CN105393850A - 一种封闭式日光温室降温装置 - Google Patents

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Abstract

一种封闭式日光温室降温装置由喷淋雾化系统和冷凝散热系统构成;所述的喷淋雾化系统包括输水管、冷凝水储水箱、高压水泵、冷凝水收集管、冷凝水收集器、喷淋管、雾化喷头、温室内置隔膜和压膜线;所述的冷凝散热系统包括重力热管热交换器、冷水箱、水泵、热水存储箱、轴流风机、排风管和回风管。采用本发明装置可解决当前设施农业采用通风降温和湿帘风机降温时会将大量水、热资源量浪费,同时通风口和风机口容易导致病菌和害虫进入温室而诱发病虫害严重发生的问题,本发明装置操作简便、安全高效,是集节能、省水、降温排湿为一体的温室喷淋降温装置。

Description

一种封闭式日光温室降温装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种设施农业的降温装置,具体地说,涉及一种以水、汽两相循环为基础的节能节水降温装置。
背景技术
[0002]日光温室为解决我国北方地区冬季的蔬菜供应淡季、增加农民收入、提高城乡居民的生活水平等做出了积极的贡献。特别是近年来,我国日光温室产业开始驶入了发展快车道,连栋温室、智能温室、植物工厂等技术革新不断获得突破,使我国温室产业取得到了蓬勃发展。目前,我国设施农业的发展面积已居世界首位。温室、大棚蔬菜年产值已达到10万元/hm2,温室果树年产值已达到30-40万元/hm2,经济效益十分显著。日光温室这种高投入、高产出的农业生产设施已成为我国现代农业集约化经营的重要组成部分,成为调整农村产业结构、增加农民收入、促进农村经济发展的重要途径,也是我国农业种植中效益最高的产业。但从技术水平上看,我国设施农业的发展水平与发达国家相比,仍有较大的差距。我国设施农业单位面积产量仅为发达国家的1/2,甚至更少,而每年用于病虫害防治的费用却远远高于发达国。其原因除了缺乏市场导向、种植品种不适外,主要是存在温室结构不合理、环境因子调控设备不完善等问题,限制了日光温室高效化优势的发挥。比如在温室降温方面,目前我国推广的各类日光温室,均为与外界畅通的开放式温室。在不开通风口的情况下,天气晴好时,棚室内温度可达到45°C以上,夏天则可达到60°C以上,可使植物迅速枯萎死亡。打开通风口或开启通风降温设备,室温会迅速下降,但同时室内水汽大量排出,加大了温室耗水量,同时也给外界空气中病原菌进入温室打开了通道。所以菜农每天都要根据天气变化,及时打开或关闭通风和降温设备。其劳动强度大、人工费和设备运行费用高,又不可避免地增加了病害发生的几率。这些问题已严重制约了我国现代设施农业的可持续健康发展。
发明内容
[0003] 本发明的目的是针对现有技术存在的不足,提供一种封闭式日光温室降温装置,采用本发明装置可解决当前设施农业采用通风降温和湿帘风机降温时会将大量水、热资源量浪费,同时通风口和风机口容易导致病菌和害虫进入温室而诱发病虫害害严重发生的问题,本发明装置操作简便、安全高效,是集节能、省水、降温排湿为一体的温室喷淋降温装置。
[0004] 本发明的一种封闭式日光温室降温装置由喷淋雾化系统和冷凝散热系统构成。所述的喷淋雾化系统包括输水管、冷凝水储水箱、高压水栗、冷凝水收集管、冷凝水收集器、喷淋管、雾化喷头、温室内置隔膜、压膜线。所述的输水管铺设在温室内前部东西走向的地平面,温室内前部的一侧地下设有冷凝水储水箱和高压水栗,高压水栗将输水管和冷凝水储水箱连接为一体。在温室内输水管内侧、与输水管平行的地平面铺设有冷凝水收集管,在冷凝水收集管上每隔4-5米设有一个冷凝水收集器,在输水管上每隔4-5米连通一根喷淋管,喷淋管从输水管上直立向上延伸至温室顶棚架,并与棚架连接固定,然后顺着温室顶部棚架向北斜向延伸至距温室后墙1.5米处.末端与棚架固定连接。在喷淋管与棚架的两个连接点之间,每个2-3米安设一个雾化喷头,在雾化喷头的下方0.8-1.2米处安装“V”字型温室内置隔膜,“V”字型隔膜底部的压膜线与冷凝水回收器连接,将冷凝水导入冷凝水回收器。所述的冷凝散热系统包括重力热管热交换器、冷水箱、水栗、热水存储箱、轴流风机、排风管和回风管,所述的重力热管热交换器、冷水箱、水栗、热水存储箱均安装于温室后墙顶部,轴流风机设在温室内后墙最高处,排风管、回风管埋置于温室后墙内。所述的冷水箱通过水栗和管道与重力热管热交换器的散热区的底部密封连接,热水存储箱通过管道与重力热管热交换器的散热区的上部密封连接,排风管的温室内端与轴流风机出风口密封连接,排风管的温室外端与重力热管热交换器的吸热区的一端密封连接,重力热管热交换器的吸热区的另一端与回风管的温室外端密封连接,回风管的温室内端开口于温室后墙室内下部,回风管开口正下方设有冷凝水回收器及冷凝水收集管与冷凝水储水箱连通。
[0005] 所述的温室内置隔膜是将事先分割好的东西宽5米、南北长依温室宽度设定的一块棚膜,用铁丝或尼龙绳等拉成东西向雾化喷头7的正下方低,两边高、南北向为北高南低的“V”字型隔膜,每张“V”字型隔膜间间隔0.5-0.6米。
[0006] 所述的重力热管热交换器包括散热区、吸热区、重力热管、绝热层、热水出口、冷水入口、冷风出口、湿热气入口、热管内工质,在散热区和吸热区之间设有绝热层,重力热管穿过绝热层分连通散热区和吸热区,热水出口设在散热区的上部,冷水入口设在散热区的下部,冷风出口和湿热气入口设在吸热区的下部,重力热管内装有热管内工质。
[0007] 工作时,喷淋雾化系统的水栗从冷凝水储水箱将水加压输送到喷淋管,通过高压雾化喷头向温室上部高温区喷出水雾,水雾汽化吸收大量热量,从而达到室内降温的目的。未汽化的水雾则沉降到温室内隔膜表面凝结成水滴后,通过“V”字型隔膜的底部将冷凝水导入冷凝水回收器,最后再通过管道流回到冷凝水储水箱。
[0008] 冷凝散热系统的轴流风机开启,通过排风管将湿热的水汽送入重力热管热交换器吸热区,重力热管热交换器热管工质吸热汽化后,迅速将热能传导到散热区,并被冷水吸收,吸热的冷水温度升高,并通过管道进入热水存储箱。通过热管热交换器吸热区的湿热空气,温度下降,湿气凝结成冷凝水后,再通过回风管回到温室内。冷空气用于降低室内温度,冷凝水进入冷凝水储水箱再用于喷淋降温。
[0009] 该装置一般在阴天、雨雪不使用,晴天也只有在防病虫自然通风系统和夏天的遮阳系统启用时,棚内温度仍然达到25-30°C,且有继续上升的趋势时才使用。使用时应根据棚内作物对高温的耐受力分别设置不同的系统开启温度节点。比如番茄可设置棚内温度达到26 V时,开启此喷淋降温系统;黄瓜可设置棚内温度达到30 V时,开启此喷淋系统。该系统可使密闭温室内温度下降5-8°C,从而保证温室内作物在夏、秋高温时段或冬、春晴天10-14点时段,棚内温度仍维持在作物适宜生长的温度范围。
[0010] 本发明的有益效果:(1)本发明的温室内隔膜可把温室分成上部的高温区和下部的作物适宜生长区,又可防止冷凝水伤害作物,同时,它还能帮助更高效地回收室内过多的冷凝水;(2)本发明的温室喷淋降温装置,能有效利用植物蒸腾水分,降低了单位产量的水资源消耗,提高了水资源的利用率;(3)本发明装置在白天高温时存储的热水,在夜间还可以给温室加温,温室完全利用太阳能,不在需要过多额外能源,节能环保;(4)本发明的温室喷淋降温装置集降温、排湿、节能、节水等功能于一体,且生产成本低,操作使用方法简单,易于推广应用;(5)本发明装置的使用,可使温室在完全封闭的状态下运行,能显著降低病虫害侵入温室危害的几率,因此,可大幅度减少温室化学农药用量和对环境的污染,为设施农业向有机农业发展奠定了基础。
附图说明
[0011] 图1为本发明的结构示意图。
[0012] 图2为本发明重力热管热交换器结构和工作原理示意图。
[0013]图中:1、输水管,2、冷凝水储水箱,3、高压水栗,4、冷凝水收集管,5、冷凝水收集器,6、喷淋管,7、雾化喷头,8、温室内置隔膜,9、压膜线,11、重力热管热交换器,12、冷水箱,13、水栗,14、热水存储箱,15、轴流风机,16、排风管,17、回风管,11_1、散热区,11_2、吸热区,11-3、重力热管,11-4、绝热层,11-5、热水出口,11-6、冷水入口,11-7、冷风出口,11-8、湿热气入口,11-9、热管内工质。
具体实施方式
[0014] 下面结合附图对本发明的温室喷淋降温装置做进一步说明。
[0015] 如图1所示,本发明的封闭式日光温室降温装置由喷淋雾化系统和冷凝散热系统构成。所述的喷淋雾化系统包括输水管1、冷凝水储水箱2、高压水栗3、冷凝水收集管4、冷凝水收集器5、喷淋管、雾化喷头7、温室内置隔膜8和压膜线9。温室内前部地平面东西走向铺设有输水管1,温室内前部的一侧地下设有冷凝水储水箱2和高压水栗3,高压水栗3将输水管1和冷凝水储水箱2连接为一体。在温室内输水管1内侧的地平面与输水管1平行设有冷凝水收集管4,在冷凝水收集管4上每隔4-5米设有一个冷凝水收集器5。在输水管1上每隔4-5米连通一根喷淋管6,喷淋管6从输水管1上直立向上延伸至温室顶棚架,并与棚架连接固定,然后顺着温室顶部棚架向北斜向延伸至距温室后墙1.5米处.末端与棚架固定连接,在喷淋管6与棚架的两个连接点之间,每个2-3米安设一雾化喷头7,在雾化喷头7的下方0.8-1.2米处安装温室内置隔膜8,温室内置隔膜8是将事先分割好的东西宽5米、南北长依温室宽度设定的一块棚膜,用铁丝或尼龙绳等拉成东西向雾化喷头7的正下方低,两边高、南北向为北高南低的“V”字型隔膜,每张“V”字型隔膜间间隔0.5-0.6米,“V”字型隔膜底部的压膜线9与冷凝水回收器5连接,将冷凝水导入冷凝水回收器5。所述的冷凝散热系统包括重力热管热交换器11、冷水箱12、水栗13、热水存储箱14、轴流风机15、排风管16、回风管17,重力热管热交换器11、冷水箱12、水栗13、热水存储箱14均安装于温室后墙顶部,轴流风机15设在温室内后墙最高处,排风管16、回风管17埋置于温室后墙内。所述的冷水箱12通过水栗13和管道与重力热管热交换器11散热区的底部密封连接,热水存储箱14通过管道与重力热管热交换器11散热区的上部密封连接,排风管16的温室内端与轴流风机15出风口密封连接,排风管16的温室外端与重力热管热交换器11吸热区的一端密封连接,重力热管热交换器11吸热区的另一端与回风管17的温室外端密封连接,回风管17的温室内端开口于温室后墙室内下部,回风管17开口正下方设有冷凝水回收器2及冷凝水收集管1与冷凝水储水箱3连通。
[0016] 如图2所示,所述的重力热管热交换器11包括散热区11-1、吸热区11-2、重力热管11-3、绝热层11-4、热水出口 11-5、冷水入口 11-6、冷风出口 11_7、湿热气入口 11_8、热管内工质11-9,在散热区11-1和吸热区11-2之间设有绝热层11-4,重力热管11_3穿过绝热层11-4分连通散热区11-1和吸热区11-2,热水出口 11-5设在散热区11_1的上部,冷水入口 11-6设在散热区11-1的下部,冷风出口 11-7和湿热气入口 11-8设在吸热区11_2的下部,重力热管11-3内装有热管内工质11-9。

Claims (3)

1.一种封闭式日光温室降温装置,其特征在于,封闭式日光温室降温装置由喷淋雾化系统和冷凝散热系统构成;所述的喷淋雾化系统包括输水管、冷凝水储水箱、高压水栗、冷凝水收集管、冷凝水收集器、喷淋管、雾化喷头、温室内置隔膜、压膜线;所述的输水管铺设在温室内前部东西走向的地平面,温室内前部的一侧地下设有冷凝水储水箱和高压水栗,高压水栗将输水管和冷凝水储水箱连接为一体,在温室内输水管内侧、与输水管平行的地平面铺设有冷凝水收集管,在冷凝水收集管上每隔4-5米设有一个冷凝水收集器,在输水管上每隔4-5米连通一根喷淋管,喷淋管从输水管上直立向上延伸至温室顶棚架,并与棚架连接固定,然后顺着温室顶部棚架向北斜向延伸至距温室后墙1.5米处.末端与棚架固定连接,在喷淋管与棚架的两个连接点之间,每个2-3米安设一个雾化喷头,在雾化喷头的下方0.8-1.2米处安装“V”字型温室内置隔膜,“V”字型隔膜底部的压膜线与冷凝水回收器连接,将冷凝水导入冷凝水回收器;所述的冷凝散热系统包括重力热管热交换器、冷水箱、水栗、热水存储箱、轴流风机、排风管和回风管,所述的重力热管热交换器、冷水箱、水栗、热水存储箱均安装于温室后墙顶部,轴流风机设在温室内后墙最高处,排风管、回风管埋置于温室后墙内;所述的冷水箱通过水栗和管道与重力热管热交换器的散热区的底部密封连接,热水存储箱通过管道与重力热管热交换器的散热区的上部密封连接,排风管的温室内端与轴流风机出风口密封连接,排风管的温室外端与重力热管热交换器的吸热区的一端密封连接,重力热管热交换器的吸热区的另一端与回风管的温室外端密封连接,回风管的温室内端开口于温室后墙室内下部,回风管开口正下方设有冷凝水回收器及冷凝水收集管与冷凝水储水箱连通。
2.根据权利要求1所述的一种封闭式日光温室降温装置,其特征在于,所述的温室内置隔膜是将事先分割好的东西宽5米、南北长依温室宽度设定的一块棚膜,用铁丝或尼龙绳等拉成东西向雾化喷头7的正下方低,两边高、南北向为北高南低的“V”字型隔膜,每张“V”字型隔膜间间隔0.5-0.6米。
3.根据权利要求1所述的一种封闭式日光温室降温装置,其特征在于,所述的重力热管热交换器包括散热区、吸热区、重力热管、绝热层、热水出口、冷水入口、冷风出口、湿热气入口、热管内工质,在散热区和吸热区之间设有绝热层,重力热管穿过绝热层分连通散热区和吸热区,热水出口设在散热区的上部,冷水入口设在散热区的下部,冷风出口和湿热气入口设在吸热区的下部,重力热管内装有热管内工质。
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