CN106034826B - 一种自反光滑动后坡屋面板的阳光温室 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自反光滑动后坡屋面板的阳光温室，该绝热自反光滑动后坡屋面板不同于常规的温室绝热后屋面板系统，而是依靠滑动系统固定在定制的温室骨架上弦杆的C形轨道中，同时由于温室内部需要在不同时段分别进行闭合和开启。通过以上自反光滑动后坡板依据温室采光的需求上下移动，再配合温室内部保温系统和后坡自动通风系统，即可实现温室内部温度的随即调控，同时也解决得困扰我国北方日光温室在高效采光、保温和通风方面的种种问题。

Description

一种自反光滑动后坡屋面板的阳光温室

技术领域

本发明涉及一种阳光温室系统，具体涉及一种自反光滑动后坡屋面板的阳光温室。

背景技术

由于我国西北地区气候条件复杂，白天夜晚温差大，因此，在我国广大的西北地区日光温室均采用了绝热的后屋坡。在实践中绝热后屋坡解决了我国西北地区日光温室的保温问题，同时也满足了温室前屋面的采光问题，但是由于绝热后屋坡均为固定安装模式，因此长期以来存在以下几个方面的严重问题：

1.绝热后屋坡虽然解决了温室的后坡保温问题，但是由于后坡绝热板为固定安装，因此也遮挡了早晨和下午的光照，加剧了温室在春秋季的生长旺季，光照不足问题。

2.固定后坡板导致温室屋脊高度刚性增加，因此增大了温室的间距，造成土地浪费。

3.西北地区的冬季，由于太阳方位角的全天变化，实践中早晨和下午通常会有2-3小时的时间，阳光会从温室后边照射过来。而由于现有温室多采用固定后保温，因此无法利用这些时段的光照资源，造成巨大浪费。

4.由于现有阳光温室均采用了固定的绝热后坡屋板，因此温室的屋脊较阳光温室后墙体有绝对的升高，因此导致了温室间距的增大，在阳光温室本来就存在土地利用率较低的前提下，进一步导致了土地利用率的下降。

因此，从以上几点来分析，外保温被已经成为了日光温室在自动化道路的严重障碍，亟待解决。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于，提供一种自反光滑动后坡屋的阳光温室，实现对温室的高效采光和自动通风，以大大增加温室的产量和经济效益；在实现上述功能的同时，也可以实现调节温室内空气湿度和降低温室内病害发生率的功能，从而实现多功能集成的应用效果。

为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案：

一种自反光滑动后坡屋面板的阳光温室，包括前墙、后墙、侧墙以及安装在前墙、后墙以及侧墙顶部的温室骨架，温室骨架上覆盖有透光膜，所述的后墙较前墙高，且后墙位于东侧而前墙位于西侧；所述的温室骨架上面向东方的一侧上活动式安装有滑动后坡屋面板，滑动后坡屋面板不透明且采用绝热材料制成，滑动后坡屋面板与地面呈锐角布设；在后墙上安装有驱动系统，驱动系统与滑动后坡屋面板多点连接，在驱动系统的作用下可使滑动后坡屋面板相对于骨架滑动，以使得滑动后坡屋面板可以部分、全部或不覆盖在温室骨架上面向东方的一侧上；当滑动后坡屋面板不覆盖在温室骨架上面向东方的一侧上时，滑动后坡屋面板的下端与地面相接；

所述的阳光温室在东西方向上间隔布设多个，在滑动后坡屋面板上设置有折线形反光面，在清晨时通过驱动系统将滑动后坡屋面板从温室骨架上部分或全部移开，此时阳光可自温室骨架上面向东方的一侧穿过透光膜进入到阳光温室内部；而滑动后坡屋面板自温室骨架上移开后，在垂直于地面的方向上位置发生改变，此时阳光经过滑动后坡屋面板上折线形反光面反射后，反射光线通过相邻阳光温室的温室骨架面向西方的一侧并进入到该阳光温室内部。

进一步地，所述的温室骨架的纵向截面为折线形结构，温室骨架包括朝东部、朝西部以及连接部，其中朝东部起自后墙顶部，并与朝西部端部相接；连接部的一段起自前墙顶部，另一端与朝西部连接；其中朝东部的长度小于朝西部的长度但大于连接部的长度，朝东部与朝西部的夹角小于朝西部与连接部的夹角；朝东部的厚度沿靠近朝西部的方向逐渐减小，连接部的厚度沿靠近前墙的方向逐渐减小。

进一步地，所述的阳光温室的内部设置有内部保温系统，内部保温系统包括设置在温室骨架下方的保温幕滑架，保温幕滑架分为包括前段、中段以及后段，其中前段、中段分别位于连接部、朝西部的下部，前段的长度与连接部长度相同，中段的长度小于朝西部的长度；后段平行于地面设置，后段与朝西部、朝东部构成三角形结构；在保温幕滑架上安装有导向轨，后段与朝西部、朝东部之间通过三角架安装有有驱动器；所述的保温幕滑架靠近前墙处设置有保温幕卷，保温幕卷的自由端通过支架安装于所述的导向轨上，并通过悬吊索与驱动器连接。

进一步地，所述的驱动系统包括安装于后墙上的驱动电机，在后墙上沿平行于地面的方向通过间隔设置的支撑座安装有驱动轴，驱动轴在驱动电机的作用下可正转或反转；在温室骨架上靠近后墙的一端沿平行于水平面的方向布设有第一定位转向滑轮，在地面上安装有第二定位转向滑轮，第一定位转向滑轮、第二定位转向滑轮之间套装有驱动钢缆，驱动钢缆绕过所述的驱动轴，且滑动后坡屋面板与驱动钢缆连接。

进一步地，所述的温室骨架包括上弦杆、下弦杆以及分布在上弦杆、下弦杆之间的支杆，温室骨架连接在后墙上的一端的上弦杆延伸至地面上，并与地面上固定的预埋件连接；在温室骨架上面向东方的一侧的上弦杆上布设有C形钢导轨，所述的滑动后坡屋面板上分布有多个固定件，固定件上设置有面板导轮，面板导轮装配在所述的C形钢导轨中。

进一步的，所述的固定件包括固定板，固定板的一侧与埋设在滑动后坡屋面板内部的一对L形紧固杆连接，固定板的另一侧通过固定杆安装所述的面板导轮。

进一步地，所述的折线形反光面的纵向截面呈多个依次相连的三角形结构。

本发明与现有技术相比具有以下技术特点：

1.采用了特殊设计的滑动后坡板，能够在保持原温室后坡保温板的全部功能的基础上，实现温室采光性能的大幅提高和提升光照的均匀度。同时由于温室绝热后坡板能够在采光时段滑落到阳光温室后墙的后边，所以不会造成温室不透光屋脊的升高，因此，采用了本发明的阳光温室间距可较传统结构更小，进而可以提高阳光温室的土地利用率。

2.开创性地实现了阳光温室滑动后坡屋面构造，使得温室可以充分利用西北地区早晨和下午时段从温室后方照射的光照资源，进而保障温室的光温性能，维持阳光温室的冬、春季的高产。

3.有机地将阳光温室滑动后屋坡设计于后排温室采光结合起来，利用滑动后坡的外侧反光材料，将早晨和下午的温室后方光照资源充分利用。一方面通过后坡向下滑动实现温室屋面的后边采光，使光照从后方进入温室内部，进而促进温室内作物生长和提高温室温度；另一方面，利用滑动后坡的外侧反光材料，将温室后侧光照反射入后排温室，进而从总体上提高温室的采光性能和光照的均匀度。

4.运行只需要单个减速电机，造价低，运行的费用低，效率高，在实践生长中容易推广和保持长时间稳定运行。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是后墙上驱动电机部分的示意图；

图3是驱动系统的结构示意图；

图4是驱动钢缆安装部分的结构放大图；

图5是滑动后坡屋面板上固定件的安装结构示意图；

图6是相邻的阳光温室布设以及折线形反光面的反光示意图；

图7是阳光温室内部保温系统的布设结构示意图；

图中的标号分别为：A—前墙，B—后墙，1—保温幕滑架，1-1—前段，1-2—中段，1-3—后段，1-4—驱动器，1-5—导向轨，1-6—保温幕卷，2—滑动后坡屋面板，3—温室骨架，3-1—连接部，3-2—朝西部，3-3—朝东部，4—C型钢导轨，5—驱动电机，6—驱动钢缆，7—第一定位转向滑轮，8—固定件，81—紧固杆，82—固定板，83—固定杆，9—驱动轴，10—支撑座，11—预埋件，12—折线形反光面，13—第二定位转向轮，14—上弦杆，15—面板导轮。

具体实施方式

本发明的整体结构如图1至图7所示，一种自反光滑动后坡屋面板2的阳光温室，包括前墙A、后墙B、侧墙以及安装在前墙A、后墙B以及侧墙顶部的温室骨架3，侧墙为两面，分别位于前墙A、后墙B的两侧；温室骨架3上覆盖有透光膜，起到透光、保温的作用。

所述的后墙B较前墙A高，且后墙B位于东侧而前墙A位于西侧；太阳升起时，首先照到后墙B，随着太阳的运动，阳光逐渐向温室骨架3顶部、前墙A方向移动。所述的温室骨架3上面向东方的一侧上活动式安装有滑动后坡屋面板2，滑动后坡屋面板2不透明且采用绝热材料制成，起到吸热保温的作用；滑动后坡屋面板2与地面呈锐角布设，这是为了能有效将阳光反射到相邻的阳光温室中；在后墙B上安装有驱动系统，驱动系统与滑动后坡屋面板2多点连接，在驱动系统的作用下可使滑动后坡屋面板2相对于骨架滑动，以使得滑动后坡屋面板2可以部分、全部或不覆盖在温室骨架3上面向东方的一侧上；当滑动后坡屋面板2不覆盖在温室骨架3上面向东方的一侧上时，滑动后坡屋面板2的下端与地面相接；而当其与地面相接时，滑动后坡屋面板2不覆盖在温室骨架3上；具体的覆盖多少根据实际情况可通过驱动系统进行调整。多点连接可以均匀地拖动滑动后坡屋面板2的移动，防止其出现偏斜。

所述的阳光温室在东西方向上间隔布设多个，即本发明提出的阳光温室在同一片区域中间隔分布多个，且分布方向是在东西方向上的，这样能有效地利用光线。

本发明中所说的方向为相对方向，即所述的东侧、西侧并不一定为正东、正西，也可以有一定角度的偏移，例如东侧也可以是东偏南或偏北，西侧也可以是西偏南或者偏北。

在滑动后坡屋面板2上设置有折线形反光面12，在清晨时通过驱动系统将滑动后坡屋面板2从温室骨架3上部分或全部移开，此时阳光可自温室骨架3上面向东方的一侧穿过透光膜进入到阳光温室内部；而滑动后坡屋面板2自温室骨架3上移开后，在垂直于地面的方向上位置发生改变，即位置变得更低，此时阳光经过滑动后坡屋面板2上折线形反光面12反射后，反射光线通过相邻阳光温室的温室骨架3面向西方的一侧并进入到该阳光温室内部，这样实现了滑动后坡屋面板2的双重利用，不但使得阳光能进入到当前的阳光温室中，还可以利用滑动后坡屋面板2将原本照向地面、后墙B上的光线反射到相邻的阳光温室中，从而使得在同一时间温室的东朝向、西朝向均有光线射入，有效地提高了温室内的光照率。如图1所示，折线形反光面12的纵向截面呈多个依次相连的三角形结构，每一个单独的三角形结构均有一个面朝向相邻的阳光温室，并可根据反光面的整体面积来计算面向相邻阳光温室的反光面的角度，使得在阳光照射的时间里，反光面反射的阳光能全部照射到相邻的阳光温室上。

如图1所示，所述的温室骨架3的纵向截面为折线形结构，温室骨架3包括朝东部3-3、朝西部3-2以及连接部3-1，前述的“温室骨架3上面向东方的一侧”即为这里的朝东部3-3；其中朝东部3-3起自后墙B顶部，并与朝西部3-2端部相接；连接部3-1的一段起自前墙A顶部，另一端与朝西部3-2连接；其中朝东部3-3的长度小于朝西部3-2的长度但大于连接部3-1的长度，朝东部3-3与朝西部3-2的夹角小于朝西部3-2与连接部3-1的夹角；朝东部3-3的厚度沿靠近朝西部3-2的方向逐渐减小，起到稳固的支撑作用，而连接部3-1的厚度沿靠近前墙A的方向逐渐减小。

阳光温室的内部设置有内部保温系统，内部保温系统包括设置在温室骨架3下方的保温幕滑架1，保温幕滑架1分为包括前段1-1、中段1-2以及后段1-3，其中前段1-1、中段1-2分别位于连接部3-1、朝西部3-2的下部，前段1-1的长度与连接部3-1长度相同，中段1-2的长度小于朝西部3-2的长度；后段1-3平行于地面设置，后段1-3与朝西部3-2、朝东部3-3构成三角形结构；即从纵向截面来看，保温幕滑架1整体是三折线形结构，并非全部贴附在温室骨架3下部；在保温幕滑架1上安装有导向轨1-5，后段1-3与朝西部3-2、朝东部3-3之间通过三角架安装有有驱动器1-4；所述的保温幕滑架1靠近前墙A处设置有保温幕卷1-6，保温幕卷1-6的自由端通过支架安装于所述的导向轨1-5上，并通过悬吊索与驱动器1-4连接；这里的驱动器1-4可以采用电机，驱动器1-4利用悬吊索拽动保温幕卷1-6不断展开，这样保温幕就可以整体覆盖在温室上方。

驱动系统如图2、图3和图4所示，驱动系统包括安装于后墙B上的驱动电机5，在后墙B上沿平行于地面的方向通过间隔设置的支撑座10安装有驱动轴9，驱动轴9在驱动电机5的作用下可正转或反转；在温室骨架3上靠近后墙B的一端沿平行于水平面的方向布设有第一定位转向滑轮7，在地面上安装有第二定位转向滑轮，第一定位转向滑轮7、第二定位转向滑轮之间套装有驱动钢缆6，驱动钢缆6绕过所述的驱动轴9，且滑动后坡屋面板2与驱动钢缆6连接；通过驱动电机5正反转，可以使驱动钢缆6绕不同方向转动，由此牵引滑动后坡屋面板2朝不同的方向运动。

更具体地，温室骨架3包括上弦杆14、下弦杆以及分布在上弦杆14、下弦杆之间的支杆，温室骨架3连接在后墙B上的一端的上弦杆14延伸至地面上，并与地面上固定的预埋件11连接，而驱动钢缆6就沿着上弦杆14来布设，这样牵引时，能使得滑动后坡屋面板2受力方向为沿着上弦杆14方向，从而减小摩擦；在温室骨架3上面向东方的一侧的上弦杆14上布设有C形钢导轨4，所述的滑动后坡屋面板2上分布有多个固定件8，固定件8上设置有面板导轮15，面板导轮15装配在所述的C形钢导轨4中；固定件8包括固定板82，固定板82的一侧与埋设在滑动后坡屋面板2内部的一对L形紧固杆81连接，固定板82的另一侧通过固定杆83安装所述的面板导轮15。

由图6来说明自反光滑动后坡板温室的光照效果，由于太阳的时角每天都是不断的变化，因此，在每年的3-5月份的温室生产旺季，早晨阳光会从温室的后方(东侧)照射，而且这些时段都是温室内光照最弱的时候，因此，本发明的自反光滑动后坡板温室，可以通过将滑动后坡屋面板2滑移到温室后墙B位置如图6所示，这样清晨的阳关即可透过温室后坡的透光膜进入温室内部，在给内部植物提供必要光照的同时也可有效提高温室内部的温度。另外，图6也说明了，在早晨后坡的阳光也会被前排温室落下的后坡板的折线形反光面12反射入后排温室，进而会有效提高后排温室的光照效果。因此，通过以上两方面的共同作用，温室内的光照状况和温度都会得到有效的提高，为温室作物的高产提供了必要的设施环境。

通过以上自反光滑动后坡板依据温室采光的需求上下移动，再配合内部保温系统和通风系统，即可实现温室内部温度的随即调控，同时也解决得困扰我国北方日光温室在高效采光、保温和通风方面的种种问题。对我国北方日光温室的发展极具技术革新的意义，适合大面积推广应用。

为了验证本发明的效果，发明人在同样的实验条件下，对普通固定后坡屋面温室和本发明提出的这种阳光温室进行了对比实验。温室光影分析采用北纬36度，经度101度，为我国西北地区温室的代表地域。由于阳光温室在春季是作物生长的旺季，因此，光影分析时段为每年的3-5月份，所用时间为UTC-07：00时区时间。

通过上实际实验对比，采用了滑动后坡屋面板2的阳光温室在全天的种植区和后墙B光照状况均优于传统的采用固定后坡的温室。而且在早晨和下午的差异更加明显，因此，本发明的滑动后坡屋面温室，在采光性能上要优于固定后坡屋面温室。

Claims (7)

1.一种自反光滑动后坡屋面板的阳光温室，包括前墙(A)、后墙(B)、侧墙以及安装在前墙(A)、后墙(B)以及侧墙顶部的温室骨架(3)，温室骨架(3)上覆盖有透光膜，其特征在于，所述的后墙(B)较前墙(A)高，且后墙(B)位于东侧而前墙(A)位于西侧；所述的温室骨架(3)上面向东方的一侧上活动式安装有滑动后坡屋面板(2)，滑动后坡屋面板(2)不透明且采用绝热材料制成，滑动后坡屋面板(2)与地面呈锐角布设；在后墙(B)上安装有驱动系统，驱动系统与滑动后坡屋面板(2)多点连接，在驱动系统的作用下使滑动后坡屋面板(2)相对于温室骨架(3)滑动，以使得滑动后坡屋面板(2)可以部分、全部或不覆盖在温室骨架(3)上面向东方的一侧上；当滑动后坡屋面板(2)不覆盖在温室骨架(3)上面向东方的一侧上时，滑动后坡屋面板(2)的下端与地面相接；

所述的阳光温室在东西方向上间隔布设多个，在滑动后坡屋面板(2)上设置有折线形反光面(12)，在清晨时通过驱动系统将滑动后坡屋面板(2)从温室骨架(3)上部分或全部移开，此时阳光自温室骨架(3)上面向东方的一侧穿过透光膜进入到阳光温室内部；而滑动后坡屋面板(2)自温室骨架(3)上移开后，在垂直于地面的方向上位置发生改变，此时阳光经过滑动后坡屋面板(2)上折线形反光面(12)反射后，反射光线通过相邻阳光温室的温室骨架(3)面向西方的一侧并进入到该阳光温室内部。

2.如权利要求1所述的自反光滑动后坡屋面板的阳光温室，其特征在于，所述的温室骨架(3)的纵向截面为折线形结构，温室骨架(3)包括朝东部(3-3)、朝西部(3-2)以及连接部(3-1)，其中朝东部(3-3)起自后墙(B)顶部，并与朝西部(3-2)端部相接；连接部(3-1)的一段起自前墙(A)顶部，另一端与朝西部(3-2)连接；其中朝东部(3-3)的长度小于朝西部(3-2)的长度但大于连接部(3-1)的长度，朝东部(3-3)与朝西部(3-2)的夹角小于朝西部(3-2)与连接部(3-1)的夹角；朝东部(3-3)的厚度沿靠近朝西部(3-2)的方向逐渐减小，连接部(3-1)的厚度沿靠近前墙(A)的方向逐渐减小。

3.如权利要求1所述的自反光滑动后坡屋面板的阳光温室，其特征在于，所述的阳光温室的内部设置有内部保温系统，内部保温系统包括设置在温室骨架(3)下方的保温幕滑架(1)，保温幕滑架(1)分为包括前段(1-1)、中段(1-2)以及后段(1-3)，其中前段(1-1)、中段(1-2)分别位于连接部(3-1)、朝西部(3-2)的下部，前段(1-1)的长度与连接部(3-1)长度相同，中段(1-2)的长度小于朝西部(3-2)的长度；后段(1-3)平行于地面设置，后段(1-3)与朝西部(3-2)、朝东部(3-3)构成三角形结构；在保温幕滑架(1)上安装有导向轨(1-5)，后段(1-3)与朝西部(3-2)、朝东部(3-3)之间通过三角架安装有驱动器(1-4)；所述的保温幕滑架(1)靠近前墙(A)处设置有保温幕卷(1-6)，保温幕卷(1-6)的自由端通过支架安装于所述的导向轨(1-5)上，并通过悬吊索与驱动器(1-4)连接。

4.如权利要求1所述的自反光滑动后坡屋面板的阳光温室，其特征在于，所述的驱动系统包括安装于后墙(B)上的驱动电机(5)，在后墙(B)上沿平行于地面的方向通过间隔设置的支撑座(10)安装有驱动轴(9)，驱动轴(9)在驱动电机(5)的作用下正转或反转；在温室骨架(3)上靠近后墙(B)的一端沿平行于水平面的方向布设有第一定位转向滑轮(7)，在地面上安装有第二定位转向滑轮，第一定位转向滑轮(7)、第二定位转向滑轮之间套装有驱动钢缆(6)，驱动钢缆(6)绕过所述的驱动轴(9)，且滑动后坡屋面板(2)与驱动钢缆(6)连接。

5.如权利要求1所述的自反光滑动后坡屋面板的阳光温室，其特征在于，所述的温室骨架(3)包括上弦杆(14)、下弦杆以及分布在上弦杆(14)、下弦杆之间的支杆，温室骨架(3)连接在后墙(B)上的一端的上弦杆(14)延伸至地面上，并与地面上固定的预埋件(11)连接；在温室骨架(3)上面向东方的一侧的上弦杆(14)上布设有C形钢导轨(4)，所述的滑动后坡屋面板(2)上分布有多个固定件(8)，固定件(8)上设置有面板导轮(15)，面板导轮(15)装配在所述的C形钢导轨(4)中。

6.如权利要求5所述的自反光滑动后坡屋面板的阳光温室，其特征在于，所述的固定件(8)包括固定板(82)，固定板(82)的一侧与埋设在滑动后坡屋面板(2)内部的一对L形紧固杆(81)连接，固定板(82)的另一侧通过固定杆(83)安装所述的面板导轮(15)。

7.如权利要求1所述的自反光滑动后坡屋面板的阳光温室，其特征在于，所述的折线形反光面(12)的纵向截面呈多个依次相连的三角形结构。