CN104584946A - 与太阳能热水器耦合的智能种植棚 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种与太阳能热水器耦合的智能种植棚，包括由棚壁和棚顶构成的棚房、环流送风系统、热源、加热管、风机、状态传感系统、工业控制机和设置在管线上的调节系统；加热管设置在热源中，环流送风系统的入口与加热管的出口通过进气管线相连接，环流送风系统的出口设置在所述的棚房内，加热管的入口与设置在棚顶上的排气口通过排气管线相连接，风机设置在进气管线或排气管线上，状态传感系统设置在所述的排气口、位于棚顶的下方，状态传感系统的输出端与所述的工业控制机电气连接，工业控制机的输出端与调节系统电气联系。本发明不需要提供额外的能量，大棚内的空气状态均匀，能够满足各类作物生成的需要。

Description

与太阳能热水器耦合的智能种植棚
技术领域
本发明涉及一种种植棚，具体涉及以太阳能为热源的智能种植棚。
背景技术
传统的种植大棚大多由挡风墙和棚架盖以塑料薄膜而成，大棚内的温度、光照、湿度都是由人工控制，环境条件往往达不到作物生长的最佳要求。
同时，种植大棚的保温一般应用燃烧炉来提供能量，燃料箱通过燃料输送装置为燃烧炉供应燃料，燃烧炉的上方安装导热管和废气管。燃料箱与燃烧炉都放在大棚外面，燃烧炉中产生的热气通过废气处理装置处理后用风机或导热管接入大棚。这样燃烧炉炉壁中的热量和废气中的大量热量就排在大棚外面，引起热量散失浪费，再者，由于外面灌入或吹入热风，大棚内气压升高较高，引起空气停留时间较短，泄漏较大，第三，多装一台风扇，浪费电力。
中国专利申请号201210362919.6提供了一种种植、养殖大棚分体式保温炉，包括燃料箱、鼓风机、燃料输送装置、引风管、燃烧炉及导热管，所述燃烧炉设于大棚内，所述燃料箱及鼓风机设于大棚外，其中，燃料箱通过燃料输送装置为燃烧炉供应燃料，鼓风机通过引风管向燃烧炉吹风，所述导热管一端连接燃烧炉热风出口而另一端伸出大棚；
中国专利申请号201210573373.9提供了一种智能化种植大棚，包括棚架和棚顶，其特征是：在棚架内设置有控制棚内光照、温度、湿度的智能化自动控制系统，该控制系统包括感应机构、控制机构和执行机构，控制机构分别与感应机构和执行机构连接。
上述专利提供的技术，存在的最大的问题是：
(1)需要提供额外的能量，(2)大棚内的空气状态不均匀，因此难以满足作物生成的需要。
发明内容
本发明的目的是提供一种与太阳能热水器耦合的智能种植棚，以克服现有技术存在的缺陷。
所述的与太阳能热水器耦合的智能种植棚，包括由棚壁和棚顶构成的棚房、环流送风系统、热源、加热管、风机、状态传感系统、工业控制机和设置在管线上的调节系统；
所述的加热管设置在热源中，所述的环流送风系统的入口与加热管的出口通过进气管线相连接，所述的环流送风系统的出口设置在所述的棚房内，所述的加热管的入口与设置在棚顶上的排气口通过排气管线相连接，所述的风机设置在进气管线或排气管线上，所述的状态传感系统设置在所述的排气口、位于棚顶的下方，所述的状态传感系统的输出端与所述的工业控制机电气连接，所述的工业控制机的输出端与调节系统电气联系；
本发明的有益效果是：不需要提供额外的能量，大棚内的空气状态均匀，能够满足各类作物生成的需要。
附图说明
图1为与太阳能热水器耦合的智能种植棚的结构示意图。
图2为环流送风系统结构示意图。
具体实施方式
参见图1和图2，所述的与太阳能热水器耦合的智能种植棚，包括：由棚壁101和棚顶102构成的棚房1、环流送风系统2、热源3、加热管4、风机5、状态传感系统6、工业控制机7和设置在管线上的调节系统；
所述的加热管4设置在热源3中，所述的环流送风系统2的入口与加热管4的出口402通过进气管线7相连接，所述的环流送风系统2的出口设置在所述的棚房1内，所述的加热管4的入口401与设置在棚顶102上的排气口103通过排气管线8相连接，所述的风机5设置在进气管线7或排气管线8上，所述的状态传感系统6设置在所述的排气口103、位于棚顶102的下方，所述的状态传感系统6的输出端与所述的工业控制机7电气连接，所述的工业控制机7的输出端与设置在管线上的调节系统电气联系；
优选的，所述的热源3为太阳能热水器的保温桶；
参见图2，所述的环流送风系统2包括进气总管201、分布管202和一端开口的喷气管203；
所述的分布管202的下端与进气总管201相连通，上端向上延伸至棚顶102的下方，所述的喷气管203的一端与分布管202相连通，另一端沿棚壁101顺时针或者逆时针延伸，优选的，长度为5～20cm；
所述的喷气管203为弧形管，弧顶2034向着棚壁101，所述的喷气管203出口2033处为向心的斜切面，术语“向心”指的是，所述的斜切面，面向棚房1的中部；
优选的，所述的分布管202的数量为1～10个，每个分布管202上的所述的喷气管203的数量为2～10个，自上而下沿分布管202均匀分布，分布管202均沿棚壁101顺时针或者逆时针延伸；
优选的，所述的喷气管203横截面为圆形、椭圆形或矩形，优选椭圆形或矩形；
所述的状态传感系统6包括：温度传感器、空气湿度传感器、二氧化碳浓度传感器、氧气浓度传感器和氨气浓度传感器；
温度传感器、空气湿度传感器、二氧化碳浓度传感器、氧气浓度传感器和氨气浓度传感器分别与所述的工业控制机7电气连接；
所述的温度传感器、湿度传感器可采用深圳市阿鼎科技有限公司生产的牌号为1W340F的温湿度检测系统产品；
二氧化碳浓度传感器可采用济南瀚达电子科技有限公司生产的牌号为HD-T700固定式二氧化碳检测报警器的产品；
氧气浓度传感器可采用济南瀚达电子科技有限公司生产的牌号为HD-T700固定式氧气检测报警器的产品；
氨气浓度传感器可采用济南瀚达电子科技有限公司生产的牌号为HD-T700固定式氨气检测报警器的产品；
所述的调节系统包括：
(1)设置在进气总管201前的进气调节阀801，该调节阀用于调节进气流量，以控制棚内温度；
(2)设置在进气总管201前的三通湿度电磁阀802，所述的三通湿度电磁阀802的常闭端口8022与水源连接，用于控制棚内湿度；
(3)分别与所述的排气口(103)相连接的新风电磁阀(803)和排气电磁阀(804)，用于调节棚内二氧化碳、氧气、氨气的浓度以及补充新风；
优选的，还包括排风机10和换热器9，所述的换热器设置在排气电磁阀804后端，所述的排风机10设置在换热器一侧，排风机10与工业控制机7电气连接；
优选的，所述的棚房为矩形、圆形或椭圆形等，优选圆形；
所述的棚顶101为向上抛起的穹顶。
本发明是这样运行的：
在正常情况下，进气调节阀801和风机5开启，三通湿度电磁阀802、新风电磁阀803、排气电磁阀804、排风机10均关闭；
风机5将循环风在热源中，加热，然后，通过进气总管201、分布管202和喷气管203，将热空气喷入棚房1内，然后由环流送风系统2的出口，再次循环进入风机5；
由于所述的喷气管203为弧形管，出口2033处为向心的斜切面，而环流送风系统2的出口设置在棚顶102上，因此，喷出的气体在棚房1中形成向上的旋流，使得棚房1内的空气状态，能够保持均一；
当温度过高时，温度传感器将温度信号传送给工业控制机7，工业控制机7给出信号，进气调节阀801调节进气量；
当湿度过低时，湿度传感器将湿度信号传送给工业控制机7，工业控制机7给出信号，三通湿度电磁阀802开启，水源的水进入进气管线7，通过进入的空气，将补充的水送入棚房1，并随着气流间进行分布；二氧化碳浓度、氧气浓度、氨气浓度等的工作原理，与上述的湿度和温度的控制相同。

Claims (10)

1.与太阳能热水器耦合的智能种植棚，包括由棚壁(101)和棚顶(102)构成的棚房(1)，其特征在于，还包括流送风系统(2)、热源(3)、加热管(4)、风机(5)、状态传感系统(6)、工业控制机(7)和设置在管线上的调节系统；
所述的加热管(4)设置在热源(3)中，所述的环流送风系统(2)的入口与加热管(4)的出口(402)通过进气管线(7)相连接，所述的环流送风系统(2)的出口设置在所述的棚房(1)内，所述的加热管(4)的入口(401)与设置在棚顶(102)上的排气口(103)通过排气管线(8)相连接，所述的风机(5)设置在进气管线(7)或排气管线(8)上，所述的状态传感系统(6)设置在所述的排气口(103)、位于棚顶(102)的下方，所述的状态传感系统(6)的输出端与所述的工业控制机(7)电气连接，所述的工业控制机(7)的输出端与调节系统电气联系。
2.根据权利要求1所述的与太阳能热水器耦合的智能种植棚，其特征在于，所述的热源(3)为太阳能热水器的保温桶。
3.根据权利要求2所述的与太阳能热水器耦合的智能种植棚，其特征在于，所述的环流送风系统(2)包括进气总管(201)、分布管(202)和一端开口的喷气管(203)；
所述的分布管(202)的下端与进气总管(201)相连通，上端向上延伸至棚顶(102)的下方，所述的喷气管(203)的一端与分布管(202)相连通，另一端沿棚壁(101)顺时针或者逆时针延伸。
4.根据权利要求3所述的与太阳能热水器耦合的智能种植棚，其特征 在于，喷气管(203)长度为5～20cm。
5.根据权利要求4所述的与太阳能热水器耦合的智能种植棚，其特征在于，所述的喷气管(203)为弧形管，弧顶(2034)向着棚壁(101)，所述的喷气管(203)出口(2033)处为向心的斜切面。
6.根据权利要求5所述的与太阳能热水器耦合的智能种植棚，其特征在于，所述的分布管的数量为1～10个，每个分布管上的所述的喷气管的数量为2～10个，自上而下沿分布管均匀分布，分布管均沿棚壁顺时针或者逆时针延伸。
7.根据权利要求6所述的与太阳能热水器耦合的智能种植棚，其特征在于，所述的喷气管横截面为圆形、椭圆形或矩形。
8.根据权利要求2所述的与太阳能热水器耦合的智能种植棚，其特征在于，所述的状态传感系统包括：温度传感器、空气湿度传感器、二氧化碳浓度传感器、氧气浓度传感器和氨气浓度传感器；
所述温度传感器、空气湿度传感器、二氧化碳浓度传感器、氧气浓度传感器和氨气浓度传感器分别与所述的工业控制机电气连接；
所述的调节系统包括：
(1)设置在进气总管(201)前的进气调节阀(801)；
(2)设置在进气总管201前的三通湿度电磁阀(802)；
(3)分别与所述的排气口(103)相连接的新风电磁阀(803)和排气电磁阀(804)。
9.根据权利要求2所述的与太阳能热水器耦合的智能种植棚，其特征在于，还包括排风机和换热器，所述的换热器设置在排气电磁阀后端，所 述的排风机10设置在换热器一侧，排风机与工业控制机电气连接。
10.根据权利要求1～9任一项2所述的与太阳能热水器耦合的智能种植棚，其特征在于，所述的棚房为矩形、圆形或椭圆形，所述的棚顶101为向上抛起的穹顶。
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