CN109197252A - 一种太阳能蔬菜大棚 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种太阳能蔬菜大棚，包括雨水收集装置、连接雨水收集装置的平板太阳能集热器、连接平板太阳能集热器的水箱、连接水箱的灌溉管道、连接水箱的地下供暖盘管和大棚本体，灌溉管道和地下供暖盘管设于大棚本体内；雨水收集装置通过第一阀门连接平板太阳能集热器，平板太阳能集热器通过第二阀门连接水箱，水箱通过第三阀门连接灌溉管道，水箱通过第四阀门连接地下供暖盘管，水箱设有连接雨水收集装置的第五阀门。本发明采用以上结构，有效地收集雨水进行灌溉，节省水资源，节省电能，具有更好的保温性能，更干净环保，成本低。实现自动化控制，人工成本低。
Description
技术领域
本发明涉及蔬菜种植技术领域，具体涉及一种太阳能蔬菜大棚。
背景技术
目前我国蔬菜种植一般采用大棚等工具，然而在蔬菜种植过程中在农业生产中，喷洒不均匀，用水较多。同时由于某些蔬菜等农作物的生长特性，有时候需要使用温水进行浇灌，以提高产量，而现有蔬菜大棚灌溉方式无法做到温水灌溉，影响了蔬菜产量。另外我国大部分地区冬季严寒而漫长，在农作物无法生长的冬春寒冷季节，其主要是由于冬季气候寒冷，阳光不足，设施园艺生产受到很大的限制。冬季灌溉水温一般只有4℃左右，因此浇水后大棚内地温过低的问题，无法达到果菜类蔬菜正常生长发育的温度要求，已成为制约冬季果菜类蔬菜生长的瓶颈。
在利用大棚种植蔬菜的过程中，许多传统的蔬菜害虫如菜青虫、甜菜夜蛾、小菜蛾、烟青虫、蚜虫、斜纹夜蛾等也会随着滋生，由于大棚内的环境相对封闭，这些害虫能够在很短的时间内大量繁殖，对蔬菜进行危害，造成巨大的损失。为了消灭害虫，一般是向蔬菜喷洒农药，农药中含有有毒物质，在杀死害虫的同时，这些有毒物质会残留在蔬菜上或者被蔬菜吸收，人们食用之后可能会身体造成危害。
发明内容
本发明的目的在于公开了一种太阳能蔬菜大棚，解决了蔬菜大棚的灌溉用水浪费，无温水灌溉，农药驱虫有安全隐患的问题。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种太阳能蔬菜大棚，包括雨水收集装置、连接雨水收集装置的平板太阳能集热器、连接平板太阳能集热器的水箱、连接水箱的灌溉管道、连接水箱的地下供暖盘管和大棚本体，灌溉管道和地下供暖盘管设于大棚本体内；雨水收集装置通过第一阀门连接平板太阳能集热器，平板太阳能集热器通过第二阀门连接水箱，水箱通过第三阀门连接灌溉管道，水箱通过第四阀门连接地下供暖盘管，水箱设有连接雨水收集装置的第五阀门。
进一步，还包括用于检测所述水箱内水温的水温温度传感器、用于检测所述大棚本体内土壤温度的土壤温度传感器和控制装置，平板太阳能集热器、土壤温度传感器、水温温度传感器、所述第一阀门、所述第二阀门、所述第三阀门、所述第四阀门和所述第五阀门分别连接控制装置。
进一步，所述控制装置包括温度检测电路、单片机和人机交互界面，温度检测电路和人机交互界面分别连接单片机，所述水温温度传感器和所述土壤温度传感器分别连接温度检测电路。
进一步，所述大棚本体的屋顶呈中间高且边缘低的结构，所述雨水收集装置包括集水槽、设于大棚本体外部的蓄水池、用于过滤雨水杂质的过滤器和加压水泵；集水槽沿着屋顶的边缘设置，集水槽底部的出水口通过管道连通蓄水池；蓄水池串联过滤器和加压水泵后连接所述第一阀门的进水口，同时蓄水池串联过滤器和加压水泵后连接和所述第五阀门的进水口。
进一步，所述平板太阳能集热器包括真空壳体、透镜盖板、吸热板、蛇形集热管和酚醛泡沫隔热层，吸热板和蛇形集热管设于真空壳体内，透镜盖板设于真空壳体上且覆盖在吸热板和蛇形集热管的上方位置，酚醛泡沫隔热层贴设于真空壳体的内表面且位于吸热板和蛇形集热管的下方。
进一步，所述真空壳体包括内壳体和外壳体，内壳体的边缘与外壳体的边缘密封连接，内壳体和外壳体之间通过抽真空形成真空保温夹层。
进一步，所述吸热板为平板结构，所蛇形集热管通过激光焊接工艺连接吸热板的下表面，蛇形集热管和吸热板的连接位置设有导热胶。
进一步，还包括驱虫结构，驱虫结构包括设于所述大棚本体内的超声波发生装置、设于大棚本体内边缘位置的驱虫电网、设于大棚本体内边缘位置的水渠、设于水渠的排水泵和连接所述控制装置的第六阀门，水箱通过第六阀门连接水渠，超声波发生装置设于所述灌溉管路的上方位置，水渠位于驱虫电网下方位置且和驱虫电网相互独立。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、本发明采用雨水收集装置，有效地收集雨水进行灌溉，节省水资源。利用平板太阳能集热器进行对雨水加热，将太阳能转化为热能，节省电能，具有更好的保温性能，更干净环保，成本低。将加热后的雨水在水箱内调试水温后通过灌溉管道喷洒到蔬菜表面，实现温水灌溉；也可通过供暖盘管传热给土壤，为蔬菜提供适宜的生长温度，节约能源，不需要配置火炉等其它热源就能解决冬季制约果菜类蔬菜生长的温度问题，提高蔬菜作物的产量。采用连接控制装置的结构，实现自动化控制，人工成本低。
2、平板太阳能集热器采用双层真空壳体结构，防止真空壳体内的保温材料吸潮，且防止保温材料挥发。吸热板为平板结构，蛇形集热管通过激光焊接工艺连接吸热板的下表面，蛇形集热管和吸热板的连接位置设有导热胶。平板太阳能集热器采用激光焊接工艺和导热胶的结构，能够有效减少管板的接触热阻，使得吸热板吸收的热量能够更好的传递给蛇形集热管中的工质，减少热量损失。
3、驱虫装置采用超声波发生装置、驱虫电网和水渠配合的结构，利用清水的流动将害虫转移至大棚本体外，清洁无污染，不会对蔬菜的健康生长和品质造成影响，能够得到高产量、高品质的绿色蔬菜。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一种太阳能蔬菜大棚，实施例的结构示意图；
图2是图1中平板太阳能集热器的截面结构示意图。
图中，1-雨水收集装置；101-集水槽；102-蓄水池；103-过滤器；104-加压水泵；2-平板太阳能集热器；21-真空壳体；211-内壳体；212-外壳体；213-真空保温夹层；22-透镜盖板；23-吸热板；24-蛇形集热管；25-酚醛泡沫隔热层；3- 水箱；4-灌溉管道；5-地下供暖盘管；6-大棚本体；61-屋顶；7-第一阀门；8-第二阀门；9-第三阀门；10-第四阀门；11-第五阀门；12-驱虫结构；121-超声波发生装置；122-驱虫电网；123-水渠；124-排水泵；125-第六阀门。
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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1和图2所示实施例一种太阳能蔬菜大棚，包括雨水收集装置1、连接雨水收集装置1的平板太阳能集热器2、连接平板太阳能集热器2的水箱3、连接水箱3的灌溉管道4、连接水箱3的地下供暖盘管5和大棚本体6，灌溉管道 4和地下供暖盘管5设于大棚本体6内。雨水收集装置1通过第一阀门7连接平板太阳能集热器2，平板太阳能集热器2通过第二阀门8连接水箱3，水箱3通过第三阀门9连接灌溉管道，水箱3通过第四阀门10连接地下供暖盘管5，水箱3设有连接雨水收集装置1的第五阀门11。
本实施例采用雨水收集装置1，有效地收集雨水进行灌溉，节省水资源。利用平板太阳能集热器进行对雨水加热，将太阳能转化为热能，节省电能，具有更好的保温性能，更干净环保，成本低。将加热后的雨水在水箱3内调试水温后通过灌溉管道喷洒到蔬菜表面，实现温水灌溉；也可通过供暖盘管传热给土壤，为蔬菜提供适宜的生长温度，节约能源，不需要配置火炉等其它热源就能解决冬季制约果菜类蔬菜生长的温度问题，提高蔬菜作物的产量。采用连接控制装置的结构，实现自动化控制，人工成本低。
本实施例还包括用于检测水箱3内水温的水温温度传感器(未示出)、用于检测大棚本体1内土壤温度的土壤温度传感器(未示出)和控制装置(未示出)，平板太阳能集热器2、土壤温度传感器、水温温度传感器、第一阀门7、第二阀门8、第三阀门9、第四阀门10和第五阀门11分别连接控制装置。本实施例采用控制装置的结构，实现自动化控制，人工成本低。控制装置包括连接水温温度传感器和土壤温度传感器的温度检测电路、单片机和人机交互界面，温度检测电路和人机交互界面分别连接单片机。水温温度传感器和土壤温度传感器分别将温度数据转换成微弱的电压信号，电压信号通过温度检测电路转换成检测数字量送入单片机，单片机把检测数字量和预设数字量进行对比，进而判断是否需要平板太阳能集热器2、第一阀门7、第二阀门8、第三阀门9、第四阀门10和第五阀门11做出反应。单片机为8位CMOS微控制器，具有高性能、低功耗的优点。控制装置采用以上结构，结构简单，模块化和集成化程度高，具有高性能、低功耗的优点。
大棚本体6的屋顶61呈中间高且边缘低的结构。雨水收集装置1包括集水槽101、设于大棚本体6外部的蓄水池102、用于过滤雨水杂质的过滤器103和加压水泵104；集水槽101沿着屋顶61的边缘设置，集水槽101底部的出水口通过管道连通蓄水池102。蓄水池102串联过滤器103和加压水泵104后连接第一阀门7的进水口，同时蓄水池102串联过滤器103和加压水泵104后连接和第五阀门11的进水口。加压水泵104将蓄水池102中的水输送到平板太阳能集热器2和/或水箱3中，有效地收集雨水进行灌溉，节省水资源。
平板太阳能集热器2包括真空壳体21、透镜盖板22、吸热板23、蛇形集热管24和酚醛泡沫隔热层25，吸热板23和蛇形集热管24设于真空壳体21内，透镜盖板22设于真空壳体21上且覆盖在吸热板23和蛇形集热管24的上方位置，酚醛泡沫隔热层25贴设于真空壳体21的内表面且位于吸热板23和蛇形集热管24的下方。真空壳体21包括内壳体211和外壳体212，内壳体211的边缘与外壳体212的边缘密封连接，内壳体211和外壳体212之间通过抽真空形成真空保温夹层213。平板太阳能集热器2采用酚醛泡沫隔热层25和真空保温夹层213的结构实现双重保温隔热，实现对平板太阳能集热器2内部真空保温，保温性能好，大大降低了热损失，并能提高了集热器的热效率。采用双层真空壳体21的结构，防止真空壳体21内的保温材料吸潮，且防止保温材料挥发。吸热板23为平板结构，蛇形集热管24通过激光焊接工艺连接吸热板23的下表面，蛇形集热管24和吸热板23的连接位置设有导热胶(未示出)。平板太阳能集热器2采用激光焊接工艺和导热胶的结构，能够有效减少管板的接触热阻，使得吸热板23吸收的热量能够更好的传递给蛇形集热管24中的工质，减少本实施例的热量损失。
平板太阳能集热器2采用双层真空壳体21结构，防止真空壳体21内的保温材料吸潮，且防止保温材料挥发。吸热板23为平板结构，蛇形集热管24通过激光焊接工艺连接吸热板23的下表面，蛇形集热管24和吸热板23的连接位置设有导热胶。平板太阳能集热器2采用激光焊接工艺和导热胶的结构，能够有效减少管板的接触热阻，使得吸热板23吸收的热量能够更好的传递给蛇形集热管24中的工质，减少热量损失。
本实施例还包括驱虫结构12，驱虫结构12包括设于大棚本体6内的超声波发生装置121、设于大棚本体6内边缘位置的驱虫电网122、设于大棚本体6内边缘位置的水渠123、设于水渠123的排水泵124和连接控制装置的第六阀门 125，水箱3通过第六阀门125连接水渠123，超声波发生装置121设于灌溉管路4的上方位置，水渠123位于驱虫电网122下方位置且和驱虫电网122相互独立。超声波发生装置121发出的超声波，对害虫的感官进行干扰，使害虫感到不适而本能地逃离，从而将害虫驱赶至大棚本体边缘，爬行类的害虫落到水渠123的清洁水中，飞行类的害虫被驱虫电网122电击后落入水渠123的清洁水中；然后启动排水泵124，将含有害虫的水排出至大棚本体6外，同时从水箱 3引进新的清洁水。本实施例利用清水的流动将害虫转移至大棚本体外，清洁无污染，不会对蔬菜的健康生长和品质造成影响，能够得到高产量、高品质的绿色蔬菜。
本实施例的其它结构参见现有技术。
本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型。
Claims (8)
1.一种太阳能蔬菜大棚，其特征是：包括雨水收集装置、连接雨水收集装置的平板太阳能集热器、连接平板太阳能集热器的水箱、连接水箱的灌溉管道、连接水箱的地下供暖盘管和大棚本体，灌溉管道和地下供暖盘管设于大棚本体内；雨水收集装置通过第一阀门连接平板太阳能集热器，平板太阳能集热器通过第二阀门连接水箱，水箱通过第三阀门连接灌溉管道，水箱通过第四阀门连接地下供暖盘管，水箱设有连接雨水收集装置的第五阀门。
2.根据权利要求1所述一种太阳能蔬菜大棚，其特征在于：还包括用于检测所述水箱内水温的水温温度传感器、用于检测所述大棚本体内土壤温度的土壤温度传感器和控制装置，平板太阳能集热器、土壤温度传感器、水温温度传感器、所述第一阀门、所述第二阀门、所述第三阀门、所述第四阀门和所述第五阀门分别连接控制装置。
3.根据权利要求2所述一种太阳能蔬菜大棚，其特征在于：所述控制装置包括温度检测电路、单片机和人机交互界面，温度检测电路和人机交互界面分别连接单片机，所述水温温度传感器和所述土壤温度传感器分别连接温度检测电路。
4.根据权利要求1所述一种太阳能蔬菜大棚，其特征在于：所述大棚本体的屋顶呈中间高且边缘低的结构，所述雨水收集装置包括集水槽、设于大棚本体外部的蓄水池、用于过滤雨水杂质的过滤器和加压水泵；集水槽沿着屋顶的边缘设置，集水槽底部的出水口通过管道连通蓄水池；蓄水池串联过滤器和加压水泵后连接所述第一阀门的进水口，同时蓄水池串联过滤器和加压水泵后连接和所述第五阀门的进水口。
5.根据权利要求1所述一种太阳能蔬菜大棚，其特征在于：所述平板太阳能集热器包括真空壳体、透镜盖板、吸热板、蛇形集热管和酚醛泡沫隔热层，吸热板和蛇形集热管设于真空壳体内，透镜盖板设于真空壳体上且覆盖在吸热板和蛇形集热管的上方位置，酚醛泡沫隔热层贴设于真空壳体的内表面且位于吸热板和蛇形集热管的下方。
6.根据权利要求5所述一种太阳能蔬菜大棚，其特征在于：所述真空壳体包括内壳体和外壳体，内壳体的边缘与外壳体的边缘密封连接，内壳体和外壳体之间通过抽真空形成真空保温夹层。
7.根据权利要求5或6所述一种太阳能蔬菜大棚，其特征在于：所述吸热板为平板结构，所蛇形集热管通过激光焊接工艺连接吸热板的下表面，蛇形集热管和吸热板的连接位置设有导热胶。
8.根据权利要求2所述一种太阳能蔬菜大棚，其特征在于：还包括驱虫结构，驱虫结构包括设于所述大棚本体内的超声波发生装置、设于大棚本体内边缘位置的驱虫电网、设于大棚本体内边缘位置的水渠、设于水渠的排水泵和连接所述控制装置的第六阀门，水箱通过第六阀门连接水渠，超声波发生装置设于所述灌溉管路的上方位置，水渠位于驱虫电网下方位置且和驱虫电网相互独立。
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