CN103749211A - 高效太阳能农业大棚 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效太阳能农业大棚。它包含四周的墙体（1）、墙体（1）上部的透光的顶棚（2）、顶棚（2）上面的卷帘（Y）、墙体（1）上带有通风窗（3）和可开关的门（4），墙体（1）包含透光墙（13），透光墙（13）的北面附近还安装有反光板（5），反光板（5）的反光面朝向顶棚（2）和透光墙（13），反光板（5）固定在反光板框架（6）上，反光板立柱（7）的上端与反光板框架（6）连接，反光板立柱（7）的下端安装在地面。它具有比现有技术中的农业大棚在同样面积体积以及同样环境条件的前提下，采光率和保温效果更好，大棚内温度更高，更有利于提高蔬菜水果的产量和质量。本发明可用于改良现有技术中各类农业温室大棚。

Description

高效太阳能农业大棚

技术领域

本发明涉及一种农业大棚，尤其是指一种高效太阳能农业大棚。

背景技术

太阳能农业大棚（也称太阳能农业温室大棚）是一种在气温不高的自然环境条件下，可提高农作物所在空间温度、进而提高蔬菜或水果的产量和质量的农业设施。现有技术中，农业大棚的基本机械结构是在四面墙体的上方有一个透光的顶棚，顶棚上面还带有手动或电动的卷帘，白天卷起以进阳光，晚上展开以保温，在墙体上还有数量不等的可开关的透气窗，还有人出入用的可开关的门。农业大棚可以是完全人工手工控制操作的结构，也可带有自动控制农业大棚内部气候条件的电路等组成部件，实现自动控制。中国专利号为201120212844.4、名称为储热式太阳能温室大棚、授权公告号为CN202232330U的中国专利，就公开了一种太阳能农业大棚。但是，由于现有技术中的农业大棚的阳光只来自于顶棚的那束直射太阳光，且墙体是由土坯或砖结构等不透明的材料制成，使得阳光不能穿过墙体，导致阳光利用率（或称阳光采集面积）大为降低。

发明内容

本发明的目的是提供一种带有反光板和透光墙的高效太阳能农业大棚，它具有采集阳光面积大、透光面积大，阳光利用率高的特性，可进一步提高农业大棚内的蔬菜水果产量和质量。

为了实现上述目的，本发明包含包含四周的墙体（1）、墙体（1）上部的透光的顶棚（2）、顶棚（2）上面的卷帘（Y）、墙体（1）上带有通风窗（3）和可开关的门（4），墙体（1）包含透光墙（13），透光墙（13）的北面附近还安装有反光板（5），反光板（5）的反光面朝向顶棚（2）和透光墙（13），反光板（5）固定在反光板框架（6）上，反光板立柱（7）的上端与反光板框架（6）连接，反光板立柱（7）的下端安装在地面。

透光墙（13）是由多层玻璃（10）安装在墙体框架（11）上组成，各个墙体框架（11）上带有相邻墙体框架（11）之间相互固定的组合件（12），各个相邻的墙体框架（11）通过组合件（12）和组合螺丝（22）相互紧固在一起构成透光墙（13），透光墙（13）的下端安装在大地上。

为了方便调节反射进农业大棚内部的光线角度，也即方便调节反光板（5）的反光角度，反光板立柱（7）上还安装有可伸缩的高度调节装置（9），高度调节装置（9）包含丝杆（17），丝杆（17）与转盘（15）通过丝扣相互咬合，转盘（15）上固定有套筒（16），转盘（15）的上表面固定安装有圆筒形的套筒（16），手摇柄（18）可以与转盘（15）可拆装式连接，反光板立柱（7）的上段的下端插入套筒（16）内，反光板立柱（7）的下段的上端与丝杆（17）的下端通过螺丝（19）相互连接，反光板立柱（7）及套筒（16）上带有高度相同的定位孔（20）。同时，反光板框架（6）的最外面的两条水平边框两端带有转轴（8），转轴（8）穿过反光板立柱（7）的上端带圆孔的部位，转轴（8）外端有丝扣并拧上螺母（10）。

为了进一步提高进入农业大棚内阳光的透过率和提高保温效果，顶棚（2）与透光墙（13）的结构相同，也是由多层玻璃（10）安装在墙体框架（11）上的结构组成。并且在透光墙（13）的内侧安装有挂帘（X）。

为了方便安装和避免日久后反光板立柱（7）下沉，反光板立柱（7）的下端通过插接柱（14）与底盘（11）相连接。

由于本发明的农业大棚附近安装有反光板5和透光墙13，农业大棚内部既有一路直射阳光束A通过顶棚2进入大棚内，又有来自另一路直射阳光束B投向反光板5后再反射的阳光C分别从顶棚2以及北面的透光墙13进入农业大棚内，另外还有通过东、西、南面的透光墙透入的另外光束的阳光光束进入农业大棚，这就使得阳光的照射量显著增加，并且阳光照射到蔬菜水果上的部位更广泛，十分有利于蔬菜水果的增长和产量及质量。

透光墙13由多层玻璃10安装在墙体框架11上组成，使得阳光的透过率远高于塑料薄膜，保温性能也远高于塑料薄膜，再加上顶棚2也用该结构的，这也十分有利于蔬菜水果的增长和产量。透光墙13及反光板框架6采用多个单元拼接安装的方式，以及反光板立柱7下端安装的底盘11，显著方便了运输和安装。反光板立柱7上带有的可伸缩的高度调节装置9以及反光板框架6上带有的转轴8，使用户可以根据季节甚至日常方便地调节反射进农业大棚内部的光线角度，进一步提高了光效。各个透光墙13的内侧安装的帘布，可减少晚间农业大棚向外的热辐射。综合上述结构特征，可见它具有比现有技术中的农业大棚在同样面积体积以及同样环境条件的前提下，采光率和保温效果更好，大棚内温度更高，更有利于提高蔬菜水果的产量和质量。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构图。

图2是透光墙的结构图。

图3是底盘的结构图。

图4是高度调节装置的结构图。

图5是本发明实施例3的结构示意图。

具体实施方式

在图1中，墙体1由4面透光墙13相互连接固定而成，其中墙体1上还安装有通风窗3以及用于人出入的门4。墙体1的上部安装有顶棚2，顶棚2为透光的物体（比如用本发明的透光墙结构的透光顶棚或传统的塑料薄膜顶棚）构成。顶棚2上面还带有现有技术中的卷帘Y，卷帘Y在有阳光的白天收起，晚上或阴天则展开，电动或手动均可。墙体1的南面那一面比北面那一面高度要低，这样可使顶棚2顺利排雨水和雪水。

在墙体1的北面那一面透光墙13的后面附近（距离2-5米），安装有反光板5，反光板5的安装角度应使得中午投向反光板的阳光恰好反射进农业大棚的中心位置（通过顶棚2和最北面的透光墙两条光路实现）。反光板5的材料可用玻璃镜面玻璃，也可用镀有反光膜的其他材料代替。多块反光板用螺丝等紧固件固定在反光板框架6上，就组合成面积大的反光板5。这样，进入农业大棚内的阳光既有直射阳光A，还有另一路投向反光板5的直射阳光B被反光板5反射进农业大棚内的反射阳光C，使得进入农业大棚内的阳光显著增多。反光板框架6可用角铁相互焊接而成，也可用螺丝等紧固件相互紧固连接，详细结构参见下述的透光墙13的具体结构，见附图2。也即反光板框架6实际可用多个反光板框架相互紧固（或施工时相互焊接）组合而成大的面积。反光板框架6安装在四根反光板立柱7的上端。反光板立柱7为圆筒形的或方管形的钢管。

反光板立柱7的下端可安装底盘11，其结构见图3。底盘11可由两根长0.4-0.7米的角铁相互焊接成十字而成，在十字的中心还焊接有安装反光板立柱7的下端的插接柱14。插接柱14及反光板立柱7的下端等高度位置都带有螺孔，两者插接后再插上螺丝紧固即可成为一体。安装时，要把底盘11埋入地下并夯实。也可省略底盘11，直接把反光板立柱7的下端埋入地下半米以上，此时要注意在反光板立柱7的正下端位置放一块水泥板或砖并夯实，以防日久后反光板立柱7下沉。底盘11不埋入地下也行，此时要在相邻的两个反光板立柱7的上面增加一条或两条加强筋（按照三角形的稳定性原则选位置，类似于太阳能热水器支架加强筋的结构），这样安装的整体结构也很坚固。

透光墙13的具体结构见附图2（顶棚2也可用该结构的，比用塑料薄膜保温及透光性能都有显著提高，此时的卷帘Y可以只用一层白布代替甚至省略）。透光墙13由若干块多层玻璃10（比如用市场上常见的整块的3片或2片中空玻璃）安装在墙体框架11上组合而成。墙体框架11由角铁焊接成田字行或日字形，每个方框内安装一块多层玻璃10，这就构成了一面透光墙的子单元，然后几块透光墙的子单元再用组合件12（可用角铁制作）配合组合螺丝22相互拼接固定在一起就成了面积很大的一整面透光墙13。这样便于运输和拆装。本实施例是用4个透光墙单元组合在一起的透光墙13，可根据农业大棚的大小加以增减。

东西面的透光墙的最上面那一部分墙体框架11，要制成上边缘有一端向下一端倾斜的形状，以适应顶棚2倾斜排雨水的需求。透光墙的最下面那一部分墙体框架11的最下端最好带有可用螺丝安装的地脚21，以将其埋入地面用来加固透光墙13。四面透光墙13之间，以及它们和顶棚2之间也要用组合件12和组合螺丝将两者紧固在一起，不过此时组合件12要制成直角形的。

在每面透光墙13的内侧，还可增加类似于窗帘结构的挂帘X（图中只画了北面透光墙的，东、西、南面也有但是没画出），到了晚上可以拉上挂帘X，可进一步减少向外的热辐射，有利于夜间保温。

为了方便调节反射进农业大棚内部的光线角度，调节反光板5的仰俯角，前面的（或后面的也可）两条反光板立柱7上还带有可伸缩的高度调节装置9；同时反光板框架6的最外面的两条水平边框两端各焊接圆钢筋，作为转轴8，穿过反光板立柱7的上端带圆孔的部位，这样在调节反光板立柱7的高度时，反光板5的反光角度就可变化。该转轴装置如图1所示，四个反光板立柱7的上端左右对称各有一套。转轴8外端可以套上丝扣，拧上螺母10，以防止转轴8从反光板立柱7的圆孔中滑出。

高度调节装置9详见图4。图4中上下两头都是同一根管状的反光板立柱7的上下两段。丝杆17表面带有丝扣。丝杆17的下端与反光板立柱7的下段的上端通过螺丝19相互固定连接。丝杆17的上端与带有配套螺母母扣的转盘15可转动式咬合，转盘15上表面固定安装（焊接）有圆筒形的套筒16。手摇柄18可以插接或螺丝结构与转盘15可拆装式固定连接。反光板立柱7的上段插入套筒16内并可以活动。丝杆17的直径小于反光板立柱7，反光板立柱7的直径小于套筒16的直径。反光板立柱7及套筒16上都带有高度相同的定位孔20，调好反光板立柱7的总高度后可拧上螺丝固定。螺丝长度应以拧上后略突出反光板立柱7的内壁为宜，并且在反光板立柱7的圆孔上套上丝扣，这样丝杆17就可自由穿越定位孔20的高度位置，增加了高度调节行程。使用时，转动手摇柄18可使转盘15上下运动，从而带动反光立柱7上下运动，达到了调节反光立柱7总高度的效果。这就可以根据季节甚至日常方便调节反射进农业大棚内部的光线角度了。

由上述结构可见，由于多层玻璃10具有很好的保温透光效果，四面的墙体1也是透光的，再加上还有多块反光板5可以把另外的阳光光束反射进农业大棚内部，透进农业大棚的阳光比现有技术的农业大棚显著增多，因而它具有比现有技术中的农业大棚在同样面积体积以及同样环境条件的前提下，采光率和保温效果更好，大棚内温度更高，更有利于提高蔬菜水果的产量和质量。

本发明的实施例2是把墙体1的东、西、南面都换成现有技术的不透光的墙体，只把墙体1的北面安装透光墙13，此情况下阳光采集量有所减少。

本发明的实施例3是把反光板5分解成独立的两部分或多部分进行分立安装，比如按照图5所示的两个独立的反光板那种结构。即在墙体1的北侧东北角及西北角左右位置（距离东北角及西北角2-5米）各安装一面反光板，此时由于承重减小，可以只用如图3所示的三根反光立柱7，高度调节装置9只安装在前面的单根反光立柱7上。此时反光板框架6的面积减小。转轴8以及螺母10等其他所有部件与实施例1相同。这种情况下早、中、傍晚全天照入农业大棚内的阳光较均匀。

本发明不限于上述实施例，比如：把多层玻璃换成其他透光材料，也可把玻璃厂家的整面普通平板玻璃平行安装在一起（墙体框架11上制造上相应尺寸的配套结构），利用两层玻璃之间的空气保温，利用有机玻璃板或其他透明塑料板（或透明塑料布）也可；反光板的安装位置、安装数量、安装方法也可采用其他各种方式；高度调节装置9也可采用其他结构的；也可取消高度调节装置9，直接通过现场试验的方式选择反光立柱7的高度（改变其埋入地面的深度即可）。在农业大棚内部增加各种现有技术的自动控制电路等等，但这些都没有偏离本发明的实质。

Claims (7)

1. 一种高效太阳能农业大棚，包含四周的墙体（1）、墙体（1）上部的透光的顶棚（2）、顶棚（2）上面的卷帘（Y）、墙体（1）上带有通风窗（3）和可开关的门（4），其特征是墙体（1）包含透光墙（13），透光墙（13）的北面附近还安装有反光板（5），反光板（5）的反光面朝向顶棚（2）和透光墙（13），反光板（5）固定在反光板框架（6）上，反光板立柱（7）的上端与反光板框架（6）连接，反光板立柱（7）的下端安装在地面。

2.按权利要求1所述的太阳能农业大棚，其特征是透光墙（13）是由多层玻璃（10）安装在墙体框架（11）上组成，各个墙体框架（11）上带有相邻墙体框架（11）之间相互固定的组合件（12），各个相邻的墙体框架（11）通过组合件（12）和组合螺丝（22）相互紧固在一起构成透光墙（13），透光墙（13）的下端安装在大地上。

3.按权利要求1所述的太阳能农业大棚，其特征是反光板立柱（7）上还安装有可伸缩的高度调节装置（9），高度调节装置（9）包含丝杆（17），丝杆（17）与转盘（15）通过丝扣相互咬合，转盘（15）上固定有套筒（16），转盘（15）的上表面固定安装有圆筒形的套筒（16），手摇柄（18）可以与转盘（15）可拆装式连接，反光板立柱（7）的上段的下端插入套筒（16）内，反光板立柱（7）的下段的上端与丝杆（17）的下端通过螺丝（19）相互连接，反光板立柱（7）及套筒（16）上带有高度相同的定位孔（20）。

4.按权利要求1所述的太阳能农业大棚，其特征是反光板框架（6）的最外面的两条水平边框两端带有转轴（8），转轴（8）穿过反光板立柱（7）的上端带圆孔的部位，转轴（8）外端有丝扣并拧上螺母（10）。

5.按权利要求1和权利要求2所述的太阳能农业大棚，其特征是顶棚（2）与透光墙（13）的结构相同，也是由多层玻璃（10）安装在墙体框架（11）上的结构组成。

6.按权利要求1所述的太阳能农业大棚，其特征是透光墙（13）的内侧安装有挂帘（X）。

7.按权利要求1所述的太阳能农业大棚，其特征是反光板立柱（7）的下端通过插接柱（14）与底盘（11）相连接。

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