CN109041948A - 一种全天候大棚恒温系统 - Google Patents

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Abstract

一种全天候大棚恒温系统，适用于大棚在高温时降温或低温时保温，尤其适用于昼夜温差大的地区，其特征在于包括不止一个大棚、隔离棚、水源系统、喷淋系统、水喷雾系统、泡沫系统和滴管系统；泡沫系统，包括泡沫发生器、泄水阀、加压泵和泡沫管道，泡沫发生器的一端与水源管路连接，另一端与泡沫管道的一端连接，泡沫管道的另一端连接至大棚的隔热层；泡沫管道的最低处与水源系统的管道连接，在连接处的水源管道上的最低处设有泄水阀和加压泵。本发明因地制宜，尤其适用于昼夜温差大地区。在高温白昼，可提供滴管系统对大棚土壤进行补水灌溉或通过喷淋系统进行灌溉，可提供水喷雾系统进行降温，提高棚内湿度；在温度低的晚上，关闭活动百叶，充满泡沫，对大棚进行保温。

Description

一种全天候大棚恒温系统
技术领域
本发明涉及大棚保温领域，尤其是寒冷或昼夜温差大地区以及冬季低气温的大棚保温，具体涉及一种全天候大棚恒温系统。
背景技术
随着人们生活水平的提高以及种植技术的提升，人们不再受制于时节气候的限制，可以通过大棚种植得到反季节果蔬；同时，人们对肉类的需求也逐步提升，养殖业蓬勃发展，大量规模化的养殖场发展起来，伴随着的是大量排泄物的处理，现有技术主要是将排泄物引入沼气利用微生物的氧化活动生成可燃的沼气，减少对环境的污染。
但是，反季节大棚的种植如何确保冬季时节的保温是技术难题，冬季时节，沼气池内的微生物受制于环境低温的影响，生命活动低下，沼气的产生收到抑制；现有技术沼气一般用来居民生活的燃烧或发电，随着国家政策的下乡，居民已经不依赖与沼气能源，产生的沼气如何利用来稳定大棚棚内的温度，是一个亟待解决的技术难题；同时对于大规模的大棚种植，仅依靠沼气无法满足需求，如何提供多重保温方式也是发展方向。
发明内容
本发明通过将沼气导入燃烧炉进行燃烧，对燃烧炉内的水进行加热，加热后得到的水提供居民生活；燃烧后产生的燃烧尾气导入热交换装置，对来自贮水池并将导入燃烧炉内的冷水进行预热，从而降低燃烧尾气温度并进一步利用尾气的热能；降低温度后的尾气通过气体监控装置的调控降至常温并提高氧气含量，得到温度与氧含量都适宜的气流；将得到的温度与氧含量都适宜的气流气流导入大棚，大棚内将得到持续温度适宜的稳定气流；燃烧炉内加热升温的水提供高位水箱贮存，并通过水泵进入沼气池底的地热系统，对沼气池进行温度的稳定维持；通过泡沫发生器将泡沫打入大棚的保温层内，进行隔热保温。
接下来对本发明做进一步的阐述。
一种全天候大棚恒温系统，适用于大棚在高温时降温或低温时保温，尤其适用于昼夜温差大的地区，包括不止一个大棚、隔离棚、水源系统、喷淋系统、水喷雾系统、泡沫系统和滴管系统；其中，
大棚，大棚的外膜为双层塑料薄膜，双层塑料薄膜之间形成隔热层，隔热层底部设有排泄口，大棚的远离隔热棚一侧的外侧设有百叶，与百叶贴邻的大棚内侧上部并与百叶最上沿平处设有水喷雾喷头，靠近隔热棚的一侧设有风机；
隔离棚，设置于大棚之间，两端开口，形成一个贯通通道；
水源系统，为系统持续供应水；
喷淋系统，通过设有的第一输送泵与水源系统连接，还设有喷淋喷头且位于大棚顶棚；
水喷雾系统，通过设有的第二输送泵与水源系统连接，还设有水喷雾喷头且位于大棚侧面并与百叶上沿平齐；
泡沫系统，包括泡沫发生器、泄水阀、加压泵和泡沫管道，泡沫发生器的一端与水源管路连接，另一端与泡沫管道的一端连接，泡沫管道的另一端连接至大棚的隔热层；泡沫管道的最低处与水源系统的管道连接，在连接处的水源管道上的最低处设有泄水阀和加压泵；
滴管系统，与水源系统连接，并埋设于大棚地表土壤下。
进一步的，所述水源系统包括贮水池、第一水泵、第二水泵和天然水井；所述贮水池通过第二水泵连接天然水井，所述喷淋系统、水喷雾系统、泡沫系统和滴管系统通过第一水泵连接贮水池。
进一步的，所述第一水泵的取水口设有的旋流防止器和第一过滤器；避免取水过程中取水口产生的旋流将气体吸入，避免气体对水流管道以及第一水泵产生气蚀现象，从而避免造成装置损伤。
进一步的，所述贮水池池底设有凹槽，旋流防止器设置于凹槽内；能将池底的水尽可能的汲取，可增大系统的取水量或减小贮水池的容积。
进一步的，所述第一水泵排水端设有第一水锤消除器；避免第一水泵停机时水流对第一水泵造成的冲击力。
进一步的，所述百叶的垂直遮挡面积不大于其所占大棚侧面面积的60％，所述百叶为活动，可在夜间完全闭合；在不影响大棚通风采光的同时，阻挡风沙随气流进入大棚内，在夜间阻断与外界的气流流通。
进一步的，所述滴灌系统埋于地表土壤下，且位于作物的根毛区；一方面，根毛区为作物汲取地表水的主要器官部位，因此可尽可能提高作物对水源的吸收率；另一方面，埋于低下的滴灌系统能减少水源的蒸发作用，提高水资源利用率。
进一步的，所述相邻大棚的风机不正对设置；避免产生紊乱的气流影响系统的工作效率。
进一步的，所述泡沫输送至隔热层的最高点；有助于泡沫在隔热层内的形成，避免重力的堆积降低泡沫的生产速率。
进一步的，所述泡沫发生器采用环泵式泡沫比例混合器、压力式泡沫比例混合器、平衡式泡沫比例混合器或管线式泡沫比例混合器。
进一步的，所述泡沫发生器采用固定式系统、半固定系统或移动式系统的安装方式。
进一步的，所述泡沫液采用蛋白、氟蛋白、成膜氟蛋白或水成膜蛋白泡沫液。
进一步的，所述管网采用埋地敷设并采用统一管径，若采用异径管道时，异径管道的连接处采用异径管顶平接；埋地敷设利用土壤的保温作用进行保温，避免管网发生气蚀现象而造成对管网的腐蚀。
有益效果：与现有技术相比，本发明因地制宜，在温度高的白昼能进行多重降温系统；在温度低的夜晚，通过泡沫的辐射热阻隔作用进行保温，尤其适用于昼夜温差大地区。在高温白昼，可提供滴管系统对大棚土壤进行补水灌溉或通过喷淋系统进行灌溉，可提供水喷雾系统进行降温，提高棚内湿度；在温度低的晚上，关闭活动百叶，充满泡沫，对大棚进行保温。
附图说明
图1，本发明的结构示意图；
图2，大棚的结构示意图；
图3，水源系统的结构示意图；
图4，泡沫系统的结构示意图；
其中：1-大棚；11-滴灌支管；12-活动百叶；13-风机；14-隔热层；15-排泄口；2-隔热棚；3-水源系统；31-贮水池；32-凹槽；33-旋流防止器；34-第一水锤消除器；35-第一水泵；36-第一过滤器；37-第二水锤消除器；38-第二过滤器；39-第二水泵；310-天然水井；4-喷淋系统；41-第一输送泵；42-喷淋喷头；5-水喷雾系统；51-第二输送泵；52-水喷雾喷头；6-泡沫系统；61-泡沫发生器；62-泄水阀；63-加压泵；64-泡沫管道。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
一种全天候大棚恒温系统，适用于大棚在高温时的降温或低温时的保温需求，尤其适用于昼夜温差的地区，包括大棚1、隔离棚2、水源系统3、喷淋系统4、水喷雾系统5、泡沫系统6和滴管系统7。
所述大棚1不止一个，大棚1之间设置有隔离棚2。大棚1的外膜为双层塑料薄膜，双层塑料薄膜之间形成隔热层14，大棚1的远离隔热棚2一侧的外侧设有百叶12；与百叶贴邻的大棚内侧上部并与百叶12最上沿平处设有水喷雾喷头52，水喷雾喷头52喷出雾状水。
百叶12的设置高度根据种植物采光的需求设定，百叶12的垂直遮挡面积不应大于所占大棚侧面面积的60％，所述百叶为活动，可在夜间完全闭合，在夜间阻断与外界的气流流通。
大棚1靠近隔热棚2的一侧设有风机13，风机13将大棚1内的气体抽取输送至隔热棚内，使得大棚1形成负压。此时，外界大气压高于大棚内，压差使得外界大气从百叶12进入大棚1，并从风机13处进入隔热棚2，以此形成一循环气流。雾化水将在循环气流的作用下在大棚内流动，降低大棚内气温，并提高大棚1内的湿度，湿度的提升将使得高温下的作物的蒸腾效应减弱，缓解了作物对于地表水的需求，也避免可能的脱水状况。
在一个较佳的实施例中，形成的负压为微负压，避免压差过大压迫大棚的隔热层14使得隔热层14失去隔热空间，由于采用水喷雾系统，雾状水完全可以在循环气流的作用下流动，不影响系统的降温效果。
大棚1的地表可设置有滴灌系统7的滴灌支管11，滴灌支管11在地表缺水状态下能为地表提供水源，所述滴灌系统埋于地表土壤下，位于作物的根毛区。一方面，根毛区为作物汲取地表水的主要器官部位，因此可尽可能提高作物对水源的吸收率；另一方面，埋于低下的滴灌系统能减少水源的蒸发作用，提高水资源利用率。
从大棚1内抽取的循环气流进入隔热棚2，隔热棚2位于大棚1之间并且两端开口，使得隔热棚2形成一个贯通通道，通道效应明显，与大气的气流交换效果明显，提高散热和气流流通的效果。
并且，相邻大棚1的风机13不正对设置，不形成紊乱的气流。
大棚1内还设有泡沫系统6，所述泡沫系统6包括泡沫发生器61、泄水阀62、加压泵63和泡沫管道64；泡沫发生器61一端与水源管路连接，将来自水源系统3的水与泡沫液混合并产生泡沫，另一端与泡沫管道64的一端连接，泡沫管道的另一端连接至大棚1的隔热层14内，将泡沫输送至隔热层14的最高点。
充满泡沫的隔热层14利用泡沫的辐射热阻隔效果达到的隔热效果将非常明显，非常适用于低温环境的保温作用，尤其是在低温的夜晚。
泡沫管道14的最低处与水源系统3的管道连接，在连接处的水源管道上的最低处设有泄水阀62和加压泵63。在泡沫发生器61工作前，应先对泡沫管道进行冲洗，避免以往遗留的泡沫渍或其他杂质对泡沫的破坏作用。首先，不启动泡沫发生器61，启动水源系统3，使得水源系统3的管网内充满水；然后，启动加压泵61，将管网水输送进泡沫管道64，对泡沫管道进行冲洗，冲洗后从大棚1底部设有的排泄口15流出隔热层，完成对泡沫管道14和隔热层14的冲洗；再然后，关闭加压泵61，停止对泡沫管道64供给水，打开泄水阀62，将泡沫管道64内的存留水进行排泄；最后，启动泡沫发生器61，产生泡沫输送进泡沫管道64和隔热层14。
大棚1的顶部还设有喷淋系统4，喷淋系统4通过设有的第一输送泵41连接至水源系统3，喷淋系统4上的喷淋喷头42设置于大棚1的顶部。
在本实施例中，喷淋喷头42采用开式喷头，在继续对大棚内作为进行灌溉时，可启动喷淋系统4，对大棚作物进行灌溉。
大棚1内上部设有的水喷雾系统5通过设有的第二输送泵51连接至水源系统3。
所述喷淋系统4、水喷雾系统5、泡沫系统6和滴灌系统7分别与水源系统3连接。
所述水源系统3包括贮水池31、凹槽32、旋流防止器33、第一水锤消除器34、第一水泵35、第一过滤器36、第二水锤消除器37、第二过滤器38、第二水泵39和天然水井310。
贮水池池底设有一凹槽31，第一水泵的取水口设有的旋流防止器设置于凹槽内，能将池底的水尽可能的汲取，可增大系统的取水量或减小贮水池的容积。
连接第一水泵取水端的水流管道上设有第一过滤器36，能过滤水流中夹杂的泥沙；排水端的水流管道上设有第一水锤消除器34，避免第一水泵35停机时水流对第一水泵35造成的冲击力的发生。
贮水池31内的水通过第二水泵39取自地下水源310，同理第二水泵39的取水端设有第二过滤器38，排水端设有第二水锤消除器37。
所述泡沫发生器可采用环泵式泡沫比例混合器、压力式泡沫比例混合器、平衡式泡沫比例混合器或管线式泡沫比例混合器；所述泡沫发生器采用固定式系统、半固定系统或移动式系统的安装方式；所述泡沫液可采用蛋白、氟蛋白、成膜氟蛋白或水成膜蛋白泡沫液；发泡倍数可采用低倍数、中倍数或高倍数；
在一个较佳的实施例中，所述泡沫发生器采用平衡式泡沫比例混合器，采用移动式系统的安装方式，选用成本低廉的蛋白泡沫液，采用高倍数的发泡倍数，发泡倍数选为200以上。
在本实施例中，管道中尽可能采用埋地敷设并采用统一管径，若采用异径管道时，异径管道的连接处采用异径管顶平接，避免气蚀。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种全天候大棚恒温系统，适用于大棚在高温时降温或低温时保温，尤其适用于昼夜温差大的地区，其特征在于包括不止一个大棚、隔离棚、水源系统、喷淋系统、水喷雾系统、泡沫系统和滴管系统；其中，
大棚，大棚的外膜为双层塑料薄膜，双层塑料薄膜之间形成隔热层，隔热层底部设有排泄口，大棚的远离隔热棚一侧的外侧设有百叶，与百叶贴邻的大棚内侧上部并与百叶最上沿平处设有水喷雾喷头，靠近隔热棚的一侧设有风机；
隔离棚，设置于大棚之间，两端开口，形成一个贯通通道；
水源系统，为系统持续供应水；
喷淋系统，通过设有的第一输送泵与水源系统连接，还设有喷淋喷头且位于大棚顶棚；
水喷雾系统，通过设有的第二输送泵与水源系统连接，还设有水喷雾喷头且位于大棚侧面并与百叶上沿平齐；
泡沫系统，包括泡沫发生器、泄水阀、加压泵和泡沫管道，泡沫发生器的一端与水源管路连接，另一端与泡沫管道的一端连接，泡沫管道的另一端连接至大棚的隔热层；泡沫管道的最低处与水源系统的管道连接，在连接处的水源管道上的最低处设有泄水阀和加压泵；
滴管系统，与水源系统连接，并埋设于大棚地表土壤下。
2.根据权利要求1所述的一种全天候大棚恒温系统，其特征在于：所述水源系统包括贮水池、第一水泵、第二水泵和天然水井；所述贮水池通过第二水泵连接天然水井，所述喷淋系统、水喷雾系统、泡沫系统和滴管系统通过第一水泵连接贮水池。
3.根据权利要求2所述的一种全天候大棚恒温系统，其特征在于：所述第一水泵的取水口设有的旋流防止器和第一过滤器。
4.根据权利要求2所述的一种全天候大棚恒温系统，其特征在于：所述贮水池池底设有凹槽，旋流防止器设置于凹槽内。
5.根据权利要求2所述的一种全天候大棚恒温系统，其特征在于：所述第一水泵排水端设有第一水锤消除器。
6.根据权利要求1所述的一种全天候大棚恒温系统，其特征在于：所述百叶的垂直遮挡面积不大于其所占大棚侧面面积的60％。
7.根据权利要求1所述的一种全天候大棚恒温系统，其特征在于：所述滴灌系统埋于地表土壤下，且位于作物的根毛区。
8.根据权利要求1所述的一种全天候大棚恒温系统，其特征在于：所述相邻大棚的风机不正对设置。
9.根据权利要求1所述的一种全天候大棚恒温系统，其特征在于：所述泡沫输送至隔热层的最高点。
10.根据权利要求1所述的一种全天候大棚恒温系统，其特征在于：所述管网采用埋地敷设并采用统一管径，若采用异径管道时，异径管道的连接处采用异径管顶平接方式。
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