CN111820041A - 一种适用于寒地种植的蔬菜大棚 - Google Patents

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Abstract

一种适用于寒地种植的蔬菜大棚，属于蔬菜大棚技术领域，以解决大棚在冬季寒冷地区取暖成本较高的问题。本发明包括大棚体、隔热层和沼气发热装置，大棚体的四周设有隔热层，隔热层位于地表以下，大棚体内设有沼气发热装置。本发明利用沼气发酵产生可燃气体，可燃气体燃烧发热，使大棚内温度升高，同时设置隔热层，防止大棚内的土层由热传导散失过多热量而造成土层结冻或室内温度较低的问题，使大棚内的温度维持在一定范围内，利于农作物生长。本发明所采用的沼气发酵供热成本低廉，使蔬菜在冬季种植的成本相对较低。

Description

一种适用于寒地种植的蔬菜大棚
技术领域
本发明涉及一种寒地蔬菜大棚，属于农业蔬菜大棚技术领域。
背景技术
在冬季寒冷地区，尤其是黑龙江地区，冻土层较深，一般在1.8-2.6米之间，使得冬季农作物无法生长，如果采用传统大棚种植，需要采取燃煤等措施进行取暖，而农作物生产需要几个月时间，并且温度需要维持在一定范围，这使得取暖成本较高，这是大棚不能在寒地利用的原因。
发明内容
本发明为了解决大棚在冬季寒冷地区取暖成本较高的问题，而提供一种适用于寒地种植的蔬菜大棚。
本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：
一种适用于寒地种植的蔬菜大棚，包括大棚体、隔热层和沼气发热装置，大棚体的四周设有隔热层，隔热层位于地表以下，大棚体内设有沼气发热装置。
优选地，所述隔热层的深度大于或等于冻土层的深度。
优选地，所述沼气发热装置包括沼气热水炉、沼气输送管、沼气发酵罐和供热管，沼气发酵罐埋入地表以下，沼气发酵罐通过沼气输送管与沼气热水炉上的燃气输送端口连通，沼气热水炉上的输水管与供热管连接，供热管位于大棚体内的地表以下，供热管的端部从地表伸出。
优选地，所述大棚体由双层塑料膜和支架组成，双层塑料膜包覆在支架表面，支架固定在地面上。
优选地，所述隔热层由隔热砖堆砌而成。
优选地，所述大棚体顶部设有通风口。
优选地，一种适用于寒地种植的蔬菜大棚，还包括电加热炉和发电装置，发电装置与电加热炉电连接。
优选地，所述发电装置包括风轮、风轮轴、发电机、支架、导流风筒和两个磁铁，
风轮轴竖直地转动设置在支架上，风轮轴上固定设有风轮和一个磁铁，支架上固定设有导流风筒和一个磁铁，两个磁铁同极相对设置，导流风筒上设有多个风道，每个风道与风轮相对设置，风轮轴通过传动机构与发电机上的转轴连接，发电机与电加热炉电连接。
优选地，所述传动机构包括A皮带轮、B皮带轮和皮带，A皮带轮固定设置在风轮轴上，B皮带轮固定在发电机的转轴上，A皮带轮和B皮带轮通过皮带连接传动。
优选地，一种适用于寒地种植的蔬菜大棚还包括石墨烯墙，石墨烯墙设置在大棚体内部的一侧。
优选地，导流风筒上的风道出风口相对与风轮的轮心偏心设置。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
本发明利用沼气发酵产生可燃气体，可燃气体燃烧发热，使大棚内温度升高，同时设置隔热层，防止大棚内的土层由热传导散失过多热量而造成土层结冻或室内温度较低的问题，使大棚内的温度维持在一定范围内，利于农作物生长。本发明所采用的沼气发酵供热成本低廉，使蔬菜在冬季种植的成本相对较低。
附图说明
图1是本发明的示意图；
图2是沼气发热装置的示意图；
图3是发电装置的示意图；
图4是图3的A向视图；
图5是太阳能电池板的俯视图。
附图标记说明：1为大棚体，1-1为通风口，2为隔热层，3为沼气发热装置，4为电加热炉，5为发电装置，6为A皮带轮，7为B皮带轮,8为石墨烯墙，3-1为沼气热水炉，3-2为沼气输送管，3-3为沼气发酵罐，3-4为供热管，5-1为风轮，5-2为风轮轴，5-3为发电机，5-4为支架，5-5为导流风筒，5-6为磁铁，551为风道，511为弧形叶片，512为套筒。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明：本实施例在以本发明技术方案的前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
实施例1：如图1所示，本实施例一种适用于寒地种植的蔬菜大棚，包括大棚体1、隔热层2和沼气发热装置3，大棚体1的四周设有隔热层2，隔热层2位于地表以下，大棚体1内设有沼气发热装置3。
所述隔热层2的深度大于或等于冻土层的深度，以起到隔热作用，防止热量过多损失。
所述沼气发热装置3包括沼气热水炉3-1、沼气输送管3-2、沼气发酵罐3-3和供热管3-4，沼气发酵罐3-3埋入地表以下，沼气发酵罐3-3通过沼气输送管3-2与沼气热水炉3-1上的燃气输送端口连通，沼气热水炉3-1上的输水管与供热管3-4连接，供热管3-4位于大棚体1内的地表以下，供热管3-4可埋入地表以下30-80cm，如果开垄，指垄沟以下30-80cm，供热管3-4的端部从地表伸出。
供热管3-4在地表以下可按照蛇形方式进行布置，更加有利于向土壤内传递热量。
沼气发酵罐3-3埋入地表以下，通过向沼气发酵罐3-3内按照一定比例放入粪和发酵剂进行发酵产生可燃气体，可燃气体通过沼气输送管3-2输送至沼气热水炉3-1内进行燃烧，对沼气热水炉3-1内的水进行加热，加热的水通过供热管3-4将热量传递给土壤，使土壤的温度升高，同时发酵后的残渣可作为肥料使用。
所述大棚体1由双层塑料膜和支架组成，双层塑料膜包覆在支架表面，支架固定在地面上，双层塑料膜外表面包覆有保温被。
所述大棚体1还可以由双层玻璃制作而成，双层玻璃通过支架支撑，设置双层玻璃，具有一定的保温性能。
所述隔热层2由隔热砖堆砌而成，隔热砖可采用普通隔热砖，可以为硅藻土砖、膨胀蛏石砖、膨胀珍珠岩砖。
所述大棚体1顶部设有通风口1-1，设置通风口1-1是为了防止大棚内的湿度过高，进行适当的通风，以保持大棚内湿度在一定范围内，满足农作物生长的需要。可选地，通风口1-1处可安装有风扇，以增加空气的流动性。
本实施例还包括电加热炉4和发电装置5，发电装置5与电加热炉4电连接，以进一步提升大棚内的供热。
发电装置5可采用风力发电或太阳能发电，当采用风力发电时，如图3和图4所示，发电装置5的结构为：所述发电装置5包括风轮5-1、风轮轴5-2、发电机5-3、支架5-4、导流风筒5-5和两个磁铁5-6，
风轮轴5-2竖直地转动设置在支架5-4上，风轮轴5-2上固定设有风轮5-1和一个磁铁5-6，支架5-4上固定设有导流风筒5-5和一个磁铁5-6，两个磁铁5-6同极相对设置，导流风筒5-5上设有多个风道551，每个风道551与风轮5-1相对设置，风轮5-1轴通过传动机构与发电机5-3上的转轴连接，发电机5-3与电加热炉4电连接。
所述传动机构包括A皮带轮6、B皮带轮7和皮带，A皮带轮6固定设置在风轮轴5-2上，B皮带轮7固定在发电机5-3的转轴上，A皮带轮6和B皮带轮7通过皮带连接传动。
导流风筒5-5上的风道551出风口相对与风轮5-1的轮心偏心设置，以使不同风向的风进入风道551中均能带动风轮5-1转动。
风轮轴5-2通过轴承转动设置在支架5-4上，风轮轴5-2利用两块磁铁5-6的同极相斥的作用力，以减小风轮轴5-2对轴承的轴压力，提高轴承的使用寿命，同时降低转动时的阻力，提高发电效率。
优选地，风轮5-1包括多个弧形叶片511和套筒512，套筒512的外表面固定设有多个均匀分布的弧形叶片511，导流风筒5-2的四周设有多个风道551，可使不同风向的风进入风道551带动风轮5-1转动，以提高风力发电的效率，进而使能将风能高效地转化成热能。
本实施例还可以采用太阳能单独发电，采用太阳能电池板发电后，对电加热炉4供电。
本实施例还可以采用太阳能发电与风力发电相结合的方式，即在所述支架5-4的顶部安装有太阳能电池板，太阳能电池板的结构如图5所示，为多棱锥结构，以避免受太阳光照射角度的影响，使在有太阳光的情况下能一直发电。
在白天时，将大棚体1表面的保温被卷起，大棚内的热量主要来自太阳光对大棚体1的直射、沼气燃烧所产生的热量和电加热炉产生的热量。在夜晚时，大棚内的热量主要来自沼气燃烧所产生的热量和电加热炉产生的热量，夜晚时需要将将大棚体1表面的保温被盖上以防止热量过多散失。
实施例2：如图1、图3和图4所示，一种适用于寒地种植的蔬菜大棚，包括大棚体1、隔热层2、电加热炉4和发电装置5，
大棚体1的四周设有隔热层2，大棚体1内设有电加热炉4，隔热层2位于地表以下，发电装置5位于大棚体1外部，发电装置5与电加热炉4电连接。
所述大棚体1由双层塑料膜和支架组成，双层塑料膜包覆在支架表面，支架固定在地面上，双层塑料膜外表面包覆有保温被。
所述大棚体1还可以由双层玻璃制作而成，双层玻璃通过支架支撑，设置双层玻璃，具有一定的保温性能。
所述隔热层2由隔热砖堆砌而成，隔热砖可采用普通隔热砖，可以为硅藻土砖、膨胀蛏石砖、膨胀珍珠岩砖。
所述大棚体1顶部设有通风口1-1，通风口1-1是为了防止大棚内的湿度过高，进行适当的通风，以保持大棚内湿度在一定范围内，满足农作物生长的需要。可选地，通风口1-1处可安装有风扇，以增加空气的流动性。
发电装置5可采用风力发电或太阳能发电，当采用风力发电时，如图3和图4所示，发电装置5的结构为：所述发电装置5包括风轮5-1、风轮轴5-2、发电机5-3、支架5-4、导流风筒5-5和两个磁铁5-6，
风轮轴5-2竖直地转动设置在支架5-4上，风轮轴5-2上固定设有风轮5-1和一个磁铁5-6，支架5-4上固定设有导流风筒5-5和一个磁铁5-6，两个磁铁5-6同极相对设置，导流风筒5-5上设有多个风道551，每个风道551与风轮5-1相对设置，风轮5-1轴通过传动机构与发电机5-3上的转轴连接，发电机5-3与电加热炉4电连接。
所述传动机构包括A皮带轮6、B皮带轮7和皮带，A皮带轮6固定设置在风轮轴5-2上，B皮带轮7固定在发电机5-3的转轴上，A皮带轮6和B皮带轮7通过皮带连接传动。
导流风筒5-5上的风道551出风口相对与风轮5-1的轮心偏心设置，以使不同风向的风进入风道551中均能带动风轮5-1转动。
风轮轴5-2通过轴承转动设置在支架5-4上，风轮轴5-2利用两块磁铁5-6的同极相斥的作用力，以减小风轮轴5-2对轴承的轴压力，提高轴承的使用寿命，同时降低转动时的阻力，提高发电效率。
优选地，风轮5-1包括多个弧形叶片511和套筒512，套筒512的外表面固定设有多个均匀分布的弧形叶片511，导流风筒5-2的四周设有多个风道551，可使不同风向的风进入风道551带动风轮5-1转动，以提高风力发电的效率，进而使能将风能高效地转化成热能。
本实施例还可以采用太阳能单独发电，采用太阳能电池板发电后，对电加热炉4供电。
本实施例还可以采用太阳能发电与风力发电相结合的方式，即在所述支架5-4的顶部安装有太阳能电池板，太阳能电池板的结构如图5所示，为多棱锥结构，以使避免太阳光照射角度的影响，使在有太阳光的情况下能一直发电。
实施例1和实施例2中的太阳能电池板发电所产生的电能也可以逆变器存储到蓄电池，可在夜间再通过蓄电池供电给电加热炉4。
本实施例1和实施例2还包括石墨烯墙8，石墨烯墙8设置在大棚体1内部的一侧。
石墨烯墙6可通过普通砖堆砌并在其表面涂有石墨烯涂料制作而成，其作用是吸收太阳光热量。
在白天时，将大棚体1表面的保温被卷起，大棚内的热量主要来自太阳光的热量和电加热炉产生的热量。在夜晚时，大棚内的热量主要来自沼气燃烧所产生的热量和电加热炉产生的热量，夜晚时需要将将大棚体1表面的保温被盖上以起到热量过多散失的作用。
本实施例1和2中的供热所采用的能源均为节能环保能源，与传统的燃煤取暖相比，成本低廉，通过一次性投入可长期使用。
本发明虽然已经通过一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种适用于寒地种植的蔬菜大棚，其特征在于：包括大棚体(1)、隔热层(2)和沼气发热装置(3)，大棚体(1)的四周设有隔热层(2)，隔热层(2)位于地表以下，大棚体(1)内设有沼气发热装置(3)。
2.根据权利要求1所述的一种适用于寒地种植的蔬菜大棚，其特征在于：所述隔热层(2)的深度大于或等于冻土层的深度。
3.根据权利要求1所述的一种适用于寒地种植的蔬菜大棚，其特征在于：所述沼气发热装置(3)包括沼气热水炉(3-1)、沼气输送管(3-2)、沼气发酵罐(3-3)和供热管(3-4)，沼气发酵罐(3-3)埋入地表以下，沼气发酵罐(3-3)通过沼气输送管(3-2)与沼气热水炉(3-1)上的燃气输送端口连通，沼气热水炉(3-1)上的输水管与供热管(3-4)连接，供热管(3-4)位于大棚体(1)内的地表以下，供热管(3-4)的端部从地表伸出。
4.根据权利要求1所述的一种适用于寒地种植的蔬菜大棚，其特征在于：所述大棚体(1)由双层塑料膜和支架组成，双层塑料膜包覆在支架表面，支架固定在地面上。
5.根据权利要求1所述的一种适用于寒地种植的蔬菜大棚，其特征在于：所述隔热层(2)由隔热砖堆砌而成。
6.根据权利要求1所述的一种适用于寒地种植的蔬菜大棚，其特征在于：所述大棚体(1)顶部设有通风口(1-1)。
7.根据权利要求1所述的一种适用于寒地种植的蔬菜大棚，其特征在于：还包括电加热炉(4)和发电装置(5)，发电装置(5)与电加热炉(4)电连接。
8.根据权利要求7所述的一种适用于寒地种植的蔬菜大棚，其特征在于：所述发电装置(5)包括风轮(5-1)、风轮轴(5-2)、发电机(5-3)、支架(5-4)、导流风筒(5-5)和两个磁铁(5-6)，
风轮轴(5-2)竖直地转动设置在支架(5-4)上，风轮轴(5-2)上固定设有风轮(5-1)和一个磁铁(5-6)，支架(5-4)上固定设有导流风筒(5-5)和一个磁铁(5-6)，两个磁铁(5-6)同极相对设置，导流风筒(5-5)上设有多个风道(551)，每个风道(551)与风轮(5-1)相对设置，风轮(5-1)轴通过传动机构与发电机(5-3)上的转轴连接，发电机(5-3)与电加热炉(4)电连接。
9.根据权利要求8所述的一种适用于寒地种植的蔬菜大棚，其特征在于：所述传动机构包括A皮带轮(6)、B皮带轮(7)和皮带，A皮带轮(6)固定设置在风轮轴(5-2)上，B皮带轮(7)固定在发电机(5-3)的转轴上，A皮带轮(6)和B皮带轮(7)通过皮带连接传动。
10.根据权利要求1所述的一种适用于寒地种植的蔬菜大棚，其特征在于：它还包括石墨烯墙(8)，石墨烯墙(8)设置在大棚体(1)内部的一侧。
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