第三章 设施的环境特性 及其调控技术
第三章 设施的环境特性 及其调控技术
第一节 光环境特点及其调控 一、设施的太阳辐射 ◼ 温室内的光照来源,除利用人工光源外,主要依靠自 然光源。 ◼ 对绿色植物的吸收而言,用光量子通量密度来反映光 能对植物的生理作用。 ◼ 光环境功能的表达,不仅依赖占太阳总辐射能量50% 的可见光部分,还包括分别占太阳总辐射能量43%和 7%的红外线辐射和紫外线辐射
第一节 光环境特点及其调控 一、设施的太阳辐射 ◼ 温室内的光照来源,除利用人工光源外,主要依靠自 然光源。 ◼ 对绿色植物的吸收而言,用光量子通量密度来反映光 能对植物的生理作用。 ◼ 光环境功能的表达,不仅依赖占太阳总辐射能量50% 的可见光部分,还包括分别占太阳总辐射能量43%和 7%的红外线辐射和紫外线辐射
二、设施内的光环 境特征 ◼ 首先是总辐射量低, 光照强度弱 温室内的光合有效 辐射能量、光量和太 阳辐射量受透明覆盖 材料的种类、老化程 度、洁净度的影响, 仅为室外的50%一 80%,这种现象在 冬季往往成为喜光果 菜类作物生产的主要 限制因子
二、设施内的光环 境特征 ◼ 首先是总辐射量低, 光照强度弱 温室内的光合有效 辐射能量、光量和太 阳辐射量受透明覆盖 材料的种类、老化程 度、洁净度的影响, 仅为室外的50%一 80%,这种现象在 冬季往往成为喜光果 菜类作物生产的主要 限制因子
◼ 其次是辐射波长组成与室外有很 大差异 透光覆盖材料对光辐射不同波长 的透过率不同,一般紫外光的透 过率低。 当太阳短波辐射进入设施内并被 作物和土壤等吸收后,又以长波 的形式向外辐射时,很少透过覆盖 物,从而使整个设施内的红外光 长波辐射增多,这也是设施具有 保温作用的重要原因
◼ 其次是辐射波长组成与室外有很 大差异 透光覆盖材料对光辐射不同波长 的透过率不同,一般紫外光的透 过率低。 当太阳短波辐射进入设施内并被 作物和土壤等吸收后,又以长波 的形式向外辐射时,很少透过覆盖 物,从而使整个设施内的红外光 长波辐射增多,这也是设施具有 保温作用的重要原因
◼ 第三是光照分布在时间和空 间上极不均匀 温室内的太阳辐射量,特别 是直射光日总量,在温室的 不同部位、不同方位、不同 时间和季节,分布都极不均 匀,尤其是高纬度地区冬季 设施内光照强度弱,光照时 间短,严重影响温室作物的 生长发育
◼ 第三是光照分布在时间和空 间上极不均匀 温室内的太阳辐射量,特别 是直射光日总量,在温室的 不同部位、不同方位、不同 时间和季节,分布都极不均 匀,尤其是高纬度地区冬季 设施内光照强度弱,光照时 间短,严重影响温室作物的 生长发育
三、影响设施光环境的主要因素 1.散射光的透光率 ◼ 太阳光通过大气层时,因气体分子、尘埃、水滴等发 生散射并吸收后到达地表的光线称为散射光。 ◼ 散射光是太阳辐射的重要组成部分,在温室设计和管 理上要考虑充分利用散射光的问题
三、影响设施光环境的主要因素 1.散射光的透光率 ◼ 太阳光通过大气层时,因气体分子、尘埃、水滴等发 生散射并吸收后到达地表的光线称为散射光。 ◼ 散射光是太阳辐射的重要组成部分,在温室设计和管 理上要考虑充分利用散射光的问题
◼ 2.直射光的透光率 ◼ 依纬度、季节、时间、温室建造方位、单栋或连栋别、 屋面角和覆盖材料的种类等而异
◼ 2.直射光的透光率 ◼ 依纬度、季节、时间、温室建造方位、单栋或连栋别、 屋面角和覆盖材料的种类等而异
(1)构架率 ◼ 温室由透明覆盖材料和不透 明的构架材料组成。温室全 表面积内,直射光照射到结 构骨架(或框架)材料的面积与 全表面积之比。 ◼ 构架率愈大,说明构架的遮光面积愈大,直射 光透光率愈小,简易管棚(大棚)的构架率约为4 %,普通钢架玻璃温室约为20%,Venlo型玻 璃温室约为12%
(1)构架率 ◼ 温室由透明覆盖材料和不透 明的构架材料组成。温室全 表面积内,直射光照射到结 构骨架(或框架)材料的面积与 全表面积之比。 ◼ 构架率愈大,说明构架的遮光面积愈大,直射 光透光率愈小,简易管棚(大棚)的构架率约为4 %,普通钢架玻璃温室约为20%,Venlo型玻 璃温室约为12%
(2)屋面直射光入射角的影响 ◼ 影响太阳直射光透光率的种种因素, 多是由于影响直射光入射角的大小所 致。 ◼ 透光率随入射角的增大而减少,入射 角为90时透光率约83%,入射角为 40或45,透光率明显减少。 ◼ 若入射角超过60的话,反射率迅速增 加,而透光率就急剧下降
(2)屋面直射光入射角的影响 ◼ 影响太阳直射光透光率的种种因素, 多是由于影响直射光入射角的大小所 致。 ◼ 透光率随入射角的增大而减少,入射 角为90时透光率约83%,入射角为 40或45,透光率明显减少。 ◼ 若入射角超过60的话,反射率迅速增 加,而透光率就急剧下降
(3)覆盖材料的光学特性 ◼ FRP板和PC板、PET板均不透过紫外线,PE膜、 MMA板、PVC膜和玻璃都能透过紫外线。 ◼ 至于可见光部分,各种覆盖材料的透光率大都在85 %~92%左右,差异不显著。 ◼ 覆盖材料使用后的污染、老化及水滴水膜的附着, 使透光率大为减弱,光质也有改变。一般PVC膜易 被污染,PE膜次之,玻璃污染较轻
(3)覆盖材料的光学特性 ◼ FRP板和PC板、PET板均不透过紫外线,PE膜、 MMA板、PVC膜和玻璃都能透过紫外线。 ◼ 至于可见光部分,各种覆盖材料的透光率大都在85 %~92%左右,差异不显著。 ◼ 覆盖材料使用后的污染、老化及水滴水膜的附着, 使透光率大为减弱,光质也有改变。一般PVC膜易 被污染,PE膜次之,玻璃污染较轻