CN102409878B - 一种太阳能阶梯式多层动植物生态温室 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能阶梯式多层动植物生态温室，包括养殖间和呈透光形式的种植间，养殖间与种植间相互连接、彼此相通并形成暖房，暖房至少包括地表上面的下层暖房和顶层暖房，下层暖房和顶层暖房上下排列呈阶梯状设置，暖房内分别安装太阳能集热管、地暖器、种植盒和浇灌器，太阳能集热管与地暖器连接并相通，浇灌器与水源相接，种植盒设置在浇灌器的下部。本发明能够解决目前我国农村普遍存在的土地资源严重匮乏，以及各种能源和雨水无法充分利用到农业生产当中的问题。

Description

一种太阳能阶梯式多层动植物生态温室

技术领域

 本发明涉及农业种养殖温室技术领域，具体地说是一种在占地面积小的基础上能够明显增大种养殖面积，并能够充分利用太阳能、地热能、沼气能、雨水及风能的一种太阳能阶梯式多层动植物生态温室。

背景技术

我国的国情是人口多、土地少。近年来，由于种种原因可耕种的土地越来越少，其不仅制约了现代化农业当中的种植业和养殖业的可持续发展，而且造成了人均占有耕地逐年递减的严重后果；再者，目前我国的可利用能源和水资源同样也越来越少，它无法满足现代化农业的快速发展和构建社会主义新农村的需要。

对此，如何在现有土地资源以及可利用能源和水资源的实际情况下，能够在土地单位面积不增加的前提下扩大种养殖的使用面积，并能够充分利用太阳能、地热能、沼气能、雨水、风力等，为其种殖业和养殖业提供充足的能源、养分和水源，使其形成一个绿色环保的动植物生态温室，从根本上解决土地资源、可利用能源和水资源严重匮乏的问题，是当前有待解决的关系到国计民生的一大难题。

发明内容

    本发明的目的是提供一种太阳能阶梯式多层动植物生态温室，它能够解决目前我国农村普遍存在的土地资源严重匮乏，以及各种能源和雨水无法充分利用到农业生产当中的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种太阳能阶梯式多层动植物生态温室，包括养殖间和呈透光形式的种植间，养殖间与种植间相互连接、彼此相通并形成暖房，暖房至少包括地表上面的下层暖房和顶层暖房，下层暖房和顶层暖房上下排列呈阶梯状设置，暖房内分别安装太阳能集热管、地暖器、种植盒和浇灌器，太阳能集热管与地暖器连接并相通，浇灌器与水源相接，种植盒设置在浇灌器的下部。

为进一步实现本发明的目的，还可通过以下技术方案来完成：暖房上安装有供温管, 太阳能集热管及地暖器分别与供温管 连接，供温管分别与地热源或地下水源相接。

下层暖房的底部设有蓄水池，蓄水池设置在地表面下，蓄水池上部开设雨水收集口，雨水收集口设置在下层暖房的右侧位置，蓄水池内安装水泵，水泵通过管道与浇灌器连接。

下层暖房由左向右分别由彼此相通的下层养殖间和下层种植间组成，顶层暖房为上层种植间；上层种植间设置在下层养殖间的上部；下层种植间和上层种植间的顶端板分别为左端垂直距离大于右端垂直距离呈斜面的槽状，下层种植间和上层种植间相互之间呈阶梯形状；供温管设置在下层养殖间和上层种植间的左侧墙体内；

所述太阳能集热管分别由至少两个下层太阳能集热管和上层太阳能集热管组成，下层太阳能集热管设置在下层种植间顶端板的下部，并与下层种植间的墙体连接，上层太阳能集热管设置在上层种植间顶端板的下部，并与上层种植间的墙体连接，下层太阳能集热管和上层太阳能集热管分别与供温管连接并相通；

所述地暖器分别由下层地暖器和上层地暖器组成，下层地暖器设置在下层养殖间和下层种植间的地板内，上层地暖器设置在上层种植间的地板内，下层地暖器和上层地暖器分别与供温管连接并相通；

所述种植盒分别由下层种植盒和上层种植盒组成，所述浇灌器分别由下层浇灌器和上层浇灌器组成，下层种植盒和下层浇灌器分别安装在下层种植间内，上层种植盒和上层浇灌器分别安装在上层种植间内，下层种植盒设置在下层浇灌器的下部，上层种植盒设置在上层浇灌器的下部；下层浇灌器和上层浇灌器通过管道分别与水泵连接并相通。

在下层暖房的底部设置一层暖房，形成地表面上由一层暖房、下层暖房和顶层暖房上下排列呈阶梯状设置的三层暖房形式，蓄水池设置在一层暖房的底部；

一层暖房由左向右分别由彼此相通的第一养殖间、第二养殖间和一层种植间组成，第一养殖间设置在下层养殖间的下部，第二养殖间设置在下层种植间的下部，一层种植间的顶端板分别为左端垂直距离大于右端垂直距离呈斜面的槽状，一层种植间和下层种植间相互之间呈阶梯形状；供温管设置在第一养殖间的左侧墙体内；

一层种植间顶端板的下部安装至少两个一层太阳能集热管，一层太阳能集热管与一层种植间的墙体连接，一层太阳能集热管与供温管连接并相通；

第一养殖间、第二养殖间和一层种植间的地板内安装一层地暖器，一层地暖器与供温管连接并相通；

一层种植间内分别安装一层种植盒和一层浇灌器，一层种植盒设置在一层浇灌器的下部；一层浇灌器通过管道与水泵连接并相通。

蓄水池内安装散温器，散温器通过管道与供温管连接并相通。

一层暖房底部分别设有食用菌培育室、沼气池和杂物室，食用菌培育室、沼气池和杂物室分别设置在地表面下，沼气池与食用菌培育室之间设置输料管，与沼气池连接并相通的输气管道分别设置在各层暖房内，各层暖房内设置的下水管道与沼气池相通。

一层暖房、下层暖房和顶层暖房的墙体外侧分别连接下层种植平台、中层种植平台和上层种植平台，以及分别安装与其相对应的下层喷淋器、中层喷淋器和上层喷淋器，下层喷淋器、中层喷淋器和上层喷淋器分别通过管道与水泵连接。暖房上安装风力发电装置。暖房上安装太阳能发电装置。

本发明能够产生的有益效果：因养殖间和呈透光形式的种植间相互连接、彼此相通并形成暖房，暖房至少包括地表上面的下层暖房和顶层暖房，下层暖房和顶层暖房上下排列呈阶梯状设置，暖房内分别安装太阳能集热管、地暖器、种植盒和浇灌器，太阳能集热管与地暖器连接并相通，浇灌器与水源相接，种植盒设置在浇灌器的下部，所以，它能够在土地单位面积不增加的前提下，有效扩大了种养殖的使用面积，并能够使每一层的种植间均能够合理采光、互不影响，以充分满足植物正常生长的光照需要；

因在暖房上安装供温管，各暖房内分别安装太阳能集热管、地暖器，太阳能集热管及地暖器分别与供温管连接，根据季节的不同供温管分别与地热源或地下水源相接，所以，它能够有效利用太阳能和地热源向暖房内供暖或利用井水使暖房内降温，以保证植物正常生长的温度需要；

因暖房内安装种植盒和浇灌器，种植盒设置在浇灌器的下部，浇灌器与水源相接，所以，它能够对种植盒内的植物进行浇灌；

因在一层暖房底部设有蓄水池，蓄水池上部开设有雨水收集口，雨水收集口设置在一层暖房的右侧位置，并与一层种植间呈斜面的槽状顶端板下边沿相对应，它能够将落在各层种植间顶端板上的雨水全部收集到蓄水池内，蓄水池内安装水泵，水泵通过管道与浇灌器连接，所以，它能够充分利用雨水通过浇灌器对种植盒内植物进行浇灌，并大大节约了水资源；

因蓄水池内安装散热器，散热器通过管道与供温管连接并相通，所以，它能够有效调节蓄水池内的水温，以满足养鱼及浇灌水温适宜的需要；

因一层暖房的底部分别设有沼气池、食用菌培育室和杂物室，沼气池与食用菌培育室之间设置输料管，所以，它能够使沼气池内经发酵后的肥料残渣输送到食用菌培育室内供其使用；

因与沼气池相连接的输气管道分别设置在各暖房内，所以，它能够将沼气输送到各养殖间内供加工饲料使用；

因在一层暖房、下层暖房和顶层暖房的墙体外侧分别连接下层种植平台、中层种植平台和上层种植平台，以及分别安装与其相对应的下层喷淋器、中层喷淋器和上层喷淋器，下层喷淋器、中层喷淋器和上层喷淋器分别通过管道与水泵连接，所以，它能够进一步增加种植面积；

因在暖房上分别安装风力和太阳能发电装置，所以，它能够自身满足种养殖工作的用电。

本发明通过阶梯式多层的动植物生态温室形式，使有效种养殖面积能够达到其占地面积的1-2倍，故从根本上解决我国广大农村土地资源及可利用能源和水资源严重匮乏的问题，并充分利用了大自然的太阳能、地热能、沼气能、雨水、风力等，为其种殖业和养殖业提供充足的能源、养分和水源；本发明的种养殖工作不受季节温差影响，它从根本上实了农副产品及肉类的工业化生产；本发明还可以满足人与动植物共同居住而无须另外占用宅地的需要；本发明是一种建设社会主义新农村和造福子孙后代的绿色环保生产的新模式，广泛应用于我国广大农村能够产生明显的社会、经济效益。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

实施例1：

下层暖房和顶层暖房上下排列呈阶梯状设置，在地表面上形成一个呈阶梯形状的二层暖房，暖房内分别安装太阳能集热管、地暖器、种植盒和浇灌器，太阳能集热管与地暖器连接并相通，浇灌器与水源相接，种植盒设置在浇灌器的下部，以此，通过阶梯状设置形式，使得下层暖房的下层种植间E和顶层暖房的上层种植间F相互之间互不影响各自的采光，下层种植间E和上层种植间F的形状、构造相同，它充分满足了植物正常生长的光照需要；暖房内分别安装太阳能集热管和地暖器，太阳能集热管与地暖器相互连接并相通，它利用太阳能向各暖房内供暖，以满足动植物正常生长的需要；可通过浇灌器及时对种植盒内植物进行浇灌。

实施例2：

先分别将食用菌培育室4、沼气池5、杂物室6和蓄水池2分别设置在地表面下，然后将由左向右分别由彼此相通的第一养殖间A、第二养殖间B和一层种植间C组成的一层暖房安装在地表面上，并设置在食用菌培育室4、沼气池5、杂物室6和蓄水池2的上部，使食用菌培育室4与第一养殖间A相对应，沼气池5和杂物室6分别与第二养殖间B相对应，蓄水池2与一层种植间C相对应，蓄水池2内安装水泵3，蓄水池2上部开设的雨水收集口2a设置在一层暖房的右侧位置，并与一层种植间C顶端板的下边沿相对应。第一养殖间A、第二养殖间B的形状、构造分别与下层养殖间D相同，一层种植间C的形状、构造与下层种植间E相同。

再将下层暖房安装在一层暖房的上部，并使下层养殖间D设置在第一养殖间A的上部，下层种植间E设置在第二养殖间B的上部，上层种植间F设置在下层养殖间D的上部，以此，在地表面上形成一个呈阶梯形状的三层暖房，它能够有效增加种养植的面积，并使得一层种植间C、下层种植间E和上层种植间F相互之间互不影响各自的采光，它不仅充分满足了各层种植间内植物正常生长的光照需要；而且还能够大大使各层种植间顶部上的雨水均流入蓄水池2内。

一层种植间C上采用两根一层太阳能集热管C1作为房梁，用来支撑其呈透明的顶端板；下层种植间E上采用两根下层太阳能集热管E1作为房梁，用来支撑其呈透明的顶端板；上层种植间F上采用两根上层太阳能集热管F1作为房梁，用来支撑其呈透明的顶端板，以此取代建筑构件而降低成本，并避免了建筑构件对种植间的遮光。

将供温管1设置在第一养殖间A、下层养殖间D和上层种植间F的左侧墙体内，以起到对供温管1的有效保温作用。

一层太阳能集热管C1、下层太阳能集热管E1和上层太阳能集热管F1分别与供温管1连接并相通；一层地暖器C4设置在第一养殖间A、第二养殖间B和一层种植间C的地板内，下层地暖器E4设置在下层养殖间D和下层种植间E的地板内，上层地暖器F4设置在上层种植间F的地板内，一层地暖器C4、下层地暖器E4和上层地暖器F4分别与供温管1连接并相通。根据季节的不同供温管1可分别与地热源或井水相接，它能够将地热水或井水分别输送入各太阳能集热管和各地暖器内进行循环，以对各养殖间和种植间内的温度进行调节。

沼气池5与食用菌培育室4之间设置输料管5a，以便于沼气池5内经发酵后的肥料残渣输送到食用菌培育室4内供其使用。与沼气池5连接并相通的输气管道根据需要可分别设置在第一养殖间A或第二养殖间B和下层养殖间D内，以供加工饲料使用；第一养殖间A和下层养殖间D内设置的下水管道分别与沼气池5相通，以供排放污物使用。杂物室6内可分别设置蓄电池间、农具间及肥料间等。

蓄水池2内安装散热器7，散热器7通过管道与供温管1连接并相通，以调节水温供养鱼及浇灌水温度适宜的需要。

一层种植间C内分别安装一层种植盒C2和一层浇灌器C3，一层种植盒C2设置在一层浇灌器C3的下部，

下层种植间E内分别安装下层种植盒E2和下层浇灌器E3，下层种植盒E2设置在下层浇灌器E3的下部，

上层种植间F内分别安装上层种植盒F2和上层浇灌器F3，上层种植盒F2设置在上层浇灌器F3的下部，一层浇灌器C3、下层浇灌器E3和上层浇灌器F3通过管道分别与水泵3连接并相通，各种植物分别以无土种植形式种植在各种植盒内，各浇灌器可对其进行浇灌。

一层暖房、下层暖房和顶层暖房的墙体外侧分别连接下层种植平台C5、中层种植平台E5和上层种植平台F5，以及分别安装与其相对应的下层喷淋器C6、中层喷淋器E6和上层喷淋器F6，下层喷淋器C6、中层喷淋器E6和上层喷淋器F6分别通过管道与水泵3连接，各种植平台上可分别种植各种植物，也可摆放种植盆，各喷淋器可对其进行浇灌。

风力发电装置安装在上层种植间F的顶部上，以提供本发明的工作用电。太阳能发电装置分别安装在一层暖房、下层暖房和顶层暖房的外墙壁上，以保证在无风状态下本发明的工作用电。蓄电池间内安装电池组，以存储风力发电装置和太阳能发电装置的电能。

实施例3：

在实施例2的基础上，再增加一个底层暖房，该底层暖房设置在一层暖房与地表面下的食用菌培育室4、沼气池5、杂物室6、蓄水池2之间，底层暖房由左向右分别由彼此相通的左底层养殖间、中底层养殖间和右底层养殖间和一个呈透光形式的底层种植间组成，左底层养殖间、中底层养殖间和右底层养殖间的形状、构造分别与第一养殖间A相同，底层种植间的形状、构造与一层种植间C相同；

左底层养殖间设置在第一养殖间A的下部并与其相对应，中底层养殖间设置在第二养殖间B的下部并与其相对应，右底层养殖间设置在一层种植间C的下部并与其相对应，底层种植间和一层种植间C之间同样呈阶梯形状，以此，在地表面上形成一个呈阶梯形状的四层暖房。

地表面下的蓄水池2设置在右底层养殖间和底层种植间的下部，以此增大了蓄水池2的容积，蓄水池2上部开设的雨水收集口2a设置在底层种植间的右侧位置，并与底层种植间的顶端板下边沿相对应。

底层暖房内分别安装太阳能集热管、地暖器、种植盒、浇灌器，以及底层暖房的墙体外侧连接种植平台和安装的喷淋器，同样与一层暖房上所设置的形式相同，其分别与供温管1、水泵3的连接关系同样相同。与沼气池5连接并相通的输气管道设置在底层暖房的左底层养殖间或中底层养殖间或右底层养殖间内，以供加工饲料使用；底层暖房内设置的下水管道与沼气池5相通，以供排放污物使用。以此，它通过在地表面上的四层暖房进一步扩大了种养殖的使用面积，使其农副产品及肉产品的产出效益进一步提高。

本发明所述地表面上的二层暖房、三层暖房和四层暖房，根据不同场地的实际情况，可在其地表面下单独设置蓄水池2或沼气池5，也可分别设置蓄水池2和沼气池5，还可将食用菌培育室4、沼气池5、杂物室6和蓄水池2组合设置在一起。

本发明所述地表面上的二层暖房、三层暖房和四层暖房，根据不同场地的实际情况，还可在其地表面下不设置任何设施及装置，食用菌培育室4、沼气池5、杂物室6和蓄水池2等可另外单独或组合设置在暖房周边以外的任何位置。

本发明还可根据实际情况，制作为在地表面上呈阶梯形状的五层暖房、六层暖房的形式，以再进一步扩大种养殖的使用面积。

本发明所述种植间的顶端面为玻璃板或真空玻璃板，其安装在太阳能集热管上，相互之间相接触。本发明蓄水池2上可开设若干个雨水收集口2a，以便于严重缺水地区可广泛收集温室周边的雨水。

本发明可广泛设置在荒山、滩涂、沿海、盐碱地、黄土高原、沙漠、戈壁滩等植物无法生长的地区和场地使用，它无须占用耕地、无须使用电能，即可进行稳产高产的种养植工作，它是一项关系到国计民生和造福子孙后代的农业生产新模式，它能够从根本上解决我国广大农村土地资源、可利用能源和水资源严重匮乏的问题，广泛应用于能够产生较大的社会、经济效益。

本发明一层暖房中的第一养殖间A、第二养殖间B和一层种植间C、下层暖房中的下层养殖间D和下层种植间E、顶层暖房中的上层种植间F，均可分别为两间以上平行排列的形式。

本发明中所述的由左向右、右侧、左端和右端等以图示位置为准。

本发明所述技术方案不仅限于本实施例记载的实施方式，还可以有其它实施方式完成本发明的技术方案。

本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (4)

1.一种太阳能阶梯式多层动植物生态温室，其特征在于：包括养殖间和呈透光形式的种植间，养殖间与种植间相互连接、彼此相通并形成暖房，暖房至少包括地表上面的下层暖房和顶层暖房，下层暖房和顶层暖房上下排列呈阶梯状设置，暖房内分别安装太阳能集热管、地暖器、种植盒和浇灌器，太阳能集热管与地暖器连接并相通，浇灌器与水源相接，种植盒设置在浇灌器的下部；暖房上安装有供温管（1）, 太阳能集热管及地暖器分别与供温管（1） 连接，供温管（1）分别与地热源或地下水源相接；下层暖房的底部设有蓄水池（2），蓄水池（2）设置在地表面下，蓄水池（2）上部开设雨水收集口（2a），雨水收集口（2a）设置在下层暖房的右侧位置，蓄水池（2）内安装水泵（3），水泵（3）通过管道与浇灌器连接；下层暖房由左向右分别由彼此相通的下层养殖间（D）和下层种植间（E）组成，顶层暖房为上层种植间（F）；上层种植间（F）设置在下层养殖间（D）的上部；下层种植间（E）和上层种植间（F）的顶端板分别为左端垂直距离大于右端垂直距离呈斜面的槽状，下层种植间（E）和上层种植间（F）相互之间呈阶梯形状；供温管（1）设置在下层养殖间（D）和上层种植间（F）的左侧墙体内；

所述太阳能集热管分别由至少两个下层太阳能集热管（E1）和上层太阳能集热管（F1）组成，下层太阳能集热管（E1）设置在下层种植间（E）顶端板的下部，并与下层种植间（E）的墙体连接，上层太阳能集热管（F1）设置在上层种植间（F）顶端板的下部，并与上层种植间（F）的墙体连接，下层太阳能集热管（E1）和上层太阳能集热管（F1）分别与供温管（1）连接并相通；

所述地暖器分别由下层地暖器（E4）和上层地暖器（F4）组成，下层地暖器（E4）设置在下层养殖间（D）和下层种植间（E）的地板内，上层地暖器（F4）设置在上层种植间（F）的地板内，下层地暖器（E4）和上层地暖器（F4）分别与供温管（1）连接并相通；

所述种植盒分别由下层种植盒（E2）和上层种植盒（F2）组成，所述浇灌器分别由下层浇灌器（E3）和上层浇灌器（F3）组成，下层种植盒（E2）和下层浇灌器（E3）分别安装在下层种植间（E）内，上层种植盒（F2）和上层浇灌器（F3）分别安装在上层种植间（F）内，下层种植盒（E2）设置在下层浇灌器（E3）的下部，上层种植盒（F2）设置在上层浇灌器（F3）的下部；下层浇灌器（E3）和上层浇灌器（F3）通过管道分别与水泵（3）连接并相通；在下层暖房的底部设置一层暖房，形成地表面上由一层暖房、下层暖房和顶层暖房上下排列呈阶梯状设置的三层暖房形式，蓄水池（2）设置在一层暖房的底部；

一层暖房由左向右分别由彼此相通的第一养殖间（A）、第二养殖间（B）和一层种植间（C）组成，第一养殖间（A）设置在下层养殖间（D）的下部，第二养殖间（B）设置在下层种植间（E）的下部，一层种植间（C）的顶端板分别为左端垂直距离大于右端垂直距离呈斜面的槽状，一层种植间（C）和下层种植间（E）相互之间呈阶梯形状；供温管（1）设置在第一养殖间（A）的左侧墙体内；

一层种植间（C）顶端板的下部安装至少两个一层太阳能集热管（C1），一层太阳能集热管（C1）与一层种植间（C）的墙体连接，一层太阳能集热管（C1）与供温管（1）连接并相通；

第一养殖间（A）、第二养殖间（B）和一层种植间（C）的地板内安装一层地暖器（C4），一层地暖器（C4）与供温管（1）连接并相通；

一层种植间（C）内分别安装一层种植盒（C2）和一层浇灌器（C3），一层种植盒（C2）设置在一层浇灌器（C3）的下部；一层浇灌器（C3）通过管道与水泵（3）连接并相通；一层暖房底部分别设有食用菌培育室（4）、沼气池（5）和杂物室（6），食用菌培育室（4）、沼气池（5）和杂物室（6）分别设置在地表面下，沼气池（5）与食用菌培育室（4）之间设置输料管（5a），与沼气池（5）连接并相通的输气管道分别设置在各层暖房内，各层暖房内设置的下水管道与沼气池（5）相通；一层暖房、下层暖房和顶层暖房的墙体外侧分别连接下层种植平台（C5）、中层种植平台（E5）和上层种植平台（F5），以及分别安装与其相对应的下层喷淋器（C6）、中层喷淋器（E6）和上层喷淋器（F6），下层喷淋器（C6）、中层喷淋器（E6）和上层喷淋器（F6）分别通过管道与水泵（3）连接。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能阶梯式多层动植物生态温室，其特征在于：蓄水池（2）内安装散温器（7），散温器（7）通过管道与供温管（1）连接并相通。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能阶梯式多层动植物生态温室，其特征在于：暖房上安装风力发电装置。

4.根据权利要求1所述的一种太阳能阶梯式多层动植物生态温室，其特征在于：暖房上安装太阳能发电装置。

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