CN108370763A - 一种日光温室用太阳帆 - Google Patents

Abstract

本发明是一种日光温室用太阳帆，其特点是：它包括框架、聚光反光罩板或反光膜、棚膜、保温被和开关驱动器，所述框架的底端与日光温室的后屋面铰接，所述开关驱动器的一端与框架的顶端固连、另一端与日光温室的后屋面铰接，所述聚光反光罩板、棚膜和保温被依次叠加置于框架上并固连。本发明不仅能够用于新建的日光温室，而且能够用于老旧温室的升级改造。目前，北方寒带地区正在使用的温室90％以上是需要辅助人工耗能增温来进行冬季果蔬生产，生产成本高，产生大量排放污染环境。利用本发明的太阳帆改造现有温室，使温室的后屋面透光，加装上本发明的太阳帆及其集热供热系统，就可以弥补老旧温室的蓄热不足的缺陷。

Description

一种日光温室用太阳帆

技术领域

本发明涉及农业设施，具体涉及日光温室构件，是一种日光温室用太阳帆。

背景技术

日光温室作为设施农业的技术装备，在寒带地区应用越来越普遍，但传统温室依靠自身吸储太阳能量的能力有限，很难在不加人工能耗的情况下进行冬季生产，特别是高纬度地区搭建的日光温室大都因为蓄热能力差，夜间温度低，人工耗能又加大了成本而放弃冬季生产。所以设施农业在北方经济效益差，农民生产积极性不高，产业发展缓慢。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的缺点，提供一种日光温室用太阳帆，能够采集温室受光区域外太阳的光/热能量补充到温室里面来，使温室获得更多的能量来满足冬季果蔬的生产，完全实现不加温、零排放。

本发明解决技术问题的技术方案是，一种日光温室用太阳帆，其特征是：它包括框架、聚光反光罩板或反光膜、棚膜、保温被和开关驱动器，所述框架的底端与日光温室的后屋面铰接，所述开关驱动器的一端与框架的顶端固连、另一端与日光温室的后屋面铰接，所述聚光反光罩板、棚膜和保温被依次叠加置于框架上并固连。

所述太阳帆的上端设置防雨板，防雨板置于开关驱动器与框架之间，防雨板的下端与框架固连，防雨板的上端伸出框架外。

所述太阳帆的上端与日光温室之间设置安全拉索。

所述框架包括底部横梁、框架横梁和棚形框架管，所述底部横梁和所述框架横梁之间设置若干个所述的棚形框架管，形成框架。

所述开关驱动器为齿条驱动器，所述齿条驱动器的齿轮端与框架固连，齿条驱动器的齿条与日光温室的后屋面铰接，齿轮与齿条相啮合。

一种以日光温室用太阳帆制造的日光温室，它包括日光温室，所述日光温室包括拱架、后屋面、山墙、棚膜和保温被，所述拱架同时置于后屋面和山墙上面并固连，棚膜的外面覆设保温被，其特征是，还包括日光温室用太阳帆、集热供热系统和调向驱动器，所述日光温室用太阳帆置于后屋面上、且底部与后屋面铰接，日光温室用太阳帆顶部与后屋面铰接，在日光温室内设置集热供热系统，所述集热供热系统包括集热器、地热管和供热管，所述集热器置于日光温室上部，集热器下端与后屋面铰接、与所述调向驱动器固连，所述地热管埋设于所述日光温室的地下，集热器和地热管通过供热管连通。

所述日光温室设置保温蓄热水池，所述保温蓄水池置于地面以下，保温蓄水池一端与集热供热系统的地热管连通、另一端与集热供热系统的供热管连通，保温蓄水池的补水口通过上水管与水源连通，保温蓄水池的排水口与回水管连通。

所述集热器为太阳能水集热器，其结构是：它包括集热板、聚光罩、集热管组、补水箱、管道泵和控制箱，所述集热板的下端与后屋面铰接，所述聚光罩置于集热板顶面并固连，所述集热管组固连在聚光罩上、且与日光温室用太阳帆相对应，集热管组与地热管通过供热管连通，在一端供热管上密封连接补水箱、另一端供热管上密封连接管道泵，所述控制箱与管道泵电连接。

所述调向驱动器为齿条驱动器，所述齿条驱动器的齿轮端与集热板固连，齿条驱动器的齿条与后屋面铰接，齿轮与齿条相啮合。

所述后屋面下部为蓄热墙体、上部为透光墙体，日光温室用太阳帆置于透光墙体与之间蓄热墙体，日光温室用太阳帆底部与蓄热墙体铰接、顶端与透光墙体铰接。

所述蓄热墙体包括框架、钢塑墙网、导热墙布、蓄热保温基质和保温隔板，所述框架置于后枕梁上并固连，框架的两侧为对置的钢塑墙网，钢塑墙网内侧设置导热墙布，导热墙布中间为蓄热保温基质，在靠近后墙的导热墙布和蓄热保温基质之间设置保温隔板，墙体顶面设有防水不透气材料的封盖。

本发明的工作过程是：

白天，温室效应使太阳光辐射透入日光温室，大部分被截留在温室内，在升高日光温室温度的同时，一部分太阳光照射在后屋面的蓄热墙体的导热墙布上被吸收储存到蓄热保温基质内，与此同时，打开日光温室用太阳帆，本应照射在日光温室背部空地的太阳光被日光温室用太阳帆截住、并从后屋面上方反射透入日光温室，日光温室内设置的集热器吸收太阳光、并将太阳光转化为热能将水加热，热水通过供热管向地热管供热，进一步升高日光温室的温度。夜晚或阴天，关闭日光温室用太阳帆，日光温室的温度下降，需要补充热量，提高日光温室的温度，此时，蓄热墙体的蓄热保温基质内的热量通过热传导和红外线热辐射的方式，将储存的热量缓慢的重新释放到日光温室内。太阳帆截获的储存在蓄热水池的热量也通过地热管线根据需要向温室内释放热量，提高了日光温室内温度，从而既满足了日光温室的供暖需求，又不必采用燃料为热源的加热增温方式，减少了二氧化碳的排放，利于环保。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1本发明的太阳帆，能够在打开时拦截采集和额外吸收太阳的光和热量作为日光温室的热补充，对提升温室蓄热能力效果明显，提高温室20％以上的温度和光照，既满足了日光温室的供暖需求，又不必采用燃料为热源的加热增温方式，减少了二氧化碳的排放，利于环保；能够在关闭时具有保暖、防风、防雨、防雪的功能；

2本发明的太阳帆的齿条驱动器，既能够驱动太阳帆的开关，又能够在太阳帆开关时为其导向，保证了太阳帆开关平稳；

3本发明的日光温室，能够在日光温室正常获取太阳的光和热量之外，通过打开的太阳帆额外吸收太阳的光和热量作为日光温室的热补充，提高温室20％以上的温度和光照，既满足了日光温室的供暖需求，又不必采用燃料为热源的加热增温方式，减少了二氧化碳的排放，利于环保；而在关闭太阳帆时具有保暖、防风、防雨、防雪的功能；

4本发明的日光温室，专门设置了蓄热墙体和蓄热水池，蓄热墙体能够白天充分快速吸收日光温室内的多余热量、夜间向日光温室内缓慢释放热量，蓄热水池能够储存集热供热系统白天吸收的热量，夜间根据需要利用埋在温室内的地热管线给温室供暖，进一步满足了日光温室的供暖需求；

5本发明的日光温室，其太阳帆还兼顾了后屋面通风、排湿、降温功能、保温功能、温室后排作物补光功能；

6本发明的日光温室，其太阳帆整体装置又同时是可开启闭合的温室保温后屋面；

7太阳帆温室可以完全杜绝排放就可以在寒带地区深冬季节生产果菜。实现环保无耗能。

本发明有效地解决了日光温室的蓄热、保温和冬季无耗能生产的问题，完全摆脱对燃煤、燃气、电暖的依赖，实现寒带地区冬季无耗能，无排放节能环保模式下进行茄果类蔬菜和叶菜生产，最大温差可以达到45度。

本发明不仅能够用于新建的日光温室，而且能够用于老旧温室的升级改造。目前，北方寒带地区正在使用的温室90％以上是需要辅助人工耗能增温来进行冬季果蔬生产，生产成本高，产生大量排放污染环境。利用本发明的太阳帆改造现有温室，使温室的后屋面透光，加装上本发明的太阳帆及其集热供热系统，就可以弥补老旧温室的蓄热不足的缺陷。

附图说明

图1是本发明日光温室用太阳帆的结构示意图；

图2是本发明日光温室用太阳帆的框架的结构示意图；

图3是本发明以日光温室用太阳帆制造的日光温室的结构示意图(太阳帆关闭状态)；

图4是本发明以日光温室用太阳帆制造的日光温室的结构示意图(太阳帆张开状态)；

图5是本发明以日光温室用太阳帆制造的日光温室的集热器主视示意图；

图6是图5的俯视示意图；

图7是本发明以日光温室用太阳帆制造的日光温室的蓄热墙体结构示意图；

图8是本发明以日光温室用太阳帆制造的日光温室的结构示意图(太阳帆关闭状态)；

图9是本发明以日光温室用太阳帆制造的日光温室的结构示意图(太阳帆张开状态)；

图中：1框架，2聚光反光罩，3保温被，4棚膜，5开关驱动器，6防雨板，7 压被管，8底部横梁，9棚形框架管，10框架横梁，11卡槽，12齿条，13集热器， 14齿条，15供热管，16蓄热墙体，17地热管，18拱架，19透光墙体，20保温蓄水池，21补水箱，22集热管组，23聚光罩，24管道泵，25封盖，26蓄热保温基质，27框架，28钢塑墙网，29导热墙布，30保温隔板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

参见附图1-图2，实施例1，本实施例一种日光温室用太阳帆，其宽度为2.2米，它包括框架1、聚光反光罩板2、棚膜4、保温被3和开关驱动器5，所述框架1的底端与日光温室的后屋面铰接，所述开关驱动器5的一端与框架1的顶端固连、另一端与日光温室的后屋面铰接，所述聚光反光罩板2、棚膜4和保温被3依次叠加置于框架1上，聚光反光罩板2和棚膜4通过卡槽11固定在框架1上，保温被3通过压被管7与框架1固连；在太阳帆的上端设置防雨板6，防雨板6置于开关驱动器5与框架1之间，防雨板6的下端与框架1固连，防雨板6的上端伸出框架1外；在所述太阳帆的上端与日光温室之间设置安全拉索。

所述框架1包括底部横梁8、框架横梁10和棚形框架管9，所述底部横梁8和所述框架横梁10之间设置若干个所述的棚形框架管9，形成框架1，在横梁、框架横梁10和棚形框架管9上均分别设置卡槽11，用于固定棚膜4。

所述开关驱动器5为齿条驱动器，所述齿条驱动器的齿轮端与框架1固连，齿条驱动器的齿条12与日光温室的后屋面铰接，齿轮与齿条12相啮合。

本实施例采用现有技术制造。

参见图3-图7，实施例2，本实施例是采用实施例1获得的日光温室用太阳帆制造跨距为9米的日光温室，它包括日光温室，所述日光温室包括拱架18、后屋面、山墙、棚膜和保温被，所述拱架18同时置于后屋面和山墙上面并固连，棚膜的外面覆设保温被，还包括日光温室用太阳帆、集热供热系统和调向驱动器，所述日光温室用太阳帆置于后屋面上、且底部与后屋面铰接，日光温室用太阳帆顶部与后屋面铰接，在日光温室内设置集热供热系统，所述集热供热系统包括集热器13、地热管17和供热管15，所述集热器13置于日光温室上部，集热器13下端与后屋面铰接、与所述调向驱动器固连，所述地热管17埋设于所述日光温室的地下，集热器13和地热管17通过供热管15连通。

所述集热器13为太阳能水集热器，其结构是：它包括集热板、聚光罩23、集热管组22、补水箱21、管道泵24和控制箱，所述集热板的下端与后屋面铰接，所述聚光罩23置于集热板顶面并固连，所述集热管组22固连在聚光罩23上、且与日光温室用太阳帆相对应，集热管组22与地热管17通过供热管15连通，在一端供热管15上密封连接补水箱21、另一端供热管15上密封连接管道泵24，所述控制箱与管道泵24电连接。

所述调向驱动器为为齿条驱动器，所述齿条驱动器的齿轮端与集热板固连，齿条驱动器的齿条14与后屋面铰接，齿轮与齿条14相啮合。

所述后屋面下部为蓄热墙体16、上部为后拱架构成的透光墙体19，日光温室用太阳帆置于透光墙体19与蓄热墙体16之间，日光温室用太阳帆底部与蓄热墙体16铰接、顶端与透光墙体19铰接。

所述蓄热墙体16包括框架27、钢塑墙网28、导热墙布29、蓄热保温基质26和保温隔板30，所述框架27置于后枕梁上并固连，框架27的两侧为对置的钢塑墙网28，钢塑墙网 28内侧设置导热墙布29，导热墙布29中间为蓄热保温基质26，在靠近后墙的导热墙布29 和蓄热保温基质26之间设置保温隔板30，墙体顶面设有防水不透气材料的封盖25。

本实施例采用现有技术制造，所述开关驱动器5和调向驱动器均为现有技术的市售产品。

本实施例的工作过程是：白天，温室效应使太阳光辐射透入日光温室，大部分被截留在温室内，在升高日光温室温度的同时，一部分太阳光照射在后屋面的蓄热墙体16的导热墙布 29上被吸收储存到蓄热保温基质26内，与此同时，打开日光温室用太阳帆，本应照射在日光温室背部空地的太阳光被日光温室用太阳帆截住、从后屋面上方反射透入日光温室，日光温室内设置的集热器13吸收太阳光、并将太阳光转化为热能将水加热，热水通过供热管15 向地热管17供热，进一步升高日光温室的温度。夜晚或阴天，关闭日光温室用太阳帆，日光温室的温度下降，需要补充热量，提高日光温室的温度，此时，蓄热墙体16的蓄热保温基质 26内的热量通过热传导和红外线热辐射的方式，将储存的热量缓慢的重新释放到日光温室内，太阳帆截获的储存在蓄热水池的热量也通过地热管线根据需要向温室内释放热量，提高了日光温室内温度，从而既满足了日光温室的供暖需求，又不必采用燃料为热源的加热增温方式，减少了二氧化碳的排放，利于环保。

本实施例跨距为9米的日光温室能够接受的光辐照面宽只有7米左右，加装2.2米宽的太阳帆后，可为温室截获1.8米幅宽的辐照面，福照总面积增加25.7％。考虑光反射后折损因素(x90％)，光福照面有效增加23％。也就是说装有2.2米幅宽的太阳帆温室比不装太阳帆温室的温度和光照高出23％。

参见图8-图9，实施例3，本实施例与实施例2基本相同，不同之处在于，在日光温室内设置保温蓄热水池，所述保温蓄水池20置于地面以下，保温蓄水池20一端与集热供热系统的地热管17连通、另一端与集热供热系统的供热管15连通，保温蓄水池20的补水口通过上水管与水源连通，保温蓄水池20的排水口与回水管连通。

本实施例不仅能够在白天截留辐射透入日光温室的太阳光，在升高日光温室温度的同时通过后屋面的蓄热墙体16储存热量，与此同时，还能够通过打开日光温室用太阳帆截留本应照射在日光温室背部的太阳光，日光温室内设置的集热器13吸收太阳光、并将太阳光转化为热能将水加热，热水通过供热管15进入保温蓄水池20、并通过保温蓄水池20和地热管17向日光温室供热，进一步升高日光温室的温度的同时，将多余的热量储存。夜晚或阴天，关闭日光温室用太阳帆，日光温室的温度下降，需要补充热量，提高日光温室的温度，此时，蓄热墙体16的蓄热保温基质26内的热量通过热传导和红外线热辐射的方式，将储存的热量缓慢的重新释放到日光温室内，提高了日光温室内温度，同时，保温蓄水池20内的热水进入地热管17向日光温室供热，进一步提高了日光温室内温度，从而既满足了日光温室的供暖需求，又不必采用燃料为热源的加热增温方式，减少了二氧化碳的排放，利于环保。

实施例4，本实施例用于现有旧温室的改建，其结构是：在现有旧温室的后屋面开框口，将实施例1的太阳帆置于框口内，太阳帆的截面为平面，太阳帆的框架1底端与旧温室的后屋面铰接，所述开关驱动器5的一端与太阳帆的框架1的顶端固连、另一端与旧温室的后屋面铰接，所述反光膜2、棚膜4和保温被3依次叠加置于框架1上并固连；在太阳帆的上端设置防雨板6，防雨板6置于开关驱动器5与框架1之间，防雨板6的下端与框架1固连，防雨板6的上端伸出框架1外；在所述太阳帆的上端与温室之间设置安全拉索。

本实施例在白天打开太阳帆，本应照射在温室背部的太阳光被太阳帆截住、反射透入温室，能够升高温室的温度，增加温室的光照，为温室后排作物补光。夜晚或阴天，关闭太阳帆，能够为温室保温功能。

实施例5，本实施例5用于现有旧温室的改建，本实施例在旧温室不仅增加了太阳帆，同时，还增加了集热供热系统，其结构是：在现有旧温室的后屋面开框口，将实施例1的太阳帆置于框口内，太阳帆的框架1底端与旧温室的后屋面铰接，所述开关驱动器5的一端与太阳帆的框架1的顶端固连、另一端与旧温室的后屋面铰接，所述聚光反光罩板2、棚膜4和保温被3依次叠加置于框架1上并固连；在太阳帆的上端设置防雨板6，防雨板6置于开关驱动器5与框架1之间，防雨板6的下端与框架1固连，防雨板6的上端伸出框架1外；在所述太阳帆的上端与温室之间设置安全拉索；所述集热供热系统包括集热器13、地热管17 和供热管15，所述集热器13置于温室上部，集热器13下端与后屋面铰接、与所述调向驱动器固连，所述地热管17埋设于所述温室的地下，集热器13和地热管17通过供热管15连通。

白天，温室效应使太阳光辐射透入温室，大部分被截留在温室内，打开太阳帆，本应照射在温室背部的太阳光被太阳帆截住、反射透入温室，温室内设置的集热器13吸收太阳光、并将太阳光转化为热能将水加热，热水通过供热管15向地热管17供热，进一步升高温室的温度。夜晚或阴天，关闭太阳帆，能够为温室保温功能。

实施例6，本实施例与实施例5基本相同，不同之处在于，在温室内设置保温蓄热水池，所述保温蓄水池20置于地面以下，保温蓄水池20一端与集热供热系统的地热管17连通、另一端与集热供热系统的供热管15连通，保温蓄水池20的补水口通过上水管与水源连通，保温蓄水池20的排水口与回水管连通。

本实施例不仅能够在白天截留辐射透入温室的太阳光，还能够通过打开太阳帆截留本应照射在温室背部的太阳光，温室内设置的集热器13吸收太阳光、并将太阳光转化为热能将水加热，热水通过供热管15进入保温蓄水池20、并通过保温蓄水池20和地热管17向温室供热，进一步升高温室的温度的同时，将多余的热量储存。夜晚或阴天，关闭太阳帆，温室的温度下降，需要补充热量，提高温室的温度，此时，保温蓄水池20内的热水进入地热管17向温室供热，进一步提高了温室内温度，从而既满足了温室的供暖需求，又不必采用燃料为热源的加热增温方式，减少了二氧化碳的排放，利于环保。

Claims (5)

1.一种日光温室用太阳帆，其特征是：它包括框架、聚光反光罩板或反光膜、棚膜、保温被和开关驱动器，所述框架的底端与日光温室的后屋面铰接，所述开关驱动器的一端与框架的顶端固连、另一端与日光温室的后屋面铰接，所述聚光反光罩板、棚膜和保温被依次叠加置于框架上并固连。

2.所述框架包括底部横梁、框架横梁和棚形框架管，所述底部横梁和所述框架横梁之间设置若干个所述的棚形框架管，形成框架。

3.如权利要求1所述的日光温室用太阳帆，其特征是：所述太阳帆的上端设置防雨板，防雨板置于开关驱动器与框架之间，防雨板的下端与框架固连，防雨板的上端伸出框架外。

4.如权利要求1所述的日光温室用太阳帆，其特征是：所述太阳帆的上端与日光温室之间设置安全拉索。

5.如权利要求1所述的日光温室用太阳帆，其特征是：所述开关驱动器为齿条驱动器，所述齿条驱动器的齿轮端与框架固连，齿条驱动器的齿条与日光温室的后屋面铰接，齿轮与齿条相啮合。