CN108522262A - 气雾栽培装置及用于气雾栽培的热交换方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种气雾栽培装置，包括支撑体，所述支撑体的高度大于等于1米，所述支撑体内部设置有中空部，所述支撑体上设置有多个孔。本发明提供的气雾栽培装置，空间利用率较高。

Description

气雾栽培装置及用于气雾栽培的热交换方法

技术领域

本发明涉及农业生产技术领域，尤其是涉及一种气雾栽培装置及用于气雾栽培的热交换方法。

背景技术

气雾栽培，又称为气培或雾培，是利用喷雾装置将营养液雾化为小雾滴状，直接喷射到植物根系以提供植物生长所需的水、肥、气一体化的一种无土栽培技术，

该技术是将作物悬挂在一个密闭的栽培装置(槽、箱或床)中，而根系裸露在栽培装置内部，营养液通过喷雾装置雾化后喷射到根系表面,减少栽培植物硝酸盐含量。它能使作物产量成倍增长，它是不用土壤或基质来栽培植物的一项农业高新技术，其因以人工创造作物根系环境取代了土壤环境，可有效解决传统土壤栽培中难以解决的水分、空气、养分供应的矛盾，使作物根系处于最适宜的环境条件下，从而发挥作物的增长潜力，使植物生长量、生物量得到大大提高。

现有的栽培装置，一般为槽、箱或床，整体均靠近地面设置，空间利用率较低。

发明内容

因此，本发明提供了一种气雾栽培装置，已解决上述技术问题。

本发明的技术方案是：一种气雾栽培装置，包括支撑体，所述支撑体的高度大于等于1米，所述支撑体内部设置有中空部，所述支撑体上设置有多个孔。

可选的，所述支撑体的内侧焊接有支承架，所述支承架为多个不规则的三角形支架焊接而成，所述支承架沿所述支撑体的内侧设置，中间形成容置空间。

可选的，所述三角形支架为三个钢管焊接而成，所述钢管上设置有通孔。

可选的，所述支承架远离所述支撑体的一侧固定有水管，所述水管上安装有喷头。

可选的，所述水管的两端分别设置有第一阀门，所述喷头上设置有第二阀门。

可选的，所述支承架的底部固定有液体收集槽。

可选的，所述容置空间内安装有超声波发生器。

可选的，所述支撑体的外表面安装有多个气囊，多个所述气囊的内部是连通的，至少一个气囊上设置有进气阀，且至少一个气囊上设置有第一排气阀，所述气囊上均设置有第二排气阀。

本发明提供的气雾栽培装置，使用时，把其固定于地面上，通过移栽的方式将植株种植在支撑体上，使其根部能够沿孔扎入中空部内，从而在植物生长的过程中，使其根部在中空部内悬空生长，实现气雾栽培，该装置由于设置了支撑体，可以远远高出地面，空间利用率较高。

本发明还提供了一种用于气雾栽培的热交换方法，包括，

步骤1，在地面下暗埋波纹管，波纹管按规律排列于土层下方，并在波纹管的一端或两端安装风扇；

步骤2，将气雾栽培装置固定于埋有波纹管的地面上。

本发明提供的用于气雾栽培的热交换方法，在白天可以通过风扇将太阳照射产生的热空气导入地面土层下积蓄起来，晚上将地面土层下积蓄的热通过风扇导出，释放于空气中给植物加温。该方法可以大大减少通过生火的方式增加植物周围环境的温度产生的能源浪费及污染。

本发明还提供了另一种用于气雾栽培的热交换方法，包括，

步骤1，将气雾栽培装置固定于温室内；

步骤2，在温室内打深井，并在深井内安装水泵，输泵连接水管；

步骤3，在温室内安装散热管，所述散热管的一端连接水管，另一端伸入深井内。

本发明提供的用于气雾栽培的热交换方法，在温室内温度较高或较低时，可以通过开启水泵，使深井内的水可以在温室内循环，通过散热管释放或吸收空气中的热量，达到调节温室内的温度的目的，该方法充分利用自然能源，节能环保。

附图说明

图1是本发明的一种气雾栽培装置的侧面结构示意图之一；

图2是本发明的一种气雾栽培装置的正结构示意图之一；

图3是本发明的一种气雾栽培装置的侧面结构示意图之二；

图4是一种钢管的结构示意图；

图5是本发明的一种气雾栽培装置的侧面结构示意图之三；

图6是本发明的一种气雾栽培装置的正结构示意图之二。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案详细描述。

实施例1，本发明提供了一种气雾栽培装置，参见图1和图2，包括支撑体11，所述支撑体的高度大于等于1米，一般设置在1.5米以上，所述支撑体内部设置有中空部12，所述支撑体上设置有多个孔13，需要说明的是，中空部可以是密闭的，也可以是和外部连通的，此处不做具体限定，图1和图2只是本实施例的一个示意图，该支撑体的形状不仅限于此，还可以做成其它形状，比如螺旋状、金字塔形状、圆柱状等，支撑体可以是栽培板。

本发明提供的气雾栽培装置，使用时，将其固定于地面上，一般可以置于温室内，通过移栽的方式将植株种植在孔上，使其根部能够沿孔扎入中空部内，从而在植物生长的过程中，使其根部在中空部内悬空生长，实现气雾栽培，该装置由于设置了支撑体，可以远远高出地面，空间利用率较高。

在实际使用中，由于植物越大，其重量越重，需要能够承受较大力的支撑，并且，植物的根系如果在中空部内无规律的生长，容易将中空部填充，没有给管理者留有管理空间。不利于管理者管理，为此，申请人还做了如下设计，参见图3和图4，所述支撑体的内侧焊接有支承架14，所述支承架为多个不规则的三角形支架焊接而成，所述支承架沿所述支撑体的内侧设置，中间形成容置空间15，优选的，所述三角形支架为三个钢管16焊接而成，所述钢管上设置有通孔17，相连接的钢管最好是连通的。

该结构，利用仿生学原理，将支承架设置成由多个不规则的三角形焊接而成，强度高，并且有一定的回弹性及抗震性，结构稳定；

此外，多个不规则的三角形中间的空间利于根系的通过及附着，并且在管理过程中，以喷洒营养液过程为例，钢管会附着营养液，尤其是设置了通孔的钢管，内外两侧附着的营养液更多，由植物根系的向肥性可以得出，从植物的根系会围绕钢管生长，从而使支承架具有引导根系生长的作用，不容易将中空部填充，给管理者有管理空间更方便管理；

另外，由于钢管上设置通孔，尤其是相连接的钢管最好是连通的情况下，有利于附着于钢管上的根系的透气，尤其在根系发展到鼎盛时期防止根系缺氧效果更好。

作为一种优选的方案，参见图5，所述支承架远离所述支撑体的一侧固定有水管18，所述水管上安装有喷头19，所述水管的两端分别设置有第一阀门，所述喷头上设置有第二阀门，第一阀门和第二阀门均为阀门结构，为了方便描述将其命名为第一阀门和第二阀门，阀门的安装是本领域技术人员熟知的，此处不做具体限定，所述支承架的底部固定有液体收集槽20，用于收集滴落的液体后再次利用。该结构使用时，水管可以连接供水装置，比如水泵，给植物根系喷水，阀门可以使用手动阀门，也可以使用电动阀门、智能阀门，此处不做具体限定，水管一端还可以连接水泵，水泵位于深井内，水管另一端延伸至深井内，使用时，打开两个第一阀门，通过水泵将深井内的水抽到水管内然后经另一端排到深井内，这样形成水循环系统，由于深井内谁的温度较稳定，一般维持在17-18℃，因此在天气较热时温度低于地面上的温度，在天气较冷时温度高于地面上的温度，通过水管释放或吸收空气中的热量，达到调节根系附近温度的目的，该方式充分利用自然能源调节温度，节能环保，打开连接水泵的第一阀门，关闭未连接水泵的第一阀门，打开第二阀门，可以在根系缺水的情况下给根系喷水，当然还可以在根系附近环境比较热，需要较快速降温时，利用深井供水给喷头，喷头喷水的方式快速降温。

在实际使用中，容置空间内空气不流动，时间久了有时会造成根系附近的氧气含量远远小于远离根系的地方氧气含量，不利于植物根系呼吸，为此，还可以在所述容置空间内安装有超声波发生器，通过开启超声波发生器，使容置空间内的空气振动，有利于氧气与其他气体的相互渗透，增加根系附近的氧气含量，有利于根系的呼吸。

为了便于调节支撑体外边面的温度，并且适当调节植物底部叶子的通气量，申请人做了如下设计，参见图6，所述支撑体的外表面安装有多个气囊21，多个所述气囊的内部是连通的，形成一个大气囊，至少一个气囊上设置有进气阀22，且至少一个气囊上设置有第一排气阀23，所述气囊上均设置有第二排气阀24，使用时，将进气阀连接气泵，气泵也可以是水气泵，气泵通过管连接到深井内，第一排气阀通过管连接到深井内，当需要较快速调节植物附近的温度时，打开进气阀和第二排气阀，第一排气阀处于关闭状态，开启气泵，将深井内的气体通过第二排气阀排到植物周围，这种方式，同时可吹动植物底部较密集的叶子，防止叶子密集一直贴在一起而通气不足；当需要较慢速调节植物附近的温度时，打开进气阀和第一排气阀，第二排气阀处于关闭状态，开启气泵，将深井内的气体通过第进气阀进入气囊，将气囊内原有的气体通过第一排气阀排出，形成气体交换，然后关闭第一排气阀、气泵和进气阀使气囊内的气体与气囊外的气体逐渐能量交换，在此过程汇中，气囊会发生形变，也带动植物底部较密集的叶子抖动，在一定程度上防止叶子密集一直贴在一起而通气不足，当然，作为一种变形，气泵下方的管上还可以通过两通或三通管的形式安装分支管，分支管上设置阀门，这样，可以直接通过分支管吸收外部气体、第二阀门排出的方式防止叶子密集一直贴在一起而通气不足。需要说明的是，上述的进气阀、排气阀、阀门等可以使用手动阀门，也可以使用电动阀门、智能阀门，此处不做具体限定，阀门的安装是本领域技术人员熟知的，此处不再赘述。当然，如果只是实现换气的功能，可以将进气阀直接安装气泵即可，气泵可以是通过开关控制，也可以是通过智能控制，此处不做具体限定。在气雾栽培的过程中，一般要求气雾栽培装置内部有一定的密封性，否则由于空气流动的影响会导致栽培的植物难以吸收到足够的水分和养分，而这种密封性很难直接检测，且检测成本很高，而在日常的巡查中往往只能检测设备是否出问题，而很难发现密封性问题，为了解决这一问题，在本发明的一个实施例中，还在(栽植)孔内侧设置有气压/气流传感器，用于检测孔附近的气压/气流变化，根据孔附近的气压/气流变化判断气雾栽培装置的密封性，具体为：

打开第二排气阀对植物将深井内的气体排到植物周围；

获取气压/气流传感器在打开第二排气阀前后的气压/气流变化值；

当所述变化值大于第一预设值时，判定气雾栽培装置内部的密封性不足；

其中，第一预设值由以下方法得到：

选择两组数量相同的气雾栽培装置，其中第一组做好密封，第二组保留一定大小的孔以使外部的气流能够引起气雾栽培装置内部喷雾的流动；

在每个气雾栽培装置的孔内侧设置气压/气流传感器；

分别将这两组气雾栽培装置的第二排气阀打开，检测两组气雾栽培装置的气压/气流变化值；(利用现有设备产生明显的气压/气流变化，使得检测不需要等待有风的天气，同时可以控制风力的一致性)

选定两组气雾栽培装置的气压/气流变化值的均值作为总平均值；

选定第二组气雾栽培装置的气压/气流变化值的均值作为第二平均值；

将总平均值和第二平均值的加权平均值作为所述第一预设值。

通过将总平均值和第二平均值进行加权平均(总平均值和第二平均值的权重之比优先选取1：1到1：3之间)，可以在一定程度上避免因为第二组气雾栽培装置保留的孔较大(该孔的大小可以通过观察对喷雾的影响而确定，当对喷雾的影响使得喷雾偏离植物根系时，此时的大小作为第二组保留孔的大小)而不能及时发现密封性问题。

实施例2，本申请还提供了一种用于气雾栽培的热交换方法，包括，

步骤1，在地面下暗埋波纹管，波纹管按规律排列于土层下方，并在波纹管的一端或两端安装风扇；

步骤2，将气雾栽培装置固定于埋有波纹管的地面上。

本发明提供的用于气雾栽培的热交换方法，在白天可以通过风扇将太阳照射产生的热空气导入地面土层下积蓄起来，晚上将地面土层下积蓄的热通过风扇导出，释放于空气中给植物加温。该方法可以大大减少通过生火的方式增加植物周围环境的温度产生的能源浪费及污染。

实施例3，本申请还提供了另一种用于气雾栽培的热交换方法，包括，

步骤1，将气雾栽培装置固定于温室内；

步骤2，在温室内打深井，并在深井内安装水泵，输泵连接水管；

步骤3，在温室内安装散热管，所述散热管的一端连接水管，另一端伸入深井内。

本发明提供的用于气雾栽培的热交换方法，在温室内温度较高或较低时，可以通过开启水泵，使深井内的水可以在温室内循环，通过散热管释放或吸收空气中的热量，达到调节温室内的温度的目的，该方法充分利用自然能源，节能环保。

上述实施例只是发明的例示，不应当以说明书及附图的例示性实施例描述限制专利权的保护范围。

上面结合附图对本发明优选的具体实施方式和实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明构思的前提下作出各种变化。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号作为对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。单词第一、第二以及第三等的使用不表示任何顺序，可将这些单词解释为名称。

Claims (10)

1.一种气雾栽培装置，包括支撑体，所述支撑体的高度大于等于1米，所述支撑体内部设置有中空部，所述支撑体上设置有多个孔。

2.根据权利要求1所述的气雾栽培装置，其特征在于，所述支撑体的内侧焊接有支承架，所述支承架为多个不规则的三角形支架焊接而成，所述支承架沿所述支撑体的内侧设置，中间形成容置空间。

3.根据权利要求2所述的气雾栽培装置，其特征在于，所述三角形支架为三个钢管焊接而成，所述钢管上设置有通孔。

4.根据权利要求2或3所述的气雾栽培装置，其特征在于，所述支承架远离所述支撑体的一侧固定有水管，所述水管上安装有喷头。

5.根据权利要求4所述的气雾栽培装置，其特征在于，所述水管的两端分别设置有第一阀门，所述喷头上设置有第二阀门。

6.根据权利要求4所述的气雾栽培装置，其特征在于，所述支承架的底部固定有液体收集槽。

7.根据权利要求1所述的气雾栽培装置，其特征在于，所述容置空间内安装有超声波发生器。

8.根据权利要求1所述的气雾栽培装置，其特征在于，所述支撑体的外表面安装有多个气囊，多个所述气囊的内部是连通的，至少一个气囊上设置有进气阀，且至少一个气囊上设置有第一排气阀，所述气囊上均设置有第二排气阀。

9.一种用于气雾栽培的热交换方法，其特征在于，包括，

步骤1，在地面下暗埋波纹管，波纹管按规律排列于土层下方，并在波纹管的一端或两端安装风扇；

步骤2，将气雾栽培装置固定于埋有波纹管的地面上。

10.一种用于气雾栽培的热交换方法，其特征在于，包括，

步骤1，将气雾栽培装置固定于温室内；

步骤2，在温室内打深井，并在深井内安装水泵，输泵连接水管；

步骤3，在温室内安装散热管，所述散热管的一端连接水管，另一端伸入深井内。