一种温室可旋转采光屋面及控制方法技术

本发明专利技术公开一种温室可旋转采光屋面及控制方法，所述采光屋面包括：前屋面、后屋面和驱动结构；所述后屋面为支撑结构，所述后屋面支撑所述前屋面；所述驱动结构，用于驱动所述前屋面转动；所述驱动结构包括推杆、驱动杆和减速电机。所述减速电机带动所述驱动杆旋转，所述驱动杆通过第二齿轮和第二齿条带动推杆移动，所述推杆通过第一齿条带动第一齿轮以支撑轴为轴心旋转，所述第一齿轮带动叶板旋转，设置在卡簧卡槽里的塑料膜覆盖相邻所述叶板之间的缝隙。本发明专利技术根据当地太阳高度角的变化逐日逐时对采光屋面的叶板角度进行调节，不仅延长了光照时间，还在一定程度上增加了透光率，优化了温室结构，能普遍适用于各种地形环境。

Greenhouse rotatable daylighting roof and control method

The invention discloses a greenhouse roof can rotate and control method, the roof includes a front roof, roof and drive structure; the rear roof support structure, the roof supporting the front roof; the driving structure for driving the front roof to rotate the drive; the structure comprises a push rod, a drive rod and a gear motor. The gear motor drives the driving rod to rotate, the driving rod through the second and second gear rack drives the push rod to move, the push rod through the first rack drives the first gear to support shaft as the axis of rotation, the first gear drive leaf plate rotation gap is arranged between the spring card slot cover adjacent plastic film the leaf board. According to the daily change of local solar elevation angle by leaf angle on the roof plate is adjusted, not only extend the illumination time, but also increased the transmittance, optimize the greenhouse structure, can be generally applicable to a variety of terrain environment.

【技术实现步骤摘要】
一种温室可旋转采光屋面及控制方法
本专利技术涉及太阳能利用领域，特别是涉及一种温室可旋转采光屋面及控制方法。
技术介绍
日光不仅是节能日光温室的光源，更是节能日光温室的热源。日光是温室内气候环境中的主导因子，它决定着日光温室内的光照强度、温度、湿度等诸因子的状况甚至温室的整体环境状况，因此关系到日光温室的生产成败。设计温室时，首先解决好采光问题，最大限度地将阳光透射到温室中来是设计温室的首要目标。日光温室的方位角、前屋面角是影响温室采光的两个主要因子。日光温室的方位角——在日光温室采光屋面固定的情况下，日光温室走向延长线的法线与正南(地理)方向的夹角，正南为0°，顺时针为正；如果日光温室采光屋面可旋转，日光温室方位角是指采光屋面走向延长线的法线与正南(地理)方向的夹角，正南为0°，顺时针为正。日光温室的方位角与日光温室采光屋面的走向息息相关。有关方位角对日光温室受光影响缺乏一定的理论研究，但一些学者在不同纬度地区针对日光温室方位角对日光温室受光影响方面做了一些研究。李军等(2003年)分析探讨了西北型节能日光温室采光设计理论中的温室方位角和前屋面角的设计原理，建议在西北地区建造东西延长、面朝正南方向(低纬度区)或南偏西5～8°(较高纬度区)的节能日光温室。白义奎等(2005年)以沈阳地区(北纬41.77°)为例，研究了日光温室朝向对进光量的影响，结果表明在南偏西5～60°时，进光量最大，与正南向温室进光量相比，增加约0.3％。曹伟等(2009年)通过对具有不同朝向日光温室室内温度环境的对比实验，认为温室方位角偏西有利于提高晴天时日光温室夜间气温和地温。但是这些研究都是对修建固定采光屋面温室的建议，而固定采光屋面温室在修建时还要考虑地形因子的影响，因为地形有可能对日光温室的辐射环境和其他气象因子造成影响，形成复杂的、特殊的小气候环境，进而对日光温室的增光保温有一定的影响。固定采光屋面日光温室在生产实践中，要先对当地小气候环境进行调查分析，因地制宜地进行方位角设计，所以并不能普遍适用于所有地形。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种温室可旋转采光屋面及控制方法，根据当地太阳高度角的变化逐日逐时对采光屋面进行调节，用以克服固定采光屋面温室受地形环境的影响，不能普遍适用于所有地形的缺点。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种温室可旋转采光屋面，包括：前屋面和后屋面；所述后屋面为支撑结构，所述后屋面支撑所述前屋面；所述前屋面由若干个平行设置的叶板组成，所述叶板的背面沿竖直方向均匀设置有多个第一齿轮，所述第一齿轮一端为平面，与所述叶板垂直固定连接，另一端均匀分布有轮齿；所述第一齿轮嵌套在支撑杆上，所述第一齿轮以所述支撑杆为轴进行旋转，从而带动所述叶板转动；所述叶板的左右两端设置有卡簧卡槽，所述卡簧卡槽里固定有塑料膜，所述塑料膜的两端分别固定在两个所述叶板相邻的所述卡簧卡槽上，所述塑料膜的宽度与所述叶板的长度相同，当所述叶板转动时，所述塑料膜的长度发生变化，所述塑料膜全面覆盖所述叶板之间的缝隙。可选的，所述采光屋面还包括：驱动结构，用于驱动所述前屋面转动；所述驱动结构包括推杆、驱动杆和减速电机；所述减速电机设置在所述驱动杆上，所述减速电机带动所述驱动杆旋转；所述驱动杆与所述推杆之间通过第二齿轮和第二齿条连接，所述驱动杆推动所述推杆沿东西方向移动；所述推杆上设置有若干第一齿条，分别与所述第一齿轮一一对应，所述推杆沿东西方向移动，通过所述第一齿条带动所述第一齿轮旋转。可选的，所述前屋面朝向南面。可选的，所述前屋面与水平面的夹角为26度。可选的，所述叶板的宽度为30-40cm。可选的，所述叶板背面均匀设置有3个第一齿轮。可选的，所述叶板为PC板，所述叶板的上下两端设置有缓冲带。可选的，所述叶板的竖向中线与所述支撑杆平行。可选的，所述第二齿条设置在所述推杆上，所述第二齿轮设置在所述驱动杆上。一种温室可旋转采光屋面的控制方法，所述控制方法包括：获取太阳相对于温室可旋转采光屋面的方位；根据所述方位确定叶板的旋转方向和旋转角度；根据所述旋转方向设置减速电机的转向；根据所述旋转角度设置所述减速电机的转动时间；启动所述减速电机，所述减速电机带动所述驱动杆旋转，所述驱动杆通过第二齿轮和第二齿条带动推杆移动，所述推杆通过第一齿条带动第一齿轮以支撑杆为轴心旋转，所述第一齿轮带动叶板旋转，设置在卡簧卡槽里的塑料膜覆盖相邻所述叶板之间的缝隙。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术提供的温室可旋转追日采光屋面及控制方法，根据当地太阳高度角的变化逐日逐时对采光屋面的叶板角度进行调节，不仅延长了光照时间，还在一定程度上增加了透光率，优化了温室结构，较大程度地高效利用太阳能改善温室内植物生长环境，能普遍适用于各种地形环境。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一种温室可旋转采光屋面的温室结构示意图；图2为本专利技术一种温室可旋转采光屋面的前屋面的示意图；图3为本专利技术一种温室可旋转采光屋面的前屋面向东旋转示意图；图4为本专利技术一种温室可旋转采光屋面的前屋面向西旋转示意图；图5为本专利技术一种温室可旋转采光屋面剖面结构示意图；图6为本专利技术一种温室可旋转采光屋面向东旋转的剖面结构示意图；图7为本专利技术一种温室可旋转采光屋面向西旋转的剖面结构示意图。图中标记含义如下：1、叶板2、塑料膜3、卡簧卡槽4、第一齿轮5、支撑杆6、推杆7、第二齿轮8、第一齿条9、减速电机10、驱动杆11、缓冲带12、第二齿条具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种温室可旋转采光屋面及控制方法，根据当地太阳高度角的变化逐日逐时对采光屋面进行调节，用以克服固定采光屋面温室受地形环境的影响，不能普遍适用于所有地形的缺点。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。实施例1如图1-7所示，一种温室可旋转采光屋面，包括：前屋面、后屋面和驱动结构；所述后屋面为支撑结构，所述后屋面支撑所述前屋面，所述驱动结构，用于驱动所述前屋面转动。所述前屋面由若干个平行设置的叶板1组成，所述叶板1的背面沿竖直方向均匀设置有多个第一齿轮4，所述第一齿轮4一端为平面，与所述叶板1垂直固定连接，另一端均匀分布有轮齿；所述第一齿轮4嵌套在支撑杆5上，所述第一齿轮4以所述支撑杆5为轴进行旋转，从而带动所述叶板1转动；所述叶板1的左右两端设置有卡簧卡槽3，所述卡簧卡槽3里固定有塑料膜2，所述塑料膜2的两端分别固定在两个所述叶板1相邻的所述卡簧卡槽3上，所述塑料膜2的宽度与所述叶板1的长度相同，当所述叶板1转动时，所述塑料膜2的长度发生变化，所述塑料膜2全面覆盖所述叶板1之间的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种温室可旋转采光屋面，其特征在于，包括：前屋面和后屋面；所述后屋面为支撑结构，所述后屋面支撑所述前屋面；所述前屋面由若干个平行设置的叶板组成，所述叶板的背面沿竖直方向均匀设置有多个第一齿轮，所述第一齿轮一端为平面，与所述叶板垂直固定连接，另一端均匀分布有轮齿；所述第一齿轮嵌套在支撑杆上，所述第一齿轮以所述支撑杆为轴进行旋转，从而带动所述叶板转动；所述叶板的左右两端设置有卡簧卡槽，所述卡簧卡槽里固定有塑料膜，所述塑料膜的两端分别固定在两个所述叶板相邻的所述卡簧卡槽上，所述塑料膜的宽度与所述叶板的长度相同，当所述叶板转动时，所述塑料膜的长度发生变化，所述塑料膜全面覆盖所述叶板之间的缝隙。

【技术特征摘要】
1.一种温室可旋转采光屋面，其特征在于，包括：前屋面和后屋面；所述后屋面为支撑结构，所述后屋面支撑所述前屋面；所述前屋面由若干个平行设置的叶板组成，所述叶板的背面沿竖直方向均匀设置有多个第一齿轮，所述第一齿轮一端为平面，与所述叶板垂直固定连接，另一端均匀分布有轮齿；所述第一齿轮嵌套在支撑杆上，所述第一齿轮以所述支撑杆为轴进行旋转，从而带动所述叶板转动；所述叶板的左右两端设置有卡簧卡槽，所述卡簧卡槽里固定有塑料膜，所述塑料膜的两端分别固定在两个所述叶板相邻的所述卡簧卡槽上，所述塑料膜的宽度与所述叶板的长度相同，当所述叶板转动时，所述塑料膜的长度发生变化，所述塑料膜全面覆盖所述叶板之间的缝隙。2.根据权利要求1所述的温室可旋转采光屋面，其特征在于，所述采光屋面还包括：驱动结构，用于驱动所述前屋面转动；所述驱动结构包括推杆、驱动杆和减速电机；所述减速电机设置在所述驱动杆上，所述减速电机带动所述驱动杆旋转；所述驱动杆与所述推杆之间通过第二齿轮和第二齿条连接，所述驱动杆推动所述推杆沿东西方向移动；所述推杆上设置有若干第一齿条，分别与所述第一齿轮一一对应，所述推杆沿东西方向移动，通过所述第一齿条带动所述第一齿轮旋转。3.根据权利要求1所述的温室可旋转采光屋面，其特征在于，所述前屋面朝向南面。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨振超，李建鑫，许继文，徐岩，庄媛，张明婷，陈乐涵，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61