温室大棚监测系统温室的结构设计

自20世纪60年代开始,人们就对温室环境变化展开了深入的研究，试图建立起相应的环境模型用于温室的管理和结构设计。由于在早期建设的农业温室中生产所需的能量基本上来自太阳辐射，而不同地区气候差异较大，温室大棚监测系统温室的结构设计和材料对室内环境影响很大。温室环境模型主要用于研究不同结构和材料对温室环境的影响以便指导温室的结构设计和材料选择，而对温室整体环境的模拟精度要求不高，而且大多数是针对某一环境因子（例如温度）进行的，因此模型主要以静态模型为主。随着材料科学的发展和结构设计新理念的提出，用静态模型来研究材料和结构对温室保温性能的影响一直在进行。出于对作物产量精确模拟的需要，温室大棚监测系统作物生长与产量模型对温室气候预测的要求越来越高，简单的静态模型已不能满足产量模拟的要求。此时，人们开始了温室环境动态建模的探索。从温室大棚监测系统的结构、朝向以及太阳高度等方面深入研究了太阳辐射在温室中的分布和吸收，并详细研究了温室通风口的开窗位置、形状和大小对温室通风的影响，建立了一个机理比较充分的温室环境动态模型。这些研究成果对后来的温室环境模型研究起到了非常重要的作用，很多模型都在这些研究的基础上建立起来的。尽管室内温度和湿度是影响作物生长的两个重要环境因子，而且早期的温室大棚监测系统也主要针对这两个环境因子进行调节的。然而，室内的CO2浓度也是影响作物产量的关键因素，它直接影响了作物光合作用以及碳水化合物的转化。温室大棚监测系统不同CO2浓度下，作物的光合作用对室内的温度和湿度的要求也不一样，此时，温湿度不一定需要调节在经验值上，在某种意义上可以降低能量的消耗（如为达到一定的光合速率，既可以调节温度也可以调节CO2浓度，或者两者同时进行调节，其控制决策的采用原则是使总成本zui小）。对室内CO2浓度的调节既是促进作物生长，提高作物产量的需要，同时也是降低能耗成本，改善经济效益的需要。温室大棚监测系统的建立是保证室内CO2浓度得到精确控制的前提。
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