Введение к работе
з
Актуальность темы. Одной из основных проблем производства сельскохозяйственной продукции в теплицах ( защищенном грунте ) является снижение энергопотребления в круглогодичном цикле эксплуатации. В структуре удельной себестоимости продукции энергетические расходы составляют для разных типов сооружений от 40% до 60% от общих расходов. Отечественный н зарубежный опыт строительства и эксплуатации тепличных комбинатов показывает, что снижение потребления энергии может достигаться при комплексном решении проблемы, включая выбор наиболее рациональных объем/ю-планировочных и конструктивных решений сооружений, систем отопления, вентиляции, автоматического управления тспло-влажностным и световым режимом. Однако главным резервом энергосбережения при эксплуатации теплиц является создание условий для максимального использования солнечной радиации. Практическая реализация этого резерва связана в первую очередь с созданием оптимальных условий восприятия и распределения естественного света в объеме сооружений с целью обеспечения необходимых уровней освещенности для нормального развития и плодоношения растений.
Существующие нормы проектирования теплиц не в полной мере отражают требования по светорзспрсделению и достижению заданных уровней освещенности, что затрудняет поиск и выбор рациональных технических решений при проектировании теплиц в различных строительно-климатических зонах.
Цель работы - совершенствование методики светотехнической оценки культивационных сооружений ангарного типа на основе использования закономерностей формирования светового и радиационного режимов сооружений с учетом климатических условий их строительства и эксплуатации.
Достижение поставленной цели требует решения следующих задач:
обобщить отечественный и зарубежный опыт теплицестроения и определить перспективный тип сооружений;
уточнить существующую методику аналитического расчета относительной и абсолютной освещенности ангарных теплиц, а также методику расчета межтепличных расстояний;
рззработать методику экспериментальной оценки изменения параметров светового и радиационного режимов теплиц, в т.ч. с учетом роста и развития растений;
провести экспериментальные исследования светораспределения в объеме эксплуатируемых промышленных теплиц и на их моделях под "искусственным небосводом" НИИСФ;
сопоставить результаты экспериментальных исследований с расчетными характеристиками и на их основе разработать универсальный инженерный метод определения освещенности в объеме теплиц произвольной ориентации при характерном режиме облачности за заданный период времени. Реализовать данный метод в алгоритме расчета;
разработать и опробировать технические решения по созданию эффективной системы экранов переменной кривизны для улучшения светового и радиационного режимов в объеме теплиц.
Научная новизна работы. I. Получены функциональные зависимости для расчета освещенности в объемах теплиц при прямой радиации, диффузном излучении ясного и пасмурного неба.
2. Экспериментально определены закономерности формирования светового и радиационного режимов теплиц, в т.ч. с учетом роста и развития растений.
3. Разработан алгоритм расчета освещенности в объеме сооружений для
любой ориентации теплиц в заданной строительно-климатической зоне при
реальном состоянии небосвода.
4. Создана методика расчета межгепличных расстояний с учетом необ
ходимых для растений уровней освещенности и облученности.
5. Разработана и экспериментально опробирована новая система свето
отражающих экранов, улучшающая световой и радиационный режимы со
оружений. - :'
На защиту выносятся:
методика расчета светового режима теплиц ангарного типа;
закономерности распределения солнечного излучения в объеме ангар-дых теплиц ( стеклянных и пленочных) для условий реальной облачности;
система экранов переменной хривизны, улучшающая световой и радиационный режимы в объемах теплиц.
Практическая значимость и внедрение результатов работы в практику.
Практическая значимость исследований заключается в том, что изучаюсь световой и радиационный режимы теплиц, имеющих натурные габарн-Ъ1, а также на моделях перспективных сооружений. С точки зрения разре-иення поставленных задач, объекты исследованнй соответствуют своему іазначению,. а полученные результаты могут применяться в реальной прак-же проектирования и строительства.
Предложены технические решения по совершенствованию светового и >адиационного режимов ангарных теплиц на основе перераспределения олнечного излучения в объеме сооружений.
Разработаны предложения по изменению и дополнению СНиП "Теп-ицы и парники" и норм технологического проектирования.
Апробация работы. Основные результаты диссертации доложены и об-уждены:
на Международной конференции "Естественное освещение - 90", г.Москва, 1990 г.
на заседаниях научно-технического совета института "Гипронисель-пром" и его секции "Культивационные сооружения", г.Орел, 1992-1994 гх.
Публикации. Основные результаты исследований опубликованы в'3-х печатных работах, 2-х патентах.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и результатов, списка использованных источников (156 наименований ). Работа изложена наїщ страницах машинописного текста, со-держитщ рисунков,Ш схем лДграфнков Дц. фотографий иіо таблиц.
