CN111066536A - 一种有机种养结合循环受光高效的设施农业系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种有机种养结合循环受光高效的设施农业系统，包括建筑主体，建筑主体内形成种养空间，种养空间内上下分层布置多层种养层，多层种养层之间设有上下连通多层种养层的中间通道，多层种养层包括从上至下依次设置的植物种植层、菌类种植层和鱼类养殖层；与建筑主体及多层种养层配合还设有太阳能供热系统、热交换系统、通风系统和运输系统。本发明不仅达到了空间高效利用的目的，还达到了所在区域太阳光高效利用的目的。

Description

一种有机种养结合循环受光高效的设施农业系统

技术领域

本发明属于利用太阳能与空间立体种植技术领域，具体涉及一种有机种养结合循环受光高效的设施农业系统。

背景技术

随着城市化进程的不断推进，用做种植业与养殖业的土地空间资源越来越少，提高土地综合利用率和种植效率成为当前需要迫切解决的问题。

公告号CN110268882A的发明专利公开一种新型农业温室系统与太阳能蓄能供能系统，包括：外保温系统、透光系统、种植和养殖部分，集能系统、蓄能系统、供能系统、通风系统，补光系统，增氧系统，集水装置，温湿度、灌溉施肥控制系统等。建设种植养殖生长温室系统，通过集热系统和蓄热系统，将超出生长所需的太阳能收集并储存在蓄能系统中，减少温室降温所需能耗，冬季利用集热和蓄热对温室进行增温，实现北方冬季种植养殖物的有效生长。该系统可实现种植养殖高产、优质、高效、生态、环保，集能蓄能效率高、单位产出投资低、经济社会效益好，为农业绿色、低碳、循环发展提供了新路径。

公告号CN109952885A的发明公开了一种农业经济立体种植系统，包括种植棚及养殖池，所述养殖池位于种植棚底部，所述养殖池内设有过滤网，水泵与养殖池连接，所述种植棚上设有棚盖，棚盖上设有通风口，种植棚内设有固定架、出水口，且出水口与养殖池连接，所述固定架上设有上支撑杆、中支撑杆、下支撑杆，水箱安装在固定架顶端，所述上支撑杆、中支撑杆、下支撑杆上均设有种植槽，水管一端与水箱连接，另一端与上支撑杆、中支撑杆、下支撑杆上的种植槽连接。本发明设计合理；将种植与水产养殖进行结合，固定架及支撑杆能够有效利用种植棚内的空间，种植棚减小了外界环境对种植物的影响，宜推广使用。

公告号CN207589625U的实用新型公开一种立体农业生态系统，包括大棚、设置在大棚内的种植架及养殖沟，所述养殖沟位于种植架正下方；所述种植架包括有上下设置的第一种植层和第二种植层，所述第一种植层设有无土种植槽。第一种植层沿走向呈一定倾斜、并设有无土种植槽，第一种植层在较高端部设有营养液管、在较低端部设有营养液回收槽，营养液管通过滴灌管与无土种植槽连接，营养液回收槽位于无土种植槽端部正下方；第二种植层的上方设有水管，所述水管连接有多条喷淋管，所述喷淋管的端部连接有喷头。大棚内部作物鱼类得到良好的生长环境，充分利用种植养殖空间、光照，充分利用营养液，充分利用喷灌出的水分。

公告号CN107318495A的发明提供了一种基于物联网的多个立体农业种植棚共同管理系统，属于农业技术领域。包括设备端、云网络和控制中心，设备端包括多个立体农业种植装置，种植装置上设置有若个种植单元、光照控制模块、灌溉控制模块、施肥控制模块、温湿度控制模块、视频监控模块、病虫害控制模块和定位模块，控制中心包括控制终端和管理系统，管理系统通过云网络对多个设备端进行管理；本发明利用开发的管理系统对多个种植棚进行远程管理，可精细化管理种植棚的每项工作；管理效率高，可同时管理多个种植棚，真正实现农业管理的科技化、高效化；种植设备占地面积小，管理方便，大大降低了人工成本，在城市推广的化，还可产生环境红利。

但是上述技术方案对于空间及太阳能的多层次利用效率仍然较低，协同效应较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种有机种养结合循环受光高效的设施农业系统。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种有机种养结合循环受光高效的设施农业系统，包括建筑主体，建筑主体内形成种养空间，种养空间内上下分层布置多层种养层，多层种养层之间设有上下连通多层种养层的中间通道，多层种养层包括从上至下依次设置的植物种植层、菌类种植层和鱼类养殖层；与建筑主体及多层种养层配合还设有太阳能供热系统、热交换系统、通风系统和运输系统。

所述建筑主体包括由前墙、后墙、左墙和右墙围合形成的墙体框架，墙体框架的顶部设有顶棚，顶棚由前顶和后顶对接形成。

所述墙体框架与植物种植层和菌类种植层对应分为二层和一层，鱼类养殖层沉于地面设置；

前顶与前墙二层对应处均为玻璃幕墙结构，后顶装有反光板，前顶外还配合安装有保温卷帘。

所述通风系统分为自然通风系统和强制通风系统，

自然通风系统包括在前墙二层设置的可移动推拉式玻璃幕墙，以及在后墙二层设置的可移动推拉式保温板；前墙二层在可移动推拉式玻璃幕墙上设有通风口，后墙二层在可移动推拉式保温板上设有窗户和通风口；自然通风系统还包括在前墙一层设置的通风口，以及在后墙一层设置的窗户和通风口；

强制通风系统包括在上述通风口处配合设置风机，风机运转形成强制通风。

所述太阳能供热系统包括设于建筑主体外的太阳能集热器，与太阳能集热器的进水口连接设有进水管道，与太阳能集热器的出水口连接设有出水管道，出水管道和进水管道与设在鱼类养殖层的供暖管道的进出水口连接；

进水管道上设有三通阀，且进水管道上设有循环泵；出水管道在位于与对外供热管道的连接点上游设有储水箱；

出水管道上旁接有设有对外供热管道，对外供热管道连接对外供热水箱；对外供热管道上设有第一截止阀；

出水管道与供暖管道的进水口连接处设与第二截止阀；

太阳能供热系统包括高温天气工作模式和低温天气工作模式，

高温天气工作模式下，打开第一截止阀和三通阀的供水端，并关闭第二截止阀，利用太阳能集热器加热水，热水经储水箱、第一截止阀进入对外供热水箱，对外供热水箱对外供应热水；

低温天气工作模式下，关闭三通阀的供水端与第一截止阀，并打开第二截止阀，使得供暖管道与循环泵处于通路状态，从供暖管道出来的冷却水经循环泵直接进入太阳能集热器，经太阳能集热器加热后热水进入储水箱进行存储，然后储水箱的热水经第二截止阀进入供暖管道为鱼类养殖层提供热量；换热后的水经供暖管道出水口经循环泵进入太阳能集热器，重新进行新一轮循环。

所述中间通道为上下连通植物种植层、菌类种植层和鱼类养殖层的一条贯穿通道，中间通道在位于鱼类养殖层出设有水平延伸的滑轨，滑轨上运输车，且滑轨连接有滑轨升降机构，使滑轨可向上移动至菌类种植层和植物种植层，从而形成运输系统。

所述建筑主体外设有鱼类养殖槽，鱼类养殖层与鱼类养殖槽连接形成循环回路。

所述热交换系统包括在前顶处设置的喷淋管，喷淋管的上排布设有喷淋头形成喷淋装置，喷淋管由鱼类养殖层供水，喷淋装置向前顶喷淋冷却水形成水帘，水帘对植物种植层降温，同时前顶的下沿延伸至内鱼类养殖槽上方，水帘的水落到鱼类养殖槽内，同时形成对鱼塘内水的增温增氧。

所述循环回路上设有过滤装置。

所述植物种植层排布设置有旋转种植架，旋转种植架包括两水平相对布置的转盘，两转盘的中心处穿设有转轴，转轴连接有驱动机构，驱动机构驱动转轴转动，转轴带动转盘转动；

两转盘的相对侧上沿圆周均布排列有若干水平凸出的连接轴，两个转盘上的连接轴两两相对形成一组，每组的两个连接轴之间设有种植托盘，种植托盘的两端通过连接架与连接轴转动连接。

本发明的有益效果是：

1. 本发明包括植物种植层、菌类种植层和鱼类养殖层、太阳能供热系统、热交换系统、通风系统和运输系统，通过太阳能供热系统可利用太阳能夏季对外提供热水以方便生产生活对热水的需求，冬季为鱼类养殖层提供热量维持合适的温度以保证和促进鱼类的生长。由于采用了立体系统设计，实现了多层次的利用空间，极大地提高了空间的利用率，对于提高土地的集约、高效、持续利用有积极的意义，同时还达到了所在区域太阳光高效利用的目的。

2．本发明的多层种养层包括从上至下依次设置的植物种植层、菌类种植层和鱼类养殖层，其采用三层设计，上层种植蔬菜，中层种植菌类，底层通过鱼塘养鱼，上层利用了其阳光充足的特点用来种植蔬菜，中层的菌类种植层充分利用了其在于中层弱光的环境，三层的空间设计不仅充分的利用了地上空间也利用了底下的空间，为种植养殖用地日益缺乏的情况提供了新思路，新方法。

植物种植层通过利用旋转种植架装置蔬菜等盆栽植物，种植架下方留有足够高度种植需光较弱的植物。

菌类种植层考虑到菌类的生存条件，通过前后墙的通风以及上下通道提供的自然光达到菌类生存的适宜条件。

鱼类养殖层与前墙外的鱼类养殖槽连接形成回路，冬季通过太阳能供热系统为鱼类提供适宜的温度。

4. 本发明的建筑主体包括由前墙、后墙、左墙和右墙围合形成的墙体框架，墙体框架的顶部设有顶棚，顶棚由前顶和后顶对接形成；墙体框架与植物种植层和菌类种植层对应分为二层和一层，鱼类养殖层沉于地面设置。

前顶与前墙二层对应处均为玻璃幕墙结构，后顶装有反光板，为植物种植层提供充足的光照。前顶外还配合安装有保温卷帘，达到夜晚对建筑保温的效果。

5. 本发明的通风系统分为自然通风系统和强制通风系统，

自然通风系统包括在前墙二层设置的可移动推拉式玻璃幕墙，以及在后墙二层设置的可移动推拉式保温板，在温度过高时打开前后墙形成自然通风。

前墙二层在可移动推拉式玻璃幕墙上设有通风口，后墙二层在可移动推拉式保温板上设有窗户和通风口；自然通风系统还包括在前墙一层设置的通风口，以及在后墙一层设置的窗户和通风口，从而使前墙通风口与后墙的窗户和通风口形成自然通风。

强制通风系统包括在上述通风口处配合设置风机，风机运转形成强制通风。

6. 本发明中太阳能供热系统包括高温天气工作模式和低温天气工作模式。

高温天气工作模式下，打开第一截止阀和三通阀的供水端，并关闭第二截止阀，利用太阳能集热器加热水，热水经储水箱、第一截止阀进入对外供热水箱，外供热水箱对外供应热水，供应的热水能量可用于后续的农产品深加工；

低温天气工作模式下，关闭三通阀的供水端与第一截止阀，并打开第二截止阀，使得供暖管道与循环泵处于通路状态，从供暖管道11出来的冷却水经循环泵直接进入太阳能集热器，经太阳能集热器加热后热水进入储水箱进行存储，然后储水箱的热水经第二截止阀进入供暖管道为鱼类养殖层提供热量；换热后的水经供暖管道出水口经循环泵进入太阳能集热器，重新进行新一轮循环。

7. 本发明中建筑主体外设有鱼类养殖槽，鱼类养殖层与鱼类养殖槽连接形成循环回路，实现水质交换，并且循环回路上可设有过滤装置，实现对水中粪便的过滤。

热交换系统包括在前顶处设置的喷淋管，喷淋管的上排布设有喷淋头形成喷淋装置，喷淋管由鱼类养殖层供水，喷淋装置向前顶喷淋冷却水形成水帘，达到使植物种植层夏天降温的目的。

同时前顶的下沿延伸至内鱼类养殖槽上方，水帘的水落到鱼类养殖槽内，在水帘对植物种植层降温的同时水帘温度升高，然后落入到鱼类养殖槽内，实现对鱼塘内水的增温效果，使水塘内内保持在32-35℃（鱼类适宜的生长温度），同时水在这个过程中实现增氧效果，可降低鱼塘原有制氧机的能耗。

本发明中热交换系统包括在前顶处设置的喷淋管，喷淋管上排布设有喷淋头形成喷淋降温装置，喷淋降温装置向前顶喷淋冷却水形成水帘，。

8. 本发明中运输系统完成对鱼类养殖层产物的东西向运输，同时滑轨可向上移动至菌类种植层和植物种植层，完成对菌类种植层及植物种植层产物的运输。

9.本发明实现了有效的碳传递，由于本立体农业种植养殖系统既有养殖又有种植，下层的鱼类养殖层和菌类种植层产生大量的二氧化碳通过中间的上下通道为植物种植层提供碳源，通过植物固定下来，而植物为建筑内部提供氧气，减少了与外部的空气的交换。

同时基于热量流动分析，菌类种植过程中产生了大量的废热并且鱼类养殖层获得了太阳能的热量还有自身产生的热量，菌类种植层和鱼类养殖层均通过中间的上下通道为植物种植层提供热量。

由于系统本身可以完成碳的供给与热量供给有效的减少冬季与外界的通风频率，减少了热量的损失，减少了经济开支。此外在一定条件下，由于菌类种植层数量的众多，可以使室内的二氧化碳浓度高于外界二氧化碳的浓度，加快了植物的生长，提高了种植效率。考虑到二氧化碳浓度的提高可能会对鱼类养殖造成的影响，通过适当的通风与鱼塘的加氧来确保鱼类的良好生长。

10.本发明采用循环种植架，种植架本身根据实际情况可提供其自身占地面积一倍以上的种植面积，此外由于种植架下面依旧可以种植蔬菜，且还有菌类种植层，最底层的鱼塘也增加了面积的利用率，因此本系统实现多倍以上的种植面积的利用。

11.由于植物种植层与菌类种植层的上下通道的存在，为菌类种植层和鱼类养殖层提供了弱光环境更加有益于菌类与鱼类的生长。本系统不仅通过多层种植养殖的设计不仅充分利用了太阳光线，而且通过合理位置与角度的太阳能集热器的加装充分利用了太阳光的热，降低了碳排放。在夏季可以通过调节太阳能集热器系统的工作模式来提供生活热水，冬天则利用太阳能集热器的闭环循环为鱼池加热，进而为整个立体系统提供一定的热量。

由于植物种植层通过反光板的加装更加充分的利用了建筑所在环境的光线，为蔬菜种植提供了更加丰富的光线资源，为植物种植层的植物密度的增加提供了基础。通过太阳能集热器，植物种植层，反光板的阶梯的设计使得整套系统所在区域的太阳光得以充分利用，不仅达到了空间高效利用的目的，还达到了所在区域太阳光高效利用的目的。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2图1中鱼类养殖层的俯视图；

图3是本发明的左视图；

图4是本发明通风系统的示意图；

图5是本发明太阳能供热系统的示意图；

图6是图1中旋转种植架的放大图；

图7是图6的右视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

如图1至图7所示，本发明的一种有机种养结合循环受光高效的设施农业系统，包括建筑主体，建筑主体内形成种养空间，种养空间内上下分层布置多层种养层，多层种养层之间设有上下连通多层种养层的中间通道35，多层种养层包括从上至下依次设置的植物种植层1、菌类种植层4和鱼类养殖层6；与建筑主体及多层种养层配合还设有太阳能供热系统、热交换系统、通风系统和运输系统。

本实施例中，中间通道35为上下连通植物种植层1、菌类种植层4和鱼类养殖层6的一条贯穿通道，中间通道35在位于鱼类养殖层出设有水平延伸的滑轨17，滑轨17上运输车16，且滑轨17连接有滑轨升降机构（可选用剪叉式升降台），使滑轨可向上移动至菌类种植层4和植物种植层6，从而形成运输系统。

运输系统可完成对鱼类养殖层6产物的东西向运输，同时滑轨17可向上移动至菌类种植层4和植物种植层1，完成对菌类种植层4及植物种植层1产物的运输。

建筑主体包括由前墙27、后墙29、左墙和右墙围合形成的墙体框架，墙体框架的顶部设有顶棚，顶棚由前顶26和后顶28对接形成。

墙体框架与植物种植层1和菌类种植层4对应分为二层和一层，鱼类养殖层6沉于地面设置。前顶26与前墙二层27对应处均为玻璃幕墙结构，后顶28装有反光板，为植物种植层提供充足的光照。

前顶26外还配合安装有保温卷帘14，保温卷帘14夜晚展开、白天收起，达到夜晚对建筑保温的效果。

通风系统分为自然通风系统和强制通风系统，自然通风系统包括在前墙27二层设置的可移动推拉式玻璃幕墙，以及在后墙29二层设置的可移动推拉式保温板；前墙27二层在可移动推拉式玻璃幕墙上设有通风口33，后墙29二层在可移动推拉式保温板上设有窗户34和通风口33；自然通风系统还包括在前墙27一层设置的通风口33，以及在后墙29一层设置的窗户34和通风口33。强制通风系统包括在上述通风口33处配合设置风机，风机运转形成强制通风。

太阳能供热系统包括设于建筑主体外的太阳能集热器7（太阳能集热器7为列管式太阳能集热器），与太阳能集热器7的进水口连接设有进水管道，与太阳能集热器7的出水口连接设有出水管道，出水管道和进水管道与设在鱼类养殖层6的供暖管道11的进出水口连接；进水管道上设有三通阀32，且进水管道上设有循环泵12；出水管道在位于与对外供热管道的连接点上游设有储水箱9；出水管道上旁接有设有对外供热管道，对外供热管道连接对外供热水箱20。

对外供热管道上设有第一截止阀25；出水管道与供暖管道的进水口连接处设与第二截止阀24。

太阳能供热系统包括高温天气工作模式和低温天气工作模式：

高温天气工作模式下，打开第一截止阀25和三通阀32的供水端，并关闭第二截止阀24，利用太阳能集热器7加热水，热水经储水箱9、第一截止阀25进入对外供热水箱20，对外供热水箱对外供应热水，供应的热水能量可用于后续的农产品深加工。

低温天气工作模式下，关闭三通阀32的供水端与第一截止阀25，并打开第二截止阀24，使得供暖管道11与循环泵12处于通路状态，从供暖管道11出来的冷却水经循环泵直接进入太阳能集热器7，经太阳能集热器7加热后热水进入储水箱9进行存储，然后储水箱9的热水经第二截止阀24进入供暖管道11为鱼类养殖层6提供热量；换热后的水经供暖管道11出水口经循环泵12进入太阳能集热器7，重新进行新一轮循环。

热交换系统包括在前顶26处设置的喷淋管，喷淋管上排布设有喷淋头形成喷淋降温装置13，喷淋降温装置13向前顶26喷淋冷却水形成水帘，达到使植物种植层夏天降温的目的。

建筑主体外设有鱼类养殖槽41，鱼类养殖层6与鱼类养殖槽41连接形成循环回路（鱼类养殖层6与鱼类养殖槽41之间可通过两条流动方向相反的管路连接，实现循环回路），实现水质交换，并且循环回路上可设有过滤装置，实现对水中粪便的过滤。鱼类养殖槽41加装玻璃盖板为室外鱼塘保温减少热量流失。

热交换系统包括在前顶处设置的喷淋管，喷淋管的上排布设有喷淋头形成喷淋装置13，喷淋管由鱼类养殖层6供水，喷淋装置向前顶喷淋冷却水形成水帘，达到使植物种植层夏天降温的目的。

同时前顶的下沿延伸至内鱼类养殖槽41上方，水帘的水落到鱼类养殖槽41内，在水帘对植物种植层降温的同时水帘温度升高，然后落入到鱼类养殖槽41内，实现对鱼塘内水的增温效果，使水塘内内保持在32-35℃（鱼类适宜的生长温度），同时水在这个过程中实现增氧效果，可降低鱼塘原有制氧机的能耗。鱼类养殖槽41内水增温增氧后又通过循环回路传递至鱼类养殖层6。

冬季可通过太阳能供热系统为鱼类养殖层6提供适宜的温度，然后鱼类养殖层6的水又通过循环回路传递至鱼类养殖槽41，为鱼类生长提供适宜的温度。

鱼类养殖层6及鱼类养殖槽41通过上述设置实现了高密度养殖。

本实施例中，植物种植层排布设置有旋转种植架2，旋转种植架2包括两水平相对布置的转盘36，两转盘36的中心处穿设有转轴37，转轴37连接有驱动机构42，驱动机构42驱动转轴37转动，转轴37带动转盘36实现360°转动。

两转盘37的相对侧上沿圆周均布排列有六个水平凸出的连接轴38，两个转盘37上的连接轴38两两相对形成一组，每组的两个连接轴38之间设有种植托盘39（种植托盘39设置为六个），种植托盘39的两端通过三角形连接架40与连接轴38转动连接。

本发明采用循环种植架，种植架本身根据实际情况可提供其自身占地面积1.7倍的种植面积（选择种植托盘的宽度），此外由于种植架下面依旧可以种植蔬菜，且还有菌类种植层，最底层的鱼塘也增加了面积的利用率，因此本系统实现3.7倍以上的种植面积的利用。

本发明的多层种养层包括从上至下依次设置的植物种植层1、菌类种植层4和鱼类养殖层6，其采用三层设计，上层种植蔬菜，中层种植菌类，底层通过鱼塘养鱼。

植物种植层1通过利用旋转种植架2装置蔬菜等盆栽植物，种植架下方留有足够高度种植需光较弱的植物。

菌类种植层4顶部使用横梁作支撑，使用绳子吊装完成菌类种植，考虑到菌类的生存条件，通过前后墙的通风以及上下通道提供的自然光达到菌类生存的适宜条件。

鱼类养殖层6与前墙27外的鱼类养殖槽41连接形成回路，冬季通过太阳能供热系统为鱼类提供适宜的温度。

植物种植层1与菌类种植层4墙外还加装有防虫网。

本系统的植物种植层、菌类种植层、鱼类养殖层在实际生产中可以提供蘑菇和不同植物的蔬菜、一种或多种鱼类，种类丰富的蔬菜几乎涵盖了人们所需要的所有的对于各种除了主食以外的营养元素的需求，可以在局部区域或者小范围内实现较长时间的对于丰富的维生素、氨基酸、无机盐的需求，为岛屿，与外界交通不便的山区提供了更多的选择。满足实现了在一个系统中供给类种植了蔬菜，提供了更宽范围的营养物质，宽范围的口感（更加美味）。

本系统不仅有效提高生产效率，提供了较宽范围的种植条件，在需要种植更多种类的蔬菜时，由于植物种植层的上层为旋转种植架，下层依旧可以种植蔬菜，提供了更多的种植环境，此外本系统拥有一般种植系统不具有的菌类种植层，可以通过调节蔬菜的种植种类来实现更多蔬菜的种植。

本发明包括植物种植层、菌类种植层和鱼类养殖层、太阳能供热系统、热交换系统、通风系统和运输系统，通过太阳能供热系统可利用太阳能夏季对外提供热水以方便生产生活对热水的需求，冬季为鱼类养殖层提供热量维持合适的温度以保证和促进鱼类的生长。由于采用了立体系统设计，实现了多层次的利用空间，极大地提高了空间的利用率，对于提高土地的集约、高效、持续利用有积极的意义。

本发明实现了有效的碳传递，由于本立体农业种植养殖系统既有养殖又有种植，下层的鱼类养殖层和菌类种植层产生大量的二氧化碳通过中间的上下通道为植物种植层提供碳源，通过植物固定下来，而植物为建筑内部提供氧气，减少了与外部的空气的交换。

同时基于热量流动分析，菌类种植过程中产生了大量的废热并且鱼类养殖层获得了太阳能的热量还有自身产生的热量，菌类种植层和鱼类养殖层均通过中间的上下通道为植物种植层提供热量。

碳传递和流动的综合分析，由于系统本身可以完成碳的供给与热量供给有效的减少冬季与外界的通风频率，减少了热量的损失，减少了经济开支。此外在一定条件下，由于菌类种植层数量的众多，可以使室内的二氧化碳浓度高于外界二氧化碳的浓度，加快了植物的生长，提高了种植效率。考虑到二氧化碳浓度的提高可能会对鱼类养殖造成的影响，通过适当的通风与鱼塘的加氧来确保鱼类的良好生长。

由于植物种植层与菌类种植层的上下通道的存在，为菌类种植层和鱼类养殖层提供了弱光环境更加有益于菌类与鱼类的生长。本系统不仅通过多层种植养殖的设计不仅充分利用了太阳光线，而且通过合理位置与角度的太阳能集热器的加装充分利用了太阳光的热，降低了碳排放。在夏季可以通过调节太阳能集热器系统的工作模式来提供生活热水，冬天则利用太阳能集热器的闭环循环为鱼池加热，进而为整个立体系统提供一定的热量。

由于本系统采用三层设计，上层种植蔬菜，中层种植菌类，底层通过鱼塘养鱼，上层的利用了其阳光充足的特点用来种植蔬菜，中层的菌类种植层充分利用了其在于中层弱光的环境，三层的空间设计不仅充分的利用了地上空间也利用了底下的空间，为种植养殖用地日益缺乏的今天提供了新思路，新方法。

由于植物种植层通过反光板的加装更加充分的利用了建筑所在环境的光线，为蔬菜种植提供了更加丰富的光线资源，为植物种植层的植物密度的增加提供了基础。通过太阳能集热器，植物种植层，反光板的阶梯的设计使得整套系统所在区域的太阳光得以充分利用，不仅达到了空间高效利用的目的，还达到了所在区域太阳光高效利用的目的。

本发明可适用于较宽的环境条件范围，例如：城市、岛屿、大型渔船等移动设施，因此可以在较高的推广价值。

以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语 “前”、“后”、上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。

Claims (10)

1.一种有机种养结合循环受光高效的设施农业系统，其特征在于：包括建筑主体，建筑主体内形成种养空间，种养空间内上下分层布置多层种养层，多层种养层之间设有上下连通多层种养层的中间通道，多层种养层包括从上至下依次设置的植物种植层、菌类种植层和鱼类养殖层；与建筑主体及多层种养层配合还设有太阳能供热系统、热交换系统、通风系统和运输系统。

2.根据权利要求1所述的有机种养结合循环受光高效的设施农业系统，其特征在于：所述建筑主体包括由前墙、后墙、左墙和右墙围合形成的墙体框架，墙体框架的顶部设有顶棚，顶棚由前顶和后顶对接形成。

3.根据权利要求2所述的有机种养结合循环受光高效的设施农业系统，其特征在于：所述墙体框架与植物种植层和菌类种植层对应分为二层和一层，鱼类养殖层沉于地面设置；

前顶与前墙二层对应处均为玻璃幕墙结构，后顶装有反光板，前顶外还配合安装有保温卷帘。

4.根据权利要求3所述的有机种养结合循环受光高效的设施农业系统，其特征在于：所述通风系统分为自然通风系统和强制通风系统，

自然通风系统包括在前墙二层设置的可移动推拉式玻璃幕墙，以及在后墙二层设置的可移动推拉式保温板；前墙二层在可移动推拉式玻璃幕墙上设有通风口，后墙二层在可移动推拉式保温板上设有窗户和通风口；自然通风系统还包括在前墙一层设置的通风口，以及在后墙一层设置的窗户和通风口；

强制通风系统包括在上述通风口处配合设置风机，风机运转形成强制通风。

5.根据权利要求1所述的有机种养结合循环受光高效的设施农业系统，其特征在于：所述太阳能供热系统包括设于建筑主体外的太阳能集热器，与太阳能集热器的进水口连接设有进水管道，与太阳能集热器的出水口连接设有出水管道，出水管道和进水管道与设在鱼类养殖层的供暖管道的进出水口连接；

进水管道上设有三通阀，且进水管道上设有循环泵；出水管道在位于与对外供热管道的连接点上游设有储水箱；

出水管道上旁接有设有对外供热管道，对外供热管道连接对外供热水箱；对外供热管道上设有第一截止阀；

出水管道与供暖管道的进水口连接处设与第二截止阀；

太阳能供热系统包括高温天气工作模式和低温天气工作模式，

高温天气工作模式下，打开第一截止阀和三通阀的供水端，并关闭第二截止阀，利用太阳能集热器加热水，热水经储水箱、第一截止阀进入对外供热水箱，对外供热水箱对外供应热水；

低温天气工作模式下，关闭三通阀的供水端与第一截止阀，并打开第二截止阀，使得供暖管道与循环泵处于通路状态，从供暖管道出来的冷却水经循环泵直接进入太阳能集热器，经太阳能集热器加热后热水进入储水箱进行存储，然后储水箱的热水经第二截止阀进入供暖管道为鱼类养殖层提供热量；换热后的水经供暖管道出水口经循环泵进入太阳能集热器，重新进行新一轮循环。

6.根据权利要求1所述的有机种养结合循环受光高效的设施农业系统，其特征在于：所述中间通道为上下连通植物种植层、菌类种植层和鱼类养殖层的一条贯穿通道，中间通道在位于鱼类养殖层出设有水平延伸的滑轨，滑轨上运输车，且滑轨连接有滑轨升降机构，使滑轨可向上移动至菌类种植层和植物种植层，从而形成运输系统。

7.根据权利要求1所述的有机种养结合循环受光高效的设施农业系统，其特征在于：所述建筑主体外设有鱼类养殖槽，鱼类养殖层与鱼类养殖槽连接形成循环回路。

8.根据权利要求7所述的有机种养结合循环受光高效的设施农业系统，其特征在于：所述热交换系统包括在前顶处设置的喷淋管，喷淋管的上排布设有喷淋头形成喷淋装置，喷淋管由鱼类养殖层供水，喷淋装置向前顶喷淋冷却水形成水帘，水帘对植物种植层降温，同时前顶的下沿延伸至内鱼类养殖槽上方，水帘的水落到鱼类养殖槽内，同时形成对鱼塘内水的增温增氧。

9.根据权利要求7所述的有机种养结合循环受光高效的设施农业系统，其特征在于：所述循环回路上设有过滤装置。

10.根据权利要求1—9任一项所述的有机种养结合循环受光高效的设施农业系统，其特征在于：所述植物种植层排布设置有旋转种植架，旋转种植架包括两水平相对布置的转盘，两转盘的中心处穿设有转轴，转轴连接有驱动机构，驱动机构驱动转轴转动，转轴带动转盘转动；

两转盘的相对侧上沿圆周均布排列有若干水平凸出的连接轴，两个转盘上的连接轴两两相对形成一组，每组的两个连接轴之间设有种植托盘，种植托盘的两端通过连接架与连接轴转动连接。

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