本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能利用領(lǐng)域,特別是涉及一種溫室可旋轉(zhuǎn)采光屋面。
背景技術(shù):
日光不僅是節(jié)能日光溫室的光源,更是節(jié)能日光溫室的熱源。日光是溫室內(nèi)氣候環(huán)境中的主導(dǎo)因子,它決定著日光溫室內(nèi)的光照強(qiáng)度、溫度、濕度等諸因子的狀況甚至溫室的整體環(huán)境狀況,因此關(guān)系到日光溫室的生產(chǎn)成敗。設(shè)計(jì)溫室時(shí),首先解決好采光問(wèn)題,最大限度地將陽(yáng)光透射到溫室中來(lái)是設(shè)計(jì)溫室的首要目標(biāo)。日光溫室的方位角、前屋面角是影響溫室采光的兩個(gè)主要因子。日光溫室的方位角——在日光溫室采光屋面固定的情況下,日光溫室走向延長(zhǎng)線的法線與正南(地理)方向的夾角,正南為0°,順時(shí)針為正;如果日光溫室采光屋面可旋轉(zhuǎn),日光溫室方位角是指采光屋面走向延長(zhǎng)線的法線與正南(地理)方向的夾角,正南為0°,順時(shí)針為正。日光溫室的方位角與日光溫室采光屋面的走向息息相關(guān)。
有關(guān)方位角對(duì)日光溫室受光影響缺乏一定的理論研究,但一些學(xué)者在不同緯度地區(qū)針對(duì)日光溫室方位角對(duì)日光溫室受光影響方面做了一些研究。李軍等(2003年)分析探討了西北型節(jié)能日光溫室采光設(shè)計(jì)理論中的溫室方位角和前屋面角的設(shè)計(jì)原理,建議在西北地區(qū)建造東西延長(zhǎng)、面朝正南方向(低緯度區(qū))或南偏西5~8°(較高緯度區(qū))的節(jié)能日光溫室。白義奎等(2005年)以沈陽(yáng)地區(qū)(北緯41.77°)為例,研究了日光溫室朝向?qū)M(jìn)光量的影響,結(jié)果表明在南偏西5~60°時(shí),進(jìn)光量最大,與正南向溫室進(jìn)光量相比,增加約0.3%。曹偉等(2009年)通過(guò)對(duì)具有不同朝向日光溫室室內(nèi)溫度環(huán)境的對(duì)比實(shí)驗(yàn),認(rèn)為溫室方位角偏西有利于提高晴天時(shí)日光溫室夜間氣溫和地溫。
但是這些研究都是對(duì)修建固定采光屋面溫室的建議,而固定采光屋面溫室在修建時(shí)還要考慮地形因子的影響,因?yàn)榈匦斡锌赡軐?duì)日光溫室的輻射環(huán)境和其他氣象因子造成影響,形成復(fù)雜的、特殊的小氣候環(huán)境,進(jìn)而對(duì)日光溫室的增光保溫有一定的影響。固定采光屋面日光溫室在生產(chǎn)實(shí)踐中,要先對(duì)當(dāng)?shù)匦夂颦h(huán)境進(jìn)行調(diào)查分析,因地制宜地進(jìn)行方位角設(shè)計(jì),所以并不能普遍適用于所有地形。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是提供一種溫室可旋轉(zhuǎn)采光屋面,根據(jù)當(dāng)?shù)靥?yáng)高度角的變化逐日逐時(shí)對(duì)采光屋面進(jìn)行調(diào)節(jié),用以克服固定采光屋面溫室受地形環(huán)境的影響,不能普遍適用于所有地形的缺點(diǎn)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型提供了如下方案:
一種溫室可旋轉(zhuǎn)采光屋面,包括:前屋面和后屋面;所述后屋面為支撐結(jié)構(gòu),所述后屋面支撐所述前屋面;
所述前屋面由若干個(gè)平行設(shè)置的葉板組成,所述葉板的背面沿豎直方向均勻設(shè)置有多個(gè)第一齒輪,所述第一齒輪一端為平面,與所述葉板垂直固定連接,另一端均勻分布有輪齒;所述第一齒輪嵌套在支撐桿上,所述第一齒輪以所述支撐桿為軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn),從而帶動(dòng)所述葉板轉(zhuǎn)動(dòng);
所述葉板的左右兩端設(shè)置有卡簧卡槽,所述卡簧卡槽里固定有塑料膜,所述塑料膜的兩端分別固定在兩個(gè)所述葉板相鄰的所述卡簧卡槽上,所述塑料膜的寬度與所述葉板的長(zhǎng)度相同,當(dāng)所述葉板轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),所述塑料膜的長(zhǎng)度發(fā)生變化,所述塑料膜全面覆蓋所述葉板之間的縫隙。
可選的,所述采光屋面還包括:
驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu),用于驅(qū)動(dòng)所述前屋面轉(zhuǎn)動(dòng);所述驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)包括推桿、驅(qū)動(dòng)桿和減速電機(jī);
所述減速電機(jī)設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)桿上,所述減速電機(jī)帶動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)桿旋轉(zhuǎn);所述驅(qū)動(dòng)桿與所述推桿之間通過(guò)第二齒輪和第二齒條連接,所述驅(qū)動(dòng)桿推動(dòng)所述推桿沿東西方向移動(dòng);所述推桿上設(shè)置有若干第一齒條,分別與所述第一齒輪一一對(duì)應(yīng),所述推桿沿東西方向移動(dòng),通過(guò)所述第一齒條帶動(dòng)所述第一齒輪旋轉(zhuǎn)。
可選的,所述前屋面朝向南面。
可選的,所述前屋面與水平面的夾角為26度。
可選的,所述葉板的寬度為30-40cm。
可選的,所述葉板背面均勻設(shè)置有3個(gè)第一齒輪。
可選的,所述葉板為PC板,所述葉板的上下兩端設(shè)置有緩沖帶。
可選的,所述葉板的豎向中線與所述支撐桿平行。
可選的,所述第二齒條設(shè)置在所述推桿上,所述第二齒輪設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)桿上。
根據(jù)本實(shí)用新型提供的具體實(shí)施例,本實(shí)用新型公開(kāi)了以下技術(shù)效果:
本實(shí)用新型提供的溫室可旋轉(zhuǎn)追日采光屋面,根據(jù)當(dāng)?shù)靥?yáng)高度角的變化逐日逐時(shí)對(duì)采光屋面的葉板角度進(jìn)行調(diào)節(jié),不僅延長(zhǎng)了光照時(shí)間,還在一定程度上增加了透光率,優(yōu)化了溫室結(jié)構(gòu),較大程度地高效利用太陽(yáng)能改善溫室內(nèi)植物生長(zhǎng)環(huán)境,能普遍適用于各種地形環(huán)境。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見(jiàn)地,下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實(shí)用新型一種溫室可旋轉(zhuǎn)采光屋面的溫室結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實(shí)用新型一種溫室可旋轉(zhuǎn)采光屋面的前屋面的示意圖;
圖3為本實(shí)用新型一種溫室可旋轉(zhuǎn)采光屋面的前屋面向東旋轉(zhuǎn)示意圖;
圖4為本實(shí)用新型一種溫室可旋轉(zhuǎn)采光屋面的前屋面向西旋轉(zhuǎn)示意圖;
圖5為本實(shí)用新型一種溫室可旋轉(zhuǎn)采光屋面剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為本實(shí)用新型一種溫室可旋轉(zhuǎn)采光屋面向東旋轉(zhuǎn)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7為本實(shí)用新型一種溫室可旋轉(zhuǎn)采光屋面向西旋轉(zhuǎn)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中標(biāo)記含義如下:
1、葉板2、塑料膜3、卡簧卡槽4、第一齒輪5、支撐桿6、推桿7、第二齒輪8、第一齒條9、減速電機(jī)10、驅(qū)動(dòng)桿11、緩沖帶12、第二齒條
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖,對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
本實(shí)用新型的目的是提供一種溫室可旋轉(zhuǎn)采光屋面,根據(jù)當(dāng)?shù)靥?yáng)高度角的變化逐日逐時(shí)對(duì)采光屋面進(jìn)行調(diào)節(jié),用以克服固定采光屋面溫室受地形環(huán)境的影響,不能普遍適用于所有地形的缺點(diǎn)。
為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂,下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
實(shí)施例1
如圖1-7所示,一種溫室可旋轉(zhuǎn)采光屋面,包括:前屋面、后屋面和驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu);所述后屋面為支撐結(jié)構(gòu),所述后屋面支撐所述前屋面,所述驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu),用于驅(qū)動(dòng)所述前屋面轉(zhuǎn)動(dòng)。
所述前屋面由若干個(gè)平行設(shè)置的葉板1組成,所述葉板1的背面沿豎直方向均勻設(shè)置有多個(gè)第一齒輪4,所述第一齒輪4一端為平面,與所述葉板1垂直固定連接,另一端均勻分布有輪齒;所述第一齒輪4嵌套在支撐桿5上,所述第一齒輪4以所述支撐桿5為軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn),從而帶動(dòng)所述葉板1轉(zhuǎn)動(dòng);
所述葉板1的左右兩端設(shè)置有卡簧卡槽3,所述卡簧卡槽3里固定有塑料膜2,所述塑料膜2的兩端分別固定在兩個(gè)所述葉板1相鄰的所述卡簧卡槽3上,所述塑料膜2的寬度與所述葉板1的長(zhǎng)度相同,當(dāng)所述葉板1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),所述塑料膜2的長(zhǎng)度發(fā)生變化,所述塑料膜2全面覆蓋所述葉板1之間的縫隙。
所述驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)包括推桿6、減速電機(jī)9和驅(qū)動(dòng)桿10;
所述減速電機(jī)9設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)桿10上,所述減速電機(jī)9帶動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)桿10旋轉(zhuǎn);
所述驅(qū)動(dòng)桿10與所述推桿6之間通過(guò)第二齒輪7和第二齒條12連接,所述驅(qū)動(dòng)桿10推動(dòng)所述推桿6沿東西方向移動(dòng);所述推桿6上設(shè)置有若干第一齒條8,分別與所述第一齒輪4一一對(duì)應(yīng),所述推桿6沿東西方向移動(dòng),通過(guò)所述第一齒條8帶動(dòng)所述第一齒輪4旋轉(zhuǎn)。
所述前屋面朝向南面,所述前屋面與水平面的夾角為26度。
所述葉板1的寬度為30-40cm。
所述葉板1背面均勻設(shè)置有3個(gè)第一齒輪4。
所述葉板1為PC板;所述葉板的1上下兩端設(shè)置有緩沖帶11,所述緩沖帶11為塑料膜。
所述葉板1的豎向中線與所述支撐桿5平行。
所述第二齒條12設(shè)置在所述推桿6上,所述第二齒輪7設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)桿上10。
一種溫室可旋轉(zhuǎn)采光屋面的控制方法,所述控制方法包括:
獲取太陽(yáng)相對(duì)于溫室可旋轉(zhuǎn)采光屋面的方位;
根據(jù)所述方位確定葉板的旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)角度;
根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)方向設(shè)置減速電機(jī)9的轉(zhuǎn)向;
根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)角度設(shè)置所述減速電機(jī)9的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間;
啟動(dòng)所述減速電機(jī)9,所述減速電機(jī)9帶動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)桿10旋轉(zhuǎn),所述驅(qū)動(dòng)桿10通過(guò)第二齒輪7和第二齒條12帶動(dòng)推桿6移動(dòng),所述推桿6通過(guò)第一齒條8帶動(dòng)第一齒輪4以支撐桿5為軸心旋轉(zhuǎn),所述第一齒輪4帶動(dòng)葉板1旋轉(zhuǎn),設(shè)置在卡簧卡槽3里的塑料膜2覆蓋相鄰所述葉1板之間的縫隙。
如圖3和6所示,在上午的時(shí)候,太陽(yáng)在東邊,減速電機(jī)9帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿10旋轉(zhuǎn)推桿6向西移動(dòng),從而帶動(dòng)第一齒輪4以支撐桿5為軸心向東旋轉(zhuǎn),第一齒輪4帶動(dòng)葉板1向東旋轉(zhuǎn),采光屋面向東旋轉(zhuǎn),使采光屋面與太陽(yáng)光的入射光線垂直,增加透光率。
如圖4和7所示,在下午的時(shí)候,太陽(yáng)在西邊,減速電機(jī)9帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿10旋轉(zhuǎn)推桿6向東移動(dòng),從而帶動(dòng)第一齒輪4以支撐桿5為軸心向西旋轉(zhuǎn),第一齒輪4帶動(dòng)葉板1向西旋轉(zhuǎn),采光屋面向西旋轉(zhuǎn),使采光屋面與太陽(yáng)光的入射光線垂直,增加透光率。
本說(shuō)明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述,每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處,各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見(jiàn)即可。對(duì)于實(shí)施例公開(kāi)的系統(tǒng)而言,由于其與實(shí)施例公開(kāi)的方法相對(duì)應(yīng),所以描述的比較簡(jiǎn)單,相關(guān)之處參見(jiàn)方法部分說(shuō)明即可。
本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述,以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想;同時(shí),對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員,依據(jù)本實(shí)用新型的思想,在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處。綜上所述,本說(shuō)明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。