一種集能蓄熱的南北雙向日光溫室的製作方法
2023-05-19 04:12:51
一種集能蓄熱的南北雙向日光溫室的製作方法
【專利摘要】本發明涉及設施農業【技術領域】，公開了一種集能蓄熱的南北雙向日光溫室，包括：骨架、棚膜、保溫被、後牆、端牆和集熱室，後牆沿東西方向延伸，端牆設置在後牆的兩端；骨架放置在後牆上，且分別向南、北方向延伸，棚膜扣置在骨架上，形成南向溫室和北向溫室；保溫被覆蓋在棚膜上；後牆設有集熱室；集熱室包括兩個沿側壁牆、與側壁牆北端貼合的集熱牆和與側壁牆南端貼合的透光板；集熱牆的下部設有北向冷氣進口，上部設有北向熱氣出口，集熱室下部設有南向冷氣進口，上部設有南向熱氣出口。本發明使用集熱室在白天向北向溫室蓄熱集能，晚上蓋被保溫，減少了放風口的熱量損耗，提高了南向溫室和北向溫室冬季晝夜溫度，提高農作物的產量。
【專利說明】一種集能蓄熱的南北雙向日光溫室
【技術領域】
[0001]本發明涉及設施農業【技術領域】，特別是涉及一種集能蓄熱的南北雙向日光溫室。
【背景技術】
[0002]集能蓄熱的節能日光溫室是隨著農業現代化和農村種植業結構調整而發展起來的新型溫室。近20年來，我國的設施園藝栽培面積已突破380萬hm2，與1980年相比增長近500倍，總面積達世界第一；全國人均佔有設施園藝面積29m2，每年人均消費蔬菜量的40%由設施栽培提供。設施園藝的發展基本上解決了我國長期以來蔬菜供應不足的問題，並實現了周年均衡供應，達到了淡季不淡，周年有餘的要求。
[0003]目前，設施園藝面積380萬公頃，其中溫室和塑料大棚等大型設施面積300萬公頃左右，70%以上在北方地區。其中，日光溫室佔北方地區設施園藝面積的50%以上，達100餘萬公頃。設施蔬菜面積佔設施園藝總面積的95%以上，設施蔬菜產值已超4500億元。設施農業可以充分利用自然環境的光熱資源和土地資源進行農業高產高效生產。同時可以抵禦各種自然災害進行全天候生產，既可改變生產季節，又可提高產量。設施農業還可以精準的水肥管理，實現農業的節水灌溉，設施農業還可以開發鹽鹼地、沙化地，增加可耕地面積。因此設施蔬菜已成為解決我國城鄉居民「菜籃子」和實現農業增效、增收的支柱產業。
[0004]在我國北方，太陽偏向於南方，一般的溫室僅建設一個朝南方向的棚架，白天放風導致溫度散失光溫利用率降低，而溫室北向的一側則用泥土堆砌保溫，使土地利用率低。缺少保溫蓄能設備，保溫蓄熱性能差，溫室內環境控制水平低，致使設施蔬菜長期處於低溫、弱光、高溼等不良環境或亞適宜環境中，設施蔬菜光合生理代謝過程受到抑制，抗逆性下降。因此，需要一種高效蓄能的集能蓄熱的南北雙向日光溫室，高效利用土地、光溫等自然資源、降低能耗和提升北方設施蔬菜生產水平。
【發明內容】
[0005](一)要解決的技術問題
[0006]本發明的目的是提供一種具有南向溫室和北向溫室的集能蓄熱的南北雙向日光溫室，並設置集熱室，提高土地利用率，提升冬季夜晚的溫室溫度，提高產量。
[0007](二)技術方案
[0008]為了解決上述技術問題，本發明一種集能蓄熱的南北雙向日光溫室，包括:骨架、棚月旲、保溫被、後牆、端牆和集熱室，所述後牆沿東西方向延伸，所述端牆設直在所述後牆的兩端；所述骨架放置在所述後牆上，且分別向南、北方向延伸，所述棚膜扣置在所述骨架上，形成南向溫室和北向溫室；所述保溫被覆蓋在所述棚膜上；所述後牆設有上下通風口，所述集熱室設置在所述後牆上下通風口的中間位置；所述集熱室包括兩個沿南北方向延伸的側壁牆、與所述側壁牆北端密封貼合的集熱牆和與側壁牆南端密封貼合的透光板；所述集熱牆的下部設有一個可開閉的北向冷氣進口，上部設有一個可開閉的北向熱氣出口，所述集熱室下部設有可開閉的南向冷氣進口，上部設有可開閉的南向熱氣出口。[0009]其中，所述集熱牆包括空心磚層和保溫層，所述空心磚層和保溫層相貼合，所述空心磚層設置在朝向所述集熱室內部空間的一側，所述保溫層設置在朝向所述北向溫室的一側。
[0010]其中，所述南向熱氣出口為設置在所述集熱室頂部的可開閉的熱氣門。
[0011]其中，所述集熱牆嵌入所述後牆內，與所述後牆成為一體。
[0012]其中，所述側壁牆為設置在後牆的支承立柱。
[0013]其中，所述集熱牆朝向所述集熱室內側的一面塗有黑色塗料或者相變蓄熱材料。
[0014]其中，所述透光板為玻璃板或者透明PC板。
[0015]其中，所述南向溫室和北向溫室之間的頂部設有集水槽，南端和北端設有集雨溝，所述集水槽與集雨溝與南向溫室內的集水窖連接。
[0016]其中，所述北向溫室設有多個隔斷牆。
[0017](三)有益效果
[0018]本發明提供的集能蓄熱的南北雙向日光溫室具有以下優點:
[0019](I)本日光溫室包括南向溫室和北向溫室，通過設置的多個集熱室，使用集熱室在白天蓄熱集能，晚上保溫放熱，提高了南向溫室和北向溫室冬季晚間溫度，提高農作物的產量;
[0020](2)通過設置在後牆集熱室的上下風口調節南向溫室和北向溫室的溫度，使北向溫室也能夠種植植物或者培養食用菌，提高土地利用率和光溫利用率；
[0021](3)集熱室使用空心磚層和保溫層集熱，集熱效果好，且材料容易製造，造價低；
[0022](4)在集熱牆的南側塗有吸熱材料，進一步提升集熱牆的集熱能力，集熱效果好；
[0023](5)溫室頂部和底側設置集水槽和集水窖，將雨水收集起來,節省灌溉耗水量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1為本發明的實施例1的立體圖；
[0025]圖2為圖1中A-A的剖視圖；
[0026]圖3為圖2中I部分的放大圖；
[0027]圖4為圖1中B-B的剖視圖。
[0028]圖中，1:棚I旲；2:後牆；3:通風口 ；4:保溫被；5:北向熱氣出口；6:集熱室；7:集水槽；8:端牆；9:地壟牆；10:北向冷氣進口 ；11:集熱牆；12:透光板；13:骨架；61:側壁牆；62:上?封板；63:下?封板；111:空心磚層；112:保溫層。
【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖和實施例，對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實例用於說明本發明，但不用來限制本發明的範圍。
[0030]實施例1:
[0031]如圖1至4所示，本發明的集能蓄熱的南北雙向日光溫室，包括:骨架13、棚膜1、保溫被4、後牆2和端牆8，後牆2沿東西方向延伸，端牆8設直在後牆2的兩端，端牆8和後牆2內均設有隔熱層，隔熱層由發泡材料製成。骨架13放置在後牆2上，且分別向南、北方向延伸，骨架2的端部分別支承於後牆2南側和北側的地壟牆9上，棚膜I扣置在骨架13上，形成南向溫室和北向溫室。保溫被4覆蓋在棚膜I上,保持南向溫室、北向溫室的室內溫度。端牆8和後牆2作為溫室的圍護牆，一方面圍出溫室空間，另一方面起到加強溫室強度的作用。後牆長50~100米，高2~2.5米；南向溫室的寬7~10米，南向溫室的最高處3.5~4米；北向溫室的寬4~5米，北向溫室的最高處2.7~3.2米。南向溫室直接受到陽光的直射，溫度較高，陽光較為充足，可以在南向溫室內種植喜陽光的農作物，南向溫室與現有的溫室基本沒有差別。北向溫室的不受到太陽光的直射，可以進行食用菌培養或蒜黃等避光植物的栽培，使現有的僅設單向溫室變成雙向溫室都能使用的結構，提高了土地利用率。
[0032]在後牆2中部每5-8米設有I對支撐柱(圖未示出)，兩支撐柱上部由水泥橫梁搭橋，用於承受大棚骨架，水泥橫梁下設有一個集熱室6。在集熱室6的上方和下方的後牆2上分別設有可開閉的通風口 3，集熱室6設置在後牆2的上下通風口 3的中間位置。集熱室6包括側壁牆61、集熱牆11、透光板12、上密封板62和下密封板63，集熱室6的側壁牆為支撐柱，或兩個沿南北方向延伸的側壁牆61、與側壁牆61北端密封貼合的集熱牆由保溫板和空心磚牆組成，集熱室6形成空腔結構，基部50釐米上是與側壁牆61南端密封貼合的透光板12。上密封板62和下密封板63分別蓋合在側壁牆61的上下兩端，使集熱室6形成密封的空腔。如圖1所示，優選集熱牆11嵌入後牆2內，與後牆2成為一體結構，側壁牆61向南向延伸，集熱牆11與側壁牆61的北側密封貼合連接，透光板12與側壁牆61的南側密封貼合連接，使透光板12朝南向設置，太陽光穿透透光板12照射在集熱牆12上。集熱牆11包括空心磚層111和保溫層112，空心磚層111和保溫層112相貼合，空心磚層111設置在朝向集熱室6內部空間的一側，保溫層112設置在朝向北向溫室的一側。保溫層111的材料為聚苯板。集熱牆11的下部設有一個可開閉的北向冷氣進口 10，上部設有一個可開閉的北向熱氣出口 5，北向冷氣進口 10與北向熱氣出口 5均連通北向溫室和集熱室6 ;集熱室6的下部還設有與南向溫室連通的可開閉的南向熱氣進口，上部設有可開閉的北向熱氣出口，本實施例的南向 熱氣出口為設置在集熱室6的頂部的上密封板62，南向冷氣進口為設置在集熱室6的底部的下密封板63，上密封板62和下密封板63均設為可通過合頁開閉。
[0033]在冬天白天早晨，關閉北向冷氣進口和北向熱氣出口，打開南向熱氣進口和南向熱氣出口，太陽光照射在集熱室6的集熱牆11上，南向溫室內的冷空氣從冷氣進口 10進入集熱室6，冷空氣的溫度升高，熱空氣上升由上風口進入南溫室對溫室進行升溫。中午和午後，封閉南向冷氣進口和南向熱氣出口，打開北向冷氣進口和北向熱氣出口，使熱空氣對蓄熱於北溫室並對北溫室加溫。晚上則將所有氣口閉合，將熱量被儲存在集熱室6的空間和集熱牆11內，集熱牆11的空心磚層111結構具有較好的起到蓄熱的作用，保溫牆防止集熱牆11內的熱量散失到北向溫室中。保證日光溫室冬季夜晚的溫度仍然較高，滿足蔬菜生長的需要。
[0034]當白天正午北向溫室需要增溫時，且又不希望北向溫室與南向溫室的空氣流通，此時，關閉通風口 3，打開北向冷氣進口 10與北熱氣出口 5，北向的冷空氣從冷氣進口 10進入集熱室6，由陽光照射加熱後，從北向熱氣出口 5流回北向溫室。熱空氣使北向溫室內的空氣升高，達到提高北向溫室內溫度，且又不使南向溫室與北向溫室空氣流通。
[0035]當需要使南向溫室與北向溫室通風時，打開通風口 3，使南向溫室與北向溫室進行空氣流通。[0036]進一步的，透光板12選用玻璃板或者透明PC板。在陽光照身在玻璃板上時，玻璃板除了透過光外，還會產生一定反射作用，反射光照射在南向溫室內的北側植物上，使南向溫室的植物光照更加充分，光合作用效率提高，提高南向溫室的產量。
[0037]進一步的，為了提高集熱效果，在集熱牆11位於集熱室內側的一面塗有黑色塗料或者採用相變蓄熱材料。有利於集熱牆11更快地吸收太陽光的熱量，且將熱量儲存在集熱牆11的空心磚層111內，提高蓄熱保溫效果。[0038]進一步的，北向溫室內設有2個隔斷牆(圖未示出)。北向溫室設置的2個隔斷牆將北向溫室分隔成3段溫室，3段溫室可以種植不同的植物或者進行不同食用菌的培養。隔斷牆的數量依據所需要空間進行選擇2-3個。
[0039]進一步的，南向溫室和北向溫室之間的頂部設有集水槽7，南端和北端設置有集雨溝，集雨溝和集水槽7與南向溫室內的集水窖(圖未示出)連接。在北方，水資源往往不足，因此下雨時，用上部集水槽和下部集雨溝可收集落在棚架、雙向棚膜上的雨水，並匯流入集水窖儲存起來，待日光溫室作物需要澆水時，可在小型水泵機械動力下進行滴灌或噴灌。
[0040]實施例2:
[0041]本實施例與實施例1基本相同，不同之處在於:南向冷氣進口可以在透光板下部設置可開閉的開口，打開後使冷空氣流動到集熱室內，南向熱氣出口可以在透光板12上部設置I個可開閉的開口，使熱氣從該開口流到南向溫室內。
[0042]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種集能蓄熱的南北雙向日光溫室，其特徵在於，包括:骨架、棚膜、保溫被、後牆、端牆和集熱室，所述後牆沿東西方向延伸，所述端牆設置在所述後牆的兩端；所述骨架放置在所述後牆上，且分別向南、北方向延伸，所述棚膜扣置在所述骨架上，形成南向溫室和北向溫室；所述保溫被覆蓋在所述棚膜上；所述後牆設有上下通風口，所述集熱室設置在所述後牆上下通風口的中間位置；所述集熱室包括兩個沿南北方向延伸的側壁牆、與所述側壁牆北端密封貼合的集熱牆和與側壁牆南端密封貼合的透光板；所述集熱牆的下部設有一個可開閉的北向冷氣進口，上部設有一個可開閉的北向熱氣出口，所述集熱室下部設有可開閉的南向冷氣進口，上部設有可開閉的南向熱氣出口。
2.如權利要求1所述的集能蓄熱的南北雙向日光溫室，其特徵在於，所述集熱牆包括空心磚層和保溫層，所述空心磚層和保溫層相貼合，所述空心磚層設置在朝向所述集熱室內部空間的一側，所述保溫層設置在朝向所述北向溫室的一側。
3.如權利要求1所述的集能蓄熱的南北雙向日光溫室，其特徵在於，所述南向熱氣出口為設置在所述集熱室頂部的可開閉的熱氣門。
4.如權利要求1所述的集能蓄熱的南北雙向日光溫室，其特徵在於，所述集熱牆嵌入所述後牆內，與所述後牆成為一體。
5.如權利要求1所述的集能蓄熱的南北雙向日光溫室，其特徵在於，所述側壁牆為設置在後牆的支承立柱。
6.如權利要求1所述的集能蓄熱的南北雙向日光溫室，其特徵在於，所述集熱牆朝向所述集熱室內側的一面塗有黑色塗料或者相變蓄熱材料。
7.如權利要求1所述的集能蓄熱的南北雙向日光溫室，其特徵在於，所述透光板為玻璃板或者透明PC板。
8.如權利要求1至7任一項所述的集能蓄熱的南北雙向日光溫室，其特徵在於，所述南向溫室和北向溫室之間 的頂部設有集水槽，南端和北端設有集雨溝，所述集水槽與集雨溝與南溫室內集水窖連接。
9.如權利要求1至7任一項所述的集能蓄熱的南北雙向日光溫室，其特徵在於，所述北向溫室設有多個隔斷牆。
【文檔編號】A01G9/14GK103798080SQ201410040058
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年1月27日 優先權日:2014年1月27日
【發明者】賀超興, 於賢昌, 李衍素, 閆妍 申請人:中國農業科學院蔬菜花卉研究所