溫室大棚監(jiān)測系統(tǒng)溫室的結(jié)構(gòu)設(shè)計

自20世紀60年代開始,人們就對溫室環(huán)境變化展開了深入的研究，試圖建立起相應(yīng)的環(huán)境模型用于溫室的管理和結(jié)構(gòu)設(shè)計。由于在早期建設(shè)的農(nóng)業(yè)溫室中生產(chǎn)所需的能量基本上來自太陽輻射，而不同地區(qū)氣候差異較大，溫室大棚監(jiān)測系統(tǒng)溫室的結(jié)構(gòu)設(shè)計和材料對室內(nèi)環(huán)境影響很大。溫室環(huán)境模型主要用于研究不同結(jié)構(gòu)和材料對溫室環(huán)境的影響以便指導溫室的結(jié)構(gòu)設(shè)計和材料選擇，而對溫室整體環(huán)境的模擬精度要求不高，而且大多數(shù)是針對某一環(huán)境因子（例如溫度）進行的，因此模型主要以靜態(tài)模型為主。隨著材料科學的發(fā)展和結(jié)構(gòu)設(shè)計新理念的提出，用靜態(tài)模型來研究材料和結(jié)構(gòu)對溫室保溫性能的影響一直在進行。出于對作物產(chǎn)量精確模擬的需要，溫室大棚監(jiān)測系統(tǒng)作物生長與產(chǎn)量模型對溫室氣候預(yù)測的要求越來越高，簡單的靜態(tài)模型已不能滿足產(chǎn)量模擬的要求。此時，人們開始了溫室環(huán)境動態(tài)建模的探索。從溫室大棚監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、朝向以及太陽高度等方面深入研究了太陽輻射在溫室中的分布和吸收，并詳細研究了溫室通風口的開窗位置、形狀和大小對溫室通風的影響，建立了一個機理比較充分的溫室環(huán)境動態(tài)模型。這些研究成果對后來的溫室環(huán)境模型研究起到了非常重要的作用，很多模型都在這些研究的基礎(chǔ)上建立起來的。盡管室內(nèi)溫度和濕度是影響作物生長的兩個重要環(huán)境因子，而且早期的溫室大棚監(jiān)測系統(tǒng)也主要針對這兩個環(huán)境因子進行調(diào)節(jié)的。然而，室內(nèi)的CO2濃度也是影響作物產(chǎn)量的關(guān)鍵因素，它直接影響了作物光合作用以及碳水化合物的轉(zhuǎn)化。溫室大棚監(jiān)測系統(tǒng)不同CO2濃度下，作物的光合作用對室內(nèi)的溫度和濕度的要求也不一樣，此時，溫濕度不一定需要調(diào)節(jié)在經(jīng)驗值上，在某種意義上可以降低能量的消耗（如為達到一定的光合速率，既可以調(diào)節(jié)溫度也可以調(diào)節(jié)CO2濃度，或者兩者同時進行調(diào)節(jié)，其控制決策的采用原則是使總成本zui小）。對室內(nèi)CO2濃度的調(diào)節(jié)既是促進作物生長，提高作物產(chǎn)量的需要，同時也是降低能耗成本，改善經(jīng)濟效益的需要。溫室大棚監(jiān)測系統(tǒng)的建立是保證室內(nèi)CO2濃度得到精確控制的前提。
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