温室采光倾斜面设计课件.ppt

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1、温室采光面倾斜度设计——控制系0601成员：黄莹、唐晓宇、丁琦目录设计综述数学建模仿真结果结论设计依据太阳直射光、散射光和反射光均可以透过采光面进入日光温室。散射光和反射光无方向性，在透过采光面进入温室的光辐射中占很少份额，温室内接受的光辐射主要源于直射光。日光温室采光面的设计主要是保证直射光的透过量满足设计要求。太阳照射到覆盖材料之后，一部分被吸收，一部分被反射，另一部分则透过覆盖材料照射到温室内太阳光线除被吸收外，其余的被反射到温室外和透射到温室内，这与阳光入射角有直接的关系。其关系如下：吸收率+反射率+透光率=100％

2、屋面玻璃透光率其中，r-界面反射率，玻璃折射率n=1.526a-光在玻璃内前进时穿透的比率，玻璃吸光系数k=6.851/m-入射角-折射角L-玻璃厚度由透光率与入射角关系图知，合理入射角应小于40°。太阳高度角随时间变化，要保持光线持续垂直照射到OH斜面（即屋顶采光面）是不可能的。采光面直射光透过率与光线入射角并不呈单调线性关系，要满足在一天中温室内获得的光辐射达到设计要求，必须保证在一定时间内直射光入射角介于0°~40°之间。光环境模型太阳高度角sinh=sinφsinδ+cosφcosδcosT0其中，h-太阳高度角，φ

3、-纬度，δ-太阳赤纬，T0-太阳时角若为正午，太阳时角为0，则有sinH=sinφsinδ+cosφcosδ=cos(φ-δ)太阳赤纬δ=0.3723+23.2567sinθ1+0.1149sin2θ1-0.1712sin3θ1-0.758cosθ1+0.3656cos2θ1+0.0201con3θ1其中，θ1=2π(N+ΔN-N0)/365.2422其中，N-天数顺序排列的积日，2009年积日为364天ΔN-积日订正值N0=79.6764+0.2422(年份-1985)ΔN=(W-L)/24W=(S+F/60)±L=(lo

4、ng+M/60)/15其中，long-观测点经度M-分钟值，换算成与格林尼治时间差L，东经取负号，西经取正号S-观测时刻的时值，08:00~12:00F-分值注意：①以上太阳赤纬计算公式适用于我国②杭州经纬度为(120.17E,30.3N)太阳时角T0=(TT-12)×15°TT=TM+Et=CT+Lc+Etθ2=57.2958θ1其中，TT-太阳真时TM-地方时间Et-时差CT-标准时间，此处采用北京时间Lc-经度订正，4min/度一年当中均时差周期图Et=0.0028-7.0924cosθ2-1.9857sinθ2-0.

5、6882cos2θ2+9.9059sin2θ2太阳方位角(A)cosA=-sinT0cosδ/sinh采光面上方位角cosA=(cosαsini-sinh)/(sinαcosi)采光面入射角cosi=sinhcosα+coshsinαcos(A-Aw)其中，正南方向时Aw=0，α-采光面倾斜角，i-采光面入射角采光面倾角变化对入射角影响的仿真仿真结果讨论选择α=32°，考虑温度等各方面气候影响,选用该角度作为一般瓜果类作物(喜光作物)玻璃温室屋角倾斜度,早晴朗的天气里,早上九点开始有较好的采光角度,一天有5~6h较好的采光时

6、段。对于蝴蝶兰一类的喜阴作物,则可根据其生长特征,选择适当的角度以适应其光照要求。同时可以根据不同的地理位置选择适合角度,见南偏东15°和30°变化图.一般为坐北朝南.采光面倾角变化对入射角影响的仿真（续）采光面倾角变化对入射角影响的仿真（续二）不同纬度（浙江地区）下冬至日太阳入射角的变化(倾斜角为32°)8:009:0010:0011:0012:0027.2°51.264136.865627.472121.191618.663428.252.350737.625028.316222.139519.663029.2°53.

7、532038.394829.164923.089020.662530.2°54.832739.175830.018224.040221.662131.2°56.286939.969230.876224.992922.6617不同纬度（浙江地区）下冬至日透光率的变化(倾斜角为32°)8:009:0010:0011:0012:0027.2°0.85290.88370.88990.89170.892128.20.84850.88300.88960.89150.891929.2°0.84320.88210.88920.89120.

8、891730.2°0.83670.88110.88880.89100.891631.2°0.82880.88020.88840.89080.8914透光率变化仿真结论这表明．当各纬度地区采用同一采光面倾斜角度时．各纬度间对光线入射率影响不大。以12时光线入射率为例，最高与最低纬度光线入射率