太陽熱温室の熱力学的原理と動作

ソーラー温室は、太陽放射の精密な熱管理によって機能します。温室内の温度が上昇すると、表面から長波長の赤外線が放出されます。窓ガラス（ガラスまたはプラスチックフィルム）は、この赤外線が外部環境へ拡散するのを防ぎ、熱を閉じ込めます。

熱伝達力学:

主な熱損失は、以下の対流によって発生します。

• 室内と屋外の空気の交換

• 構造上の隙間を通じた熱伝導

対策としては、これらの損失を最小限に抑えるための密閉性と断熱性の強化などがあります。

日周熱サイクル:

1.昼間の運行

▫ 太陽放射の入射量が熱損失を上回る → 温度蓄積

▫ 過剰な熱は、最適な植物状態を保つために積極的な換気を必要とする場合があります

▫ 蓄熱システムは余剰エネルギーを回収できる

2.夜間運転

▫ 太陽光入力なしでの継続的な熱放出 → 冷却フェーズ

▫ 熱損失を減らすために断熱層（「サーマルキルト」）を配置

▫ 日照時間の少ない時期の補助暖房（石炭/ガスシステム）

材料の進化:

伝統的なガラス構造は依然として普及していますが、現代の温室では以下を活用することが増えています。

• 透明ポリマー

• グラスファイバー複合材

シンプルな温室から高度な農業工場まで、多様な設計を可能にします。

農業用途:

世界中で展開：

• 野菜生産（プラスチックトンネル温室）

• 高度な栽培施設

• 統合型養殖システム

これらはすべて、年間を通じて生産するために基本的な太陽の温室効果を活用しています。