CN107409853A - 除湿蓄热降温大棚 - Google Patents

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Abstract

一种除湿蓄热降温大棚,包括大棚本体、除湿蓄热降温系统;所述除湿蓄热降温系统包括循环水单元、风冷除湿单元、蓄热单元;所述风冷除湿单元包括轴流风机、百叶窗,本发明利用风冷除湿单元的轴流风机和百叶窗对特定的大棚内的湿热空气或湿冷空气进行冷却或加热,并配合实用蓄热单元的冷却水循环或供热水循环,达到了高温、高湿大棚室内环境的降温、除湿的效果,以及低温、高湿大棚室内环境的蓄热、除湿的效果;通过在下悬梁与分水管之间设置双层塑料薄膜,以及在塑料薄膜之间设置可展开和收放的棉被来加强低温时大棚的保温蓄热效果,在南墙或北墙上设置通风口,使湿空气从通风口排出,从而更加利于植物进行光合作用以及温室大棚蓄热。

Description

除湿蓄热降温大棚
技术领域
本发明涉及一种大棚设施技术领域,特别涉及一种除湿蓄热降温大棚。
背景技术
温室大棚内不同类型的植被对于大棚内的温度、湿度有不同的要求,温度和湿度过高或过低都不利于植被的生长;以宁夏地区为例,大多数的天数早晚的温差比较大,四季温差非常明显。针对上述问题,申请号为201410721048.1的发明专利公开了一种具有蓄热作用的农业大棚骨架,由蓄热联箱、上升排管、上升联箱管、下降直管、下降联箱管、下降弯管和支撑立柱组成,上升排管呈人字形设置在上升联箱管的左右两侧,上升排管的下端连接在蓄热联箱的分路输出接口上,上升排管的上端连接在上升联箱管的分路输入接口上,下降直管连接在上升联箱管底部的回水出口与下降联箱管顶部的回水进口之间,下降弯管呈弓形设置在下降联箱管的左右两侧,下降弯管的上端连接在下降联箱管的回路输出接口上,下降弯管的下端连接在蓄热联箱下部的回路输入接口上;该发明把太阳能的热量储存在骨架中,待夜晚大棚内温度降低时,逐渐放出热量,减少大棚内的降温幅度,使大棚内昼夜温差缩小;然而上述方案是基于不同温度的水的密度不同,根据重力原理产生的水流流动,将储存的热量释放到大棚内,因此对解决大棚温差的问题非常有限,且不能解决湿度的问题,更不能利用湿热空气来降低大棚内的温度。申请号为201120379502.1,名称为一种双层无立柱拱棚的中国实用新型专利采用的技术方案为:包括双层拱棚,拱棚上覆盖有薄膜,该双层拱棚的支架包括曲线形内拱杆、外拱杆,所述内拱杆、外拱杆的顶部均通过同一连接件插接成一体,上述内拱杆、外拱杆的下端部则固定在预制件中,该预制件为埋于土壤中的混凝土预制件。该方案利用双层拱棚以及双层拱棚之间的空气层达到蓄热保温的作用;但是空气层富含的水蒸汽会阻碍阳光进入温室大棚,影响植物的光合作用且不利于温室大棚蓄热。
发明内容
有鉴于此,针对上述不足,有必要提出一种能对高温、高湿环境有效除湿、降温和能对低温、高湿环境有效蓄热、除湿的除湿蓄热降温大棚。
一种除湿蓄热降温大棚,包括大棚本体、除湿蓄热降温系统;所述大棚本体包括相对平行设置的南墙和北墙,所述南墙和北墙均有一个拱形的顶部,在所述南墙和北墙的顶部之间水平搭接有一个主骨架,所述主骨架由若干平行排列的立柱支撑,在南墙和北墙之间平行排列有若干次骨架,所述次骨架也为拱形,每一个次骨架均为三点固定,其两端分别固定在东西方向的两个侧墙上,所述次骨架的拱形部分的中点位置固定在上述主骨架上,每一次骨架有两个竖直方向同心设置的上悬梁、下悬梁,在上悬梁与下悬梁之间设置有若干用于加固所述上悬梁与下悬梁的V字形拉筋;所述除湿蓄热降温系统包括循环水单元、风冷除湿单元、蓄热单元;所述循环水单元包括主进水管、主回水管、若干分水管,所述主进水管、主回水管均为一端开口,另一端封闭;所述主进水管水平的固定在所述侧墙的内侧,所述主回水管水平的固定在立柱的上部,所述主进水管与主回水管之间设置有若干相互平行的分水管,每一个分水管也为拱形,并与上述次骨架同心设置,每一个分水管的两端分别与上述主进水管、主回水管连通,每一个分水管的截面为椭圆形;所述风冷除湿单元包括轴流风机、百叶窗,所述轴流风机设置于南墙或北墙的外侧,其进风口与大棚的内部连通,在轴流风机的进风口处盖合有百叶窗,所述百叶窗包括若干平行排列的中空的叶片,所述叶片呈波浪形,所述叶片的两端分别固定在两个相互平行的中空的第一水平横管和第二水平横管上,并分别与第一水平横管和第二水平横管连通;所述第一水平横管位于第二水平横管的上方,所述第一水平横管设有第一通水孔,所述第一通水孔与上述主回水管的开口一端连通;所述第二水平横管设有第二通水孔;所述蓄热单元包括一个设置与地面下的蓄热室,所述蓄热室的进水端通过管道与上述第二通水孔连通,所述蓄热室的出水端与一个循环水泵的进水端连通,所述循环水泵的出水端与上述主进水管的开口一端连通;所述除湿蓄热降温大棚还包括棚顶保温系统,所述棚顶保温系统包括塑料薄膜、通风口、棉被以及用于控制棉被的展开和收拢的卷帘装置;所述塑料薄膜分别覆盖于下悬梁内侧和分水管外侧,所述塑料薄膜之间的空隙为空气层,以对温室大棚进行保温,在南墙和北墙上设有将上述空气层与外界连通的通风口,以排出空气层中的湿空气,所述棉被和卷帘装置设于分水管上,并位于塑料薄膜之间的空气层内,以对温室大棚进行保温,棉被的一端与卷帘装置的转轴固定连接,所述通风口上设有隔离门,隔离门与南墙或北墙枢接,以打开或关闭下通风口;在所述通风口上设有排风扇,以将湿空气排出,并在温室大棚内的温度较高时通过强制对流散热。
优选的,所述除湿蓄热降温大棚还包括控制装置,所述控制装置与卷帘装置电性连接,以控制卷帘装置的运行;控制装置与隔离门电性连接,以控制下通风口的打开或闭合;控制装置与排风扇电性连接,以控制排风扇的运行。
优选的,所述控制装置设有控制主板、光照传感器、温度传感器、湿度传感器,光照传感器、温度传感器、湿度传感器与控制主板电性连接,控制主板还与卷帘装置、隔离门、排风扇电性连接,光照传感器设置在南墙或北墙上,控制主板设有基础光照强度值,控制主板接收光照传感器采集到的光照信息并生成当前光照强度值,如果当前光照强度值大于基础光照强度值,那么控制主板就控制卷帘装置收拢棉被;温度传感器设置在大棚内,控制主板设有基础温度值,控制主板接收温度传感器采集到的温度信息并生成当前温度值,如果当前温度值大于基础温度值,那么控制主板就控制隔离门使通风口打开同时使排风扇打开,以进行散热,同时排出湿空气;湿度传感器设置在内空气层内,控制主板设有基础湿度值,控制主板接收湿度传感器采集到的湿度信息并生成当前湿度值,如果当前湿度值大于基础湿度值,那么控制主板就控制隔离门使通风口打开同时使排风扇打开,以排出湿空气。
优选的,在上述侧墙的外侧的地面上设置有防寒沟,所述防寒沟与侧墙平行设置。
本发明根据湿热空气遇到固体低温表面产生冷凝效应,其水汽凝结为水,同时放出潜热的原理,利用风冷除湿单元的轴流风机和百叶窗对特定的大棚内的湿热空气或湿冷空气进行冷却或加热,并配合实用蓄热单元的冷却水循环或供热水循环,达到了高温、高湿大棚室内环境的降温、除湿的效果,以及低温、高湿大棚室内环境的蓄热、除湿的效果;通过在下悬梁与分水管之间设置双层塑料薄膜,以及在塑料薄膜之间设置可展开和收放的棉被来加强低温时大棚的保温蓄热效果,在南墙或北墙上设置通风口,使湿空气从通风口排出,从而更加利于植物进行光合作用以及温室大棚蓄热。
附图说明
图1为所述除湿蓄热降温大棚南墙方向的轴测图。
图2为所述除湿蓄热降温大棚北墙方向的轴测图。
图3为所述大棚本体的局部放大图。
图4为所述除湿蓄热降温系统的局部放大图。
图5为所述百叶窗的放大图。
图6为安装有棚顶保温系统的除湿蓄热降温大棚的局部剖视图。
图7为所述棚顶保温系统的电气控制功能模块图。
图中:大棚本体10、南墙11、北墙12、主骨架13、立柱14、次骨架15、上悬梁151、下悬梁152、拉筋153、侧墙16、除湿蓄热降温系统20、循环水单元21、主进水管211、主回水管212、分水管213、风冷除湿单元22、轴流风机221、百叶窗222、叶片2221、第一水平横管2222、第二水平横管2223、蓄热单元23、蓄热室231、循环水泵232、防寒沟30、棚顶保温系统40、塑料薄膜41、通风口42、棉被43、卷帘装置44、隔离门45、排风扇46、控制装置47、控制主板471、光照传感器472、温度传感器473、湿度传感器474。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
参见图1至图6,本发明实施例提供了一种除湿蓄热降温大棚,包括大棚本体10、除湿蓄热降温系统20;大棚本体10包括相对平行设置的南墙11和北墙12,南墙11和北墙12均有一个拱形的顶部,在南墙11和北墙12的顶部之间水平搭接有一个主骨架13,主骨架13由若干平行排列的立柱14支撑,在南墙11和北墙12之间平行排列有若干次骨架15,次骨架15也为拱形,每一个次骨架15均为三点固定,其两端分别固定在东西方向的两个侧墙16上,次骨架15的拱形部分的中点位置固定在上述主骨架13上,每一次骨架15有两个竖直方向同心设置的上悬梁151、下悬梁152,在上悬梁151与下悬梁152之间设置有若干用于加固上悬梁151与下悬梁152的V字形拉筋153;除湿蓄热降温系统20包括循环水单元21、风冷除湿单元22、蓄热单元23;循环水单元21包括主进水管211、主回水管212、若干分水管213,主进水管211、主回水管212均为一端开口,另一端封闭;主进水管211水平的固定在侧墙16的内侧,主回水管212水平的固定在立柱14的上部,主进水管211与主回水管212之间设置有若干相互平行的分水管213,每一个分水管213也为拱形,并与上述次骨架15同心设置,每一个分水管213的两端分别与上述主进水管211、主回水管212连通,每一个分水管213的截面为椭圆形;风冷除湿单元22包括轴流风机221、百叶窗222,轴流风机221设置于南墙11或北墙12的外侧,其进风口与大棚的内部连通,在轴流风机221的进风口处盖合有百叶窗222,百叶窗222包括若干平行排列的中空的叶片2221,叶片2221呈波浪形,叶片2221的两端分别固定在两个相互平行的中空的第一水平横管2222和第二水平横管2223上,并分别与第一水平横管2222和第二水平横管2223连通;第一水平横管2222位于第二水平横管2223的上方,第一水平横管2222设有第一通水孔,第一通水孔与上述主回水管212的开口一端连通;第二水平横管2223设有第二通水孔;蓄热单元23包括一个设置与地面下的蓄热室231,蓄热室231的进水端通过管道与上述第二通水孔连通,蓄热室231的出水端与一个循环水泵232的进水端连通,循环水泵232的出水端与上述主进水管211的开口一端连通;除湿蓄热降温大棚还包括棚顶保温系统40,棚顶保温系统40包括塑料薄膜41、通风口42、棉被43以及用于控制棉被43的展开和收拢的卷帘装置44;塑料薄膜41分别覆盖于下悬梁152内侧和分水管213外侧,塑料薄膜41之间的空隙为空气层,以对温室大棚进行保温,在南墙11和北墙12上设有将上述空气层与外界连通的通风口42,以排出空气层中的湿空气,棉被43和卷帘装置44设于分水管213上,并位于塑料薄膜41之间的空气层内,以对温室大棚进行保温,棉被43的一端与卷帘装置44的转轴固定连接,通风口42上设有隔离门45,隔离门45与南墙11或北墙12枢接,以打开或关闭下通风口42;在通风口42上设有排风扇46,以将湿空气排出,并在温室大棚内的温度较高时通过强制对流散热。
一般情况下,如日光温室内的平均一日内相对湿度≥93%的时间在6h以上的出现频率占89%,在冬季,夜间相对湿度≥93%的频率高达95%;阴天则全天24h相对湿度≥93%。
根据湿热空气遇到固体低温表面产生冷凝效应,其水汽凝结为水,同时放出潜热的原理,当大棚内的温度高的时候,打开轴流风机221,启动循环水泵232,大棚内的湿热空气流向百叶窗222,此时湿热的空气遇到温度较低的百叶窗222的叶片2221,其实际蒸汽压大于该温度下的饱和蒸汽压,蒸汽便凝结成水,同时放出凝结潜热,放出的热量被轴流风机221迅速排出,百叶窗222内水流的热量也通过热传导传至叶片2221表面,被轴流风机221排出,凝结后的水在轴流风机221的作用下又被快速蒸发,蒸发过程中吸收百叶窗222的热量,百叶窗222内的水温度降低,通过主进水管211流入各个分水管213,密布于大棚棚顶的分水管213进一步降低大棚内的温度,从而达到了除湿、降温的目的,分水管213的水再经过主回水管212流回蓄热室231、百叶窗222冷却,完成循环过程;由于降温的同时,室内湿热空气的浓度因被风机抽出,不会出现相对湿度增加的情况,避免了因室温骤然下降使蒸汽冷凝,短时间内虽降低了室内的绝对湿度,却提高了相对湿度,促使作物叶片沾湿,增加发病机会。
当大棚内的温度低的时候,循环水泵232将蓄热室231内经过加热的水通过主进水管道211进入流入各个分水管213,密布于大棚棚顶的分水管213提高了大棚室内的温度,而此时室内空气湿冷,其温度高于百叶窗222表面的温度,因此被轴流风机221抽送至百叶窗222是不会凝结,从而减少了百叶窗222的散热,保证了大棚内的温度,又达到了除湿的目的。
本发明根据湿热空气遇到固体低温表面产生冷凝效应,其水汽凝结为水,同时放出潜热的原理,利用风冷除湿单元22的轴流风机221和百叶窗222对特定的大棚内的湿热空气或湿冷空气进行冷却加热,并配合实用蓄热单元23的冷却水循环或供热水循环,达到了高温、高湿大棚室内环境的降温、除湿的效果,以及低温、高湿大棚室内环境的蓄热、除湿的效果;通过在下悬梁152与分水管213之间设置双层塑料薄膜41,以及在塑料薄膜41之间设置可展开和收放的棉被43来加强低温时大棚的保温蓄热效果,在南墙11或北墙12上设置通风口42,使湿空气从通风口42排出,从而更加利于植物进行光合作用以及温室大棚蓄热。
参见图7,进一步,除湿蓄热降温大棚还包括控制装置47,控制装置47与卷帘装置44电性连接,以控制卷帘装置44的运行;控制装置47与隔离门45电性连接,以控制下通风口42的打开或闭合;控制装置47与排风扇46电性连接,以控制排风扇46的运行。
具体的,隔离门45设有液压驱动系统,液压驱动系统包括液压油缸、油箱、液压泵、电磁阀,液压油缸的缸体与南墙11或北墙12连接,液压油缸的驱动轴与隔离门45连接,控制装置47与液压驱动系统的电磁阀和液压泵电性连接,以控制液压杆的伸缩,从而控制通风口42的打开或关闭。
参见图6和图7,进一步,控制装置47设有控制主板471、光照传感器472、温度传感器473、湿度传感器474,光照传感器472、温度传感器473、湿度传感器474与控制主板471电性连接,控制主板471还与卷帘装置44、隔离门45、排风扇46电性连接,光照传感器472设置在南墙11或北墙12上,控制主板471设有基础光照强度值,控制主板471接收光照传感器472采集到的光照信息并生成当前光照强度值,如果当前光照强度值大于基础光照强度值,那么控制主板471就控制卷帘装置44收拢棉被43;温度传感器473设置在大棚内,控制主板471设有基础温度值,控制主板471接收温度传感器473采集到的温度信息并生成当前温度值,如果当前温度值大于基础温度值,那么控制主板471就控制隔离门45使通风口42打开同时使排风扇46打开,以进行散热,同时排出湿空气;湿度传感器474设置在内空气层内,控制主板471设有基础湿度值,控制主板471接收湿度传感器474采集到的湿度信息并生成当前湿度值,如果当前湿度值大于基础湿度值,那么控制主板471就控制隔离门45使通风口42打开同时使排风扇46打开,以排出湿空气。
棚顶保温系统的电气控制的具体的实施过程为:当温室大棚内的温度大于预设的基础温度值,且当塑料薄膜41之间的空气湿度大于基础湿度值时,控制装置47打开通风口42和排风扇46,使湿空气排出。当塑料薄膜41之间的空气湿度小于另一基础湿度值,控制装置47关闭通风口42和排风扇46。也就是说,温度传感器473检测到的温度值和湿度传感器474检测到的湿度值同时分别大于预设的基础温度值和基础湿度值时,控制装置47控制通风口42和排风扇46打开。当然也可以设置优先原则,即如果温度传感器473检测到的温度小于基础温度值,但是湿度传感器474检测到的空气湿度大于基础湿度值,那么控制装置47仍然打开下通风口42和排风扇46。
参见图1,进一步,在上述侧墙16的外侧的地面上设置有防寒沟30,防寒沟30与侧墙16平行设置。
本实施方式中,在大棚外侧配置防寒沟30可以在环境温度低的时候,防止大棚内的热量通过地表传热散失,这是由于防寒沟30内中空的部分为空气,而空气传热系数很低,能很好的保温;而对于环境温度高的时候,可以在防寒沟30内通入高到导热的物质,例如水,大棚内的热量通过充满水的防寒沟30从地表散出,起到了一定的降温效果。
本发明实施例装置中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程,并依本发明权利要求所作的等同变化,仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (4)

1.一种除湿蓄热降温大棚,其特征在于:包括大棚本体、除湿蓄热降温系统;所述大棚本体包括相对平行设置的南墙和北墙,所述南墙和北墙均有一个拱形的顶部,在所述南墙和北墙的顶部之间水平搭接有一个主骨架,所述主骨架由若干平行排列的立柱支撑,在南墙和北墙之间平行排列有若干次骨架,所述次骨架也为拱形,每一个次骨架均为三点固定,其两端分别固定在东西方向的两个侧墙上,所述次骨架的拱形部分的中点位置固定在上述主骨架上,每一次骨架有两个竖直方向同心设置的上悬梁、下悬梁,在上悬梁与下悬梁之间设置有若干用于加固所述上悬梁与下悬梁的V字形拉筋;所述除湿蓄热降温系统包括循环水单元、风冷除湿单元、蓄热单元;所述循环水单元包括主进水管、主回水管、若干分水管,所述主进水管、主回水管均为一端开口,另一端封闭;所述主进水管水平的固定在所述侧墙的内侧,所述主回水管水平的固定在立柱的上部,所述主进水管与主回水管之间设置有若干相互平行的分水管,每一个分水管也为拱形,并与上述次骨架同心设置,每一个分水管的两端分别与上述主进水管、主回水管连通,每一个分水管的截面为椭圆形;所述风冷除湿单元包括轴流风机、百叶窗,所述轴流风机设置于南墙或北墙的外侧,其进风口与大棚的内部连通,在轴流风机的进风口处盖合有百叶窗,所述百叶窗包括若干平行排列的中空的叶片,所述叶片呈波浪形,所述叶片的两端分别固定在两个相互平行的中空的第一水平横管和第二水平横管上,并分别与第一水平横管和第二水平横管连通;所述第一水平横管位于第二水平横管的上方,所述第一水平横管设有第一通水孔,所述第一通水孔与上述主回水管的开口一端连通;所述第二水平横管设有第二通水孔;所述蓄热单元包括一个设置与地面下的蓄热室,所述蓄热室的进水端通过管道与上述第二通水孔连通,所述蓄热室的出水端与一个循环水泵的进水端连通,所述循环水泵的出水端与上述主进水管的开口一端连通;所述除湿蓄热降温大棚还包括棚顶保温系统,所述棚顶保温系统包括塑料薄膜、通风口、棉被以及用于控制棉被的展开和收拢的卷帘装置;所述塑料薄膜分别覆盖于下悬梁内侧和分水管外侧,所述塑料薄膜之间的空隙为空气层,以对温室大棚进行保温,在南墙和北墙上设有将上述空气层与外界连通的通风口,以排出空气层中的湿空气,所述棉被和卷帘装置设于分水管上,并位于塑料薄膜之间的空气层内,以对温室大棚进行保温,棉被的一端与卷帘装置的转轴固定连接,所述通风口上设有隔离门,隔离门与南墙或北墙枢接,以打开或关闭下通风口;在所述通风口上设有排风扇,以将湿空气排出,并在温室大棚内的温度较高时通过强制对流散热。
2.如权利要求1所述的除湿蓄热降温大棚,其特征在于:所述除湿蓄热降温大棚还包括控制装置,所述控制装置与卷帘装置电性连接,以控制卷帘装置的运行;控制装置与隔离门电性连接,以控制下通风口的打开或闭合;控制装置与排风扇电性连接,以控制排风扇的运行。
3.如权利要求2所述的除湿蓄热降温大棚,其特征在于:所述控制装置设有控制主板、光照传感器、温度传感器、湿度传感器,光照传感器、温度传感器、湿度传感器与控制主板电性连接,控制主板还与卷帘装置、隔离门、排风扇电性连接,光照传感器设置在南墙或北墙上,控制主板设有基础光照强度值,控制主板接收光照传感器采集到的光照信息并生成当前光照强度值,如果当前光照强度值大于基础光照强度值,那么控制主板就控制卷帘装置收拢棉被;温度传感器设置在大棚内,控制主板设有基础温度值,控制主板接收温度传感器采集到的温度信息并生成当前温度值,如果当前温度值大于基础温度值,那么控制主板就控制隔离门使通风口打开同时使排风扇打开,以进行散热,同时排出湿空气;湿度传感器设置在内空气层内,控制主板设有基础湿度值,控制主板接收湿度传感器采集到的湿度信息并生成当前湿度值,如果当前湿度值大于基础湿度值,那么控制主板就控制隔离门使通风口打开同时使排风扇打开,以排出湿空气。
4.如权利要求所1至3任一项所述的除湿蓄热降温大棚,其特征在于:在上述侧墙的外侧的地面上设置有防寒沟,所述防寒沟与侧墙平行设置。
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