CN110214605A - 一种温室大棚土壤温度和土壤空气含氧量的调控装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种温室大棚土壤温度和土壤空气含氧量的调控装置,包括铺设在温室大棚内部地下沿南北方向延伸的若干渗灌支管,每根渗灌支管上分别设置有若干微孔,渗灌支管的南端弯曲向上延伸至地面上方设置有排气装置,渗灌支管的北端连接有通风主管,通风主管沿温室大棚的北边东西方向铺设,通风主管上设有若干通向温室大棚最高处的引风管道,引风管道的上端连接通风装置,通风装置连接有控制装置;本发明通气过程中实现了空气与土壤热量交换储存,同时土壤空气与大气进行物理扩散,实现了土壤空气中氧气补充和二氧化碳排出,增加了土壤空气含氧量;提高土壤容纳植物根系密度,本发明还可用于水肥灌溉,实现水、肥、气、热一体化调控。

Description

一种温室大棚土壤温度和土壤空气含氧量的调控装置
技术领域
本发明涉及温室大棚设备技术领域,尤其涉及一种温室大棚里使用的土壤温度和土壤空气含氧量的调控装置。
背景技术
温室(greenhouse),又称暖房。能透光、保温(或加温),用来栽培植物的设施。在不适宜植物生长的季节,能提供适应作物生长的生态环境或延长作物生长期增加产量,多用于低温季节喜温蔬菜、花卉、林木等植物栽培或育苗等。温室大棚保持一定的温度满足植物对温度的要求时才有利于植物的生长,但是在阳光充足的情况下,温室大棚上部会汇聚温度较高的空气,可达到40度以上。即使是冬天,如果棚外温度较高,棚内上部的气温会更高,白天棚内的温度湿度有时超过植物适宜生长温度范围,在这种情况下,目前解决的方法就是打开通风口通气降温降湿,这部分热量排出棚外浪费掉,夜晚气温降低时再覆盖草帘保温。在大棚内集约高密度栽培条件下,随着植物栽培密度的提高,土壤中植物根系密度不断提高,植物根系在土壤中呼吸所需的氧气受到土壤中氧气供给量的限制,当植物根系呼吸消耗的氧气量接近土壤供给的氧气量时,植物根系达到临界密度,再提高栽植密度,植物的有效产量也不会再提高,在此情况下土壤空气氧气供给量成为植物生长的主要限制因子,因此提高土壤氧气供给量就可以提高单产量。对土壤空气含氧量的调控目前尚未有应用于生产特别有效的方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够将白天光照充足时多余热量储存于地下土壤中,晚上温室大棚内气温下降时再释放出来,有效提高温室大棚内夜间最低温度;在实施多余热量交换储存再释放的同时,通过渗灌管的微孔对土壤空气中的氧气给与充足的扩散补充,土壤空气中的二氧化碳扩散转移,最大限度地满足作物根系生长所需要的氧气供给量的一种温室大棚土壤温度和土壤空气含氧量的调控装置。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案是:一种温室大棚土壤温度和土壤空气含氧量的调控装置,包括铺设在温室大棚内部地下沿南北方向延伸的若干渗灌支管,每根所述渗灌支管上分别设置有若干微孔,所述渗灌支管的南端弯曲向上延伸至地面上方设置有排气装置,所述渗灌支管的北端连接有通风主管,所述通风主管沿温室大棚的北边东西方向铺设,所述通风主管上设有若干通向温室大棚最高处的引风管道,所述引风管道的上端连接有通风装置,所述通风装置连接有控制装置。
作为优选的技术方案,所述渗灌支管是按深度50厘米,间距1.5至1.7米水平铺设,所述通风装置为轴流通风机。
作为优选的技术方案,所述控制装置为自动温控开关,所述自动温控开关包括若干个高温闭合开关,所述自动温控开关位于温室大棚内部植物群落的上部位置。
作为优选的技术方案,所述排气装置设置有防堵滤网,所述渗灌支管与所述通风主管组成地下灌溉网。
作为优选的技术方案,所述渗灌支管的直径为3-8厘米,所述通风主管和所述引风管道的直径为11-20厘米。
由于采用了上述技术方案,一种温室大棚土壤温度和土壤空气含氧量的调控装置,包括铺设在温室大棚内部地下沿南北方向延伸的若干渗灌支管,每根所述渗灌支管上分别设置有若干微孔,所述渗灌支管的南端弯曲向上延伸至地面上方设置有排气装置,所述渗灌支管的北端连接有通风主管,所述通风主管沿温室大棚的北边东西方向铺设,所述通风主管上设有若干通向温室大棚最高处的引风管道,所述引风管道的上端连接有通风装置,所述通风装置连接有控制装置;本发明的有益效果是:由于在温室大棚内沿南北方向铺设的所述渗灌支管上设有所述微孔,所述微孔的大小可以通风透水,但土壤的颗粒不能通过,整个所述渗灌支管的管网铺设在同一个水平面上。所述渗灌支管的一端通过所述排气装置可以排出空气,所述通风主管连通各个所述渗灌支管,而且所述通风主管连通位于温室大棚的最高处的所述通风装置,当白天光照达到一定照度时,温室大棚内上部温度上升到一定临界温度,通过所述控制装置控制所述通风装置启动,使温室大棚顶部的高温空气通过所述引风管道进入所述通风主管,然后进入各个所述渗灌支管,通过所述渗灌支管壁将高温空气携带的热能传导到温室大棚地下的土壤中,降温除湿,将热量传递给土壤,被降温后的低温空气由所述排气装置排出,形成空气的上下循环。这样就可以把白天温室大棚上部多余热量传递于地下土壤储存,晚上时,储存于地下土壤中的热能缓慢向上传导于地表,加热地表空气,类似于地暖的功效,维持温室大棚内的夜间温度。通气的过程不仅实现了热量的循环利用,而且实现了土壤空气中氧气和二氧化碳的交换,增加了土壤空气中的含氧量。此管网还可以兼用作灌溉,灌溉时通过输液泵将混有可溶肥料或防病治虫的农药的水输送到所述通风主管内,再通过连接的分布地下整个管网的各个所述渗灌支管上的所述微孔浸润周围的土壤,维持所述通气主管内的液面低于地面10厘米左右8至10小时,不同的土壤时间不同,即可浸润整个植物根际土壤,同时在保证作物正常需水的状况下,能够保持地表面干燥,减少地面水分蒸发量,降低棚内湿度,实现温室大棚水、肥、气、热的一体化调控。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释,并不限定本发明的范围。其中:
图1是本发明实施例的立体结构示意图
图中:1-渗灌支管;2-微孔;3-排气装置;4-通风主管;5-直角弯头;6-轴流通风机;7-三通;8-输水泵;9-防堵滤网;10-自来水管;11-蓄水池;12-自动限位开关;13-配液池;14-输液管;15-送液泵;16-引风管道。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,进一步阐述本发明。在下面的详细描述中,只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑,本领域的普通技术人员可以认识到,在不偏离本发明的精神和范围的情况下,可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此,附图和描述在本质上是说明性的,而不是用于限制权利要求的保护范围。
如图1所示,一种温室大棚土壤温度和土壤空气含氧量的调控装置,包括铺设在温室大棚内部地下沿南北方向延伸的若干渗灌支管1,每根所述渗灌支管1上分别设置有若干微孔2,所述渗灌支管1的南端弯曲向上延伸至地面上方设置有排气装置3,所述渗灌支管1的北端连接有通风主管4,所述通风主管4沿温室大棚的北边东西方向铺设,所述通风主管4上设有若干通向温室大棚最高处的引风管道16,所述引风管道16的上端连接通风装置,所述通风装置连接有控制装置。
由于所述渗灌支管1上设有所述微孔2,所述微孔2的大小可以通风透水,但土壤的颗粒不能通过,整个所述渗灌支管1的管网铺设在同一个水平面上。所述渗灌支管1的南端通过所述排气装置3可以排出空气,所述通风主管4连通各个所述渗灌支管1的北端,而且所述通风主管4通过所述引风管道16连通位于温室大棚的最高处的所述通风装置6,所述引风管道16依据与所述渗灌支管1的通风流量按一定间距在所述通风主管4上均匀设置,所述通风主管4大约每隔20米用三通7连接出所述引风管道16,当白天光照达到一定照度时,温室大棚内上部空气温度上升到一定临界温度,通过所述控制装置控制所述通风装置工作,使温室大棚顶部的高温空气通过所述通风装置进入所述通风主管4,然后进入各个所述渗灌支管1,通过所述渗灌支管壁将高温空气携带的热能传导至所述渗灌支管1周围的土壤中,降温除湿,将热量传递给土壤,被降温后的低温空气由所述排气装置3排出,形成空气的上下循环。这样就可以把白天温室大棚上部多余热量传递于地下土壤储存,晚上时,储存于地下土壤中的热能缓慢向上传导于地表,加热地表空气,类似于地暖的功效,维持温室大棚内的夜间温度。通气的过程不仅实现了热量的循环回收利用,而且经过所述渗灌支管1上的所述微孔2,土壤中的空气和渗灌管中空气的物理扩散作用,增加了土壤空气中氧气和二氧化碳的交换,提高了土壤空气的含氧量。
作物需要浇水时,水流进入所述通风主管4,由自动限位开关12控制所述通风主管4的管道水面低于地面10厘米左右,根据不同的土壤物理性质一般8至10小时即可完全浸润土壤。输入所述通风主管4的水中可以溶入作物所需要的肥料或杀虫治病的农药,通过所述通风主管4进入所述渗灌支管1,经所述渗灌支管1上的所述微孔2渗出浸润土壤,水是从下部反重力向上浸润土壤,当植物根际水分满足需要后,即停止浇水。适度控制时间,可使地表保持干燥,因而减少地表水汽蒸发,显著降低棚内湿度,有效降低病害发生。实现水、肥、气、热一体化调控效果。
如图1所示,所述渗灌支管1的所述排气装置3设置有防堵滤网9,所述渗灌支管1与所述通风主管4组成地下灌溉网。所述排气装置3通过直角弯头5安装在所述渗灌支管1上,所述排气装置3内部设置有所述防堵滤网9。
如图1所示,所述渗灌支管1是按深度50厘米,间距1.5至1.7米水平铺设,所述通风装置为轴流通风机6。当所述轴流通风机6工作时,将温室大棚顶部的高温空气引入所述通风主管4中,通过所述通风主管4进入所述渗灌支管1,再由有所述排气装置3排出。
所述控制装置为自动温控开关,所述自动温控开关包括若干个高温闭合开关,所述自动温控开关位于温室大棚内部植物群落的上部位置约100厘米处。所述自动温控开关可以根据工作环境的温度变化,在开关内部发生物理形变,从而产生某些特殊效应,产生导通或者断开动作的一系列自动控制元件,叫做温控开关,也叫温度保护器或温度控制器,简称温控器。或是通过温度保护器将温度传到温度控制器,温度控制器发出开关命令,从而控制设备的运行以达到理想的温度及节能效果。例如泰美TM22温控器系列,均可以满足本发明的需求。
当所述高温闭合开关检测到温室大棚内的温度高于临界值时,所述高温闭合开关接通,控制所述轴流通风机6工作。
所述渗灌支管1的直径为3-8厘米,所述渗灌支管1埋于地下40-60厘米处。优选的所述渗灌支管1埋于地下50厘米处,间隔150至170厘米。所述通风主管4直径16厘米,所述渗灌支管1可以采用例如专利名称为“一种齿纹状透水透气渗透管”、授权公告号为CN203411969U的专利公开的渗透管,也可以是其他通水通气的渗透管。
如图1所示,所述蓄水池11连接有配液池13,所述配液池13连接有输液管14,所述输液管14的另一端连接所述通风主管4的下端,所述输液管14上安装有送液泵15。所述配液池13用于配制水肥溶液,所述蓄水池11中的水通过输水泵8输送到所述配液池13中,然后在所述配液池13中加入适当比例的肥料进行溶解,由所述输液泵15通过所述输液管14输送到所述通风主管4的下端,由所述通风主管4输送到所述渗灌支管1中,通过所述渗灌支管1上的所述微孔2对土壤进行施肥浇水,施肥均匀而且精准,实施水肥一体化灌溉。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种温室大棚土壤温度和土壤空气含氧量的调控装置,其特征在于:包括铺设在温室大棚内部地下沿南北方向延伸的若干渗灌支管,每根所述渗灌支管上分别设置有若干微孔,所述渗灌支管的南端弯曲向上延伸至地面上方设置有排气装置,所述渗灌支管的北端连接有通风主管,所述通风主管沿温室大棚的北边东西方向铺设,所述通风主管上设有若干通向温室大棚最高处的引风管道,所述引风管道的上端连接有通风装置,所述通风装置连接有控制装置。
2.如权利要求1所述的一种温室大棚土壤温度和土壤空气含氧量的调控装置,其特征在于:所述渗灌支管是按深度50厘米,间距1.5至1.7米水平铺设,所述通风装置为轴流通风机。
3.如权利要求1所述一种温室大棚土壤温度和土壤空气含氧量的调控装置,其特征在于:所述控制装置为自动温控开关,所述自动温控开关包括若干个高温闭合开关,所述自动温控开关位于温室大棚内部植物群落的上部位置。
4.如权利要求1所述的一种温室大棚土壤温度和土壤空气含氧量的调控装置,其特征在于:所述排气装置设置有防堵滤网,所述渗灌支管与所述通风主管组成地下灌溉网。
5.如权利要求1至4任一权利要求所述的一种温室大棚土壤温度和土壤空气含氧量的调控装置,其特征在于:所述渗灌支管的直径为3-8厘米,所述通风主管和所述引风管道的直径为11-20厘米。
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