| CN106105609A (zh) | 一种大棚种植香蕉的技术 | |
| CN201813704U (zh) | 一种与现代农业相结合的槽式太阳能热电站 | |
| CN109156221B (zh) | 一种日光温室水循环蓄热装置 | |
| CN2682810Y (zh) | 阶梯形连栋玻璃温室 | |
| US20230148487A1 (en) | Agricultural photovoltaic structure with controlled cooling | |
| CN201722814U (zh) | 利用自然降水灌溉、山体做后墙的台阶式日光能节能温室 | |
| CN215957395U (zh) | 一种抗低温保温塑料大棚 | |
| CN108878562A (zh) | 一种双玻组件及其电池片的设置结构 | |
| CN212367996U (zh) | 智能温室大棚*** | |
| CN213368960U (zh) | 一种具有灌溉降温功能的遮阳棚 | |
| CN209914594U (zh) | 一种用于高寒地区的冬暖式日光温室 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |