CN112203500B - 用于太阳能温室鱼菜共生和黑水虻堆肥器以及自动喂鱼器的系统和方法 - Google Patents

Abstract

披露了一种鱼菜共生和温室系统，该鱼菜共生和温室系统包括隔热的太阳能温室，该隔热的太阳能温室具有以一定角度位于面向太阳侧上以使冬日太阳光最大化的玻璃窗，并且容纳：鱼槽，该鱼槽位于该太阳能温室内；植物生长区域，该植物生长区域被容纳在该太阳能温室内；菇类生长区域，该菇类生长区域被容纳在该太阳能温室内；水壁热质量块，该水壁热质量块被容纳在该太阳能温室内并设置在该植物生长区域与该菇类生长区域之间；以及自然空气通风系统，该自然空气通风系统被容纳在该太阳能温室内，并被配置成向该菇类生长区域提供雾状空气。由该植物生长区域产生的O2被该自然空气通风系统接收并提供给该菇类生长区域，而由该菇类生长区域产生的CO2被提供给该植物生长区域。

Description

用于太阳能温室鱼菜共生和黑水虻堆肥器以及自动喂鱼器的 系统和方法

相关文件的交叉引用

本发明是现已允许的Carlos R.VILLAMAR于2018年3月11日提交的名称为“SYSTEMAND METHOD FOR SOLAR GREENHOUSE AQUAPONICS AND BLACK SOLDIER FLY COMPOSTERAND AUTO FISH FEEDER[用于太阳能温室鱼菜共生和黑水虻堆肥器以及自动喂鱼器的系统和方法]”的美国专利申请序列号15/917,839的部分继续申请，该专利申请是CarlosR.VILLAMAR于2017年10月13日提交的名称为“SYSTEM AND METHOD FOR SOLAR GREENHOUSEAQUAPONICS AND BLACK SOLDIER FLY COMPOSTER AND AUTO FISH FEEDER[用于太阳能温室鱼菜共生和黑水虻堆肥器以及自动喂鱼器的系统和方法]”的美国专利申请序列号15/783,684(现在为美国专利号10,015,940)的部分继续申请，其是Carlos R.VILLAMAR于2017年3月1日提交的名称为“SYSTEM AND METHOD FOR SOLAR GREENHOUSE AQUAPONICS ANDBLACK SOLDIER FLY COMPOSTER AND AUTO FISH FEEDER[用于太阳能温室鱼菜共生和黑水虻堆肥器以及自动喂鱼器的系统和方法]”的美国专利申请序列号15/446,863(现在为美国专利号9,788,496)的分案申请，该专利申请是Carlos R.VILLAMAR于2015年2月27日提交的名称为“SYSTEM AND METHOD FOR SOLAR GREENHOUSE AQUAPONICS AND BLACK SOLDIERFLY COMPOSTER AND AUTO FISH FEEDER[用于太阳能温室鱼菜共生和黑水虻堆肥器以及自动喂鱼器的系统和方法]”的美国专利申请序列号14/633,387(现在为美国专利号9,585,315)的部分继续申请，该专利申请要求Carlos R.VILLAMAR于2014年2月28日提交的名称为“SYSTEM AND METHOD FOR SOLAR GREENHOUSE AQUAPONICS AND BLACK SOLDIER FLYCOMPOSTER AND AUTO FISH FEEDER[用于太阳能温室鱼菜共生和黑水虻堆肥器以及自动喂鱼器的系统和方法]”的美国专利申请序列号61/946,690的优先权，这些专利申请的全部披露内容通过援引特此并入本文。

发明背景

技术领域

本发明总体上涉及用于鱼菜共生和温室技术的系统和方法，更具体地涉及用于太阳能温室鱼菜共生和黑水虻(BSF)堆肥器以及自动喂鱼器等的系统和方法。

背景技术

近年来，已经开发了鱼菜共生和温室系统。然而，这种系统通常缺乏以高效且成本有效的方式将温室和喂鱼系统有效地结合用于鱼菜共生。

发明内容

因此，需要解决上述和其他问题的方法和系统。上述和其他问题由本发明的说明性实施例解决，这些说明性实施例提供了用于太阳能温室鱼菜共生和黑水虻(BSF)堆肥器以及自动喂鱼器等的系统和方法。

因此，在本发明的说明性方面，提供了一种鱼菜共生和温室系统，该鱼菜共生和温室系统包括隔热的太阳能温室，该隔热的太阳能温室具有以一定角度位于面向太阳侧上以使冬日太阳光最大化的玻璃窗，并且容纳：鱼槽，该鱼槽位于该太阳能温室内；植物生长区域，该植物生长区域被容纳在该太阳能温室内；菇类生长区域，该菇类生长区域被容纳在该太阳能温室内；水壁热质量块，该水壁热质量块被容纳在该太阳能温室内并设置在该植物生长区域与该菇类生长区域之间；以及自然空气通风系统，该自然空气通风系统被容纳在该太阳能温室内，并被配置成向该菇类生长区域提供雾状空气。由该植物生长区域产生的O2被该自然空气通风系统接收并提供给该菇类生长区域，而由该菇类生长区域产生的CO2被提供给该植物生长区域。

该系统进一步包括：多个生长床，该多个生长床联接到该鱼槽并且还被容纳在该太阳能温室内位于该植物生长区域中，其中该多个生长床中的每一个都联接到该鱼槽内部的对应的鱼槽盖瑟泵。该鱼槽盖瑟泵由外部气泵提供动力，以将水从该鱼槽泵送到该生长床并对该鱼槽的水进行充气。硬过滤器联接到该鱼槽并具有硬过滤器盖瑟泵，该硬过滤器盖瑟泵位于该鱼槽内部并由外部气泵提供动力，以将水从该鱼槽泵送到该硬过滤器以对该鱼槽的水进行充气和过滤，其中该硬过滤器包括位于其上部部分上带有气泡石的藻类层，该气泡石由位于该藻类层下方的外部气泵提供动力以对该藻类进行充气。

该系统进一步包括脱盐系统，该脱盐系统设置在该植物生长区域下方以用于产生淡水以供该温室使用。

该自然空气通风系统包括次级屋顶风室，该次级屋顶风室设置在该温室的屋顶下方并联接到雨水槽贮水器；水过滤器，该水过滤器联接到该雨水槽贮水器，并被配置成对来自该雨水槽贮水器的水进行过滤；以及水泵，该水泵联接到该过滤器，并被配置成将经过滤的水泵送到位于该次级屋顶风室的上部部分上的喷雾器喷头，使得水雾被喷射并被配置成在由该温室的屋顶和该次级屋顶风室形成的通道内冷凝，并且返回到该雨水槽贮水器。

该硬过滤器包括机械过滤、生物过滤、化学过滤和/或UV光消毒；以及浮萍自动喂鱼器，该浮萍自动喂鱼器具有联接到该鱼槽的输出端，并且其中生长在该硬过滤器的顶层水表面上的浮萍提被供给该鱼槽。

该系统进一步包括黑水虻(BSF)堆肥和自动喂鱼器，该BSF堆肥和自动喂鱼器用于将有机物质转化成BSF幼虫用于喂鱼，并且包括具有内坡道和外坡道的BSF容器，其中该内坡道设置在该BSF容器内，并且其中该外坡道联接到该内坡道并设置在该鱼槽之上，使得该BSF幼虫能够爬上该内坡道，并在该喂鱼时从该外坡道掉落到该鱼槽中。

该系统进一步包括基于光谱分析仪的传感器，该基于光谱分析仪的传感器具有：设置在该温室内以测量该温室的空气参数的气体探测器，这些空气参数包括该温室中的温度、湿度、O2和CO2水平；以及设置在该鱼槽内以测量该鱼槽水的水参数的水探测器，这些水参数包括该鱼槽水的溶解氧、PH、硝酸盐、亚硝酸盐、氨和电导率(EC)水平，以及计算机，该计算机联接到该基于光谱分析仪的传感器，并被配置成基于这些测得的空气和水参数水平来控制这些空气和水参数中的一者或多者。

这些生长床中的每一个包括虹吸管，该虹吸管位于该生长床外部，并被配置成将该水从该生长床排放回到该鱼槽中，以及从该生长床排放回到对应的水培箱中，并且每个虹吸管包括：虹吸管壳体，该虹吸管壳体具有开放端和封闭顶部，其中该虹吸管壳体的开放端联接到该生长床的底部；以及虹吸管立管道，该虹吸管立管道在该虹吸管壳体内延伸并联接到该鱼槽，以经由对应阀将该水从该生长床排放回到该鱼槽中，以及排放回到该对应的水培箱。

该鱼槽和该硬过滤器盖瑟泵中的每一者包括：盖瑟泵壳体，该盖瑟泵壳体具有开放底部和封闭顶部，其中设置在该盖瑟泵壳体中的空气入口联接到该气泵；以及盖瑟泵立管道，该盖瑟泵立管道穿过该盖瑟泵壳体的封闭顶部延伸到该盖瑟泵壳体的内部并联接到该生长床的顶部，以将该水从该鱼槽泵送到该生长床的顶部并对该水进行充气。

该系统进一步包括太阳能电池板，这些太阳能电池板设置在该温室的顶部上；以及太阳能电池板清洁装置，该太阳能电池板清洁装置设置在这些太阳能电池板上并被配置成清洁这些太阳能电池板上的灰尘或沙子。

通过展示多个说明性实施例和实现方式(包括为实施本发明而构想的最佳模式)，从以下详细描述中，本发明的其他方面、特征和优点将显而易见。本发明还能够具有其他和不同的实施例，并且可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下在各个方面修改其若干细节。因此，附图和说明书在性质上被视为说明性的而非限制性的。

附图说明

在附图中以举例而非限制的方式来说明本发明的实施例，并且在附图中同样的附图标记指代相似的元件，并且在附图中：

图1是用于太阳能温室鱼菜共生和黑水虻(BSF)堆肥器以及自动喂鱼器等的说明性系统和方法的顶视图图示；

图2是用于太阳能温室鱼菜共生和黑水虻(BSF)堆肥器以及自动喂鱼器等的说明性系统和方法的东向视图图示；

图3A至图3D是用于太阳能温室鱼菜共生和黑水虻(BSF)堆肥器以及自动喂鱼器等的说明性系统和方法的通风口和门布局的图示；

图4是用于太阳能温室鱼菜共生和黑水虻(BSF)堆肥器以及自动喂鱼器等的说明性系统和方法的黑水虻(BSF)堆肥器和自动喂鱼器的图示；

图5是用于太阳能温室鱼菜共生和黑水虻(BSF)堆肥器以及自动喂鱼器的说明性系统和方法的火箭质量加热器(RMH)等的图示；

图6是用于太阳能温室鱼菜共生和黑水虻(BSF)堆肥器以及自动喂鱼器的说明性系统和方法的盖瑟泵(GP)等的图示；

图7是用于太阳能温室鱼菜共生和黑水虻(BSF)堆肥器以及自动喂鱼器的说明性系统和方法的虹吸管(BS)等的图示；

图8是用于太阳能温室鱼菜共生和黑水虻(BSF)堆肥器以及自动喂鱼器的说明性系统和方法的雨水收集系统(RWC)等的图示；

图9A至图9B是用于太阳能温室鱼菜共生和黑水虻(BSF)堆肥器以及自动喂鱼器等的说明性系统和方法的自动通风口开启器系统的图示；

图10至图11是用于太阳能温室鱼菜共生和黑水虻(BSF)堆肥器以及自动喂鱼器等的说明性系统和方法的水收集和处理系统的图示；

图12是用于太阳能温室鱼菜共生和黑水虻(BSF)堆肥器以及自动喂鱼器等的说明性系统和方法的多级系统版本的图示；

图13是用于太阳能温室鱼菜共生和黑水虻(BSF)堆肥器以及自动喂鱼器等的说明性系统和方法的附加特征的图示；

图14A至图14B是在图1至图13的用于太阳能温室鱼菜共生和黑水虻(BSF)堆肥器以及自动喂鱼器的系统和方法中采用的说明性硬过滤器；

图15是在图1至图14和图16至图17的用于太阳能温室鱼菜共生和黑水虻(BSF)堆肥器以及自动喂鱼器的系统和方法中采用的说明性盖瑟泵空气分配配置；

图16是在图1至图15和图17的用于太阳能温室鱼菜共生和黑水虻(BSF)堆肥器以及自动喂鱼器的系统和方法中采用的说明性火箭质量加热器配置；

图17是在图1至图16的用于太阳能温室鱼菜共生和黑水虻(BSF)堆肥器以及自动喂鱼器的系统和方法中采用的说明性按需鱼菜共生或水培配置；

图18是在图1至图17和图19至图21的用于太阳能温室鱼菜共生和黑水虻(BSF)堆肥器以及自动喂鱼器的系统和方法中采用的说明性鱼菜共生菇类过滤器和芯吸床配置；

图19是在图1至图18和图20至图21的用于太阳能温室鱼菜共生和黑水虻(BSF)堆肥器以及自动喂鱼器的系统和方法中采用的说明性鱼菜共生菇类过滤器和芯吸床配置；

图20A至图20B是在图1至图19和图21的用于太阳能温室鱼菜共生和黑水虻(BSF)堆肥器以及自动喂鱼器的系统和方法中采用的说明性菇类和蔬菜结实(mushrooms andgreens fruiting)腔室配置；

图21是在图1至图20的用于太阳能温室鱼菜共生和黑水虻(BSF)堆肥器以及自动喂鱼器的系统和方法中采用的具有自然空气通风配置的说明性太阳能温室；

图22是在图1至图21的用于太阳能温室鱼菜共生和黑水虻(BSF)堆肥器以及自动喂鱼器的系统和方法中采用的具有适用于荒漠和海上农场应用的自然空气通风和集水配置的说明性太阳能温室；并且

图23A至图23B是在图1至图22的用于太阳能温室鱼菜共生和黑水虻(BSF)堆肥器以及自动喂鱼器的系统和方法中采用的具有孢子过滤配置的说明性菇类和蔬菜结实腔室。

具体实施方式

现在参考附图，其中在所有若干视图，相同的附图标记表示相同或相应的部分，并且更具体地参考其图1，示出了顶视图图示100，该顶视图图示用于太阳能温室鱼菜共生和黑水虻(BSF)堆肥器以及自动喂鱼器等的说明性系统和方法。

在图1中，系统可以包括太阳能温室102(例如，基于中国太阳能温室设计等)，该太阳能温室具有：火箭质量加热器104(RMH，例如，由壁炉砖、金属通风口等制成)，该火箭质量加热器用于根据需要另外对温室和鱼槽水进行加热；雨水收集系统106(RWC)，该雨水收集系统用于根据需要收集雨水和对鱼槽水进行加热；鱼槽108(FT，例如，具有300-400加仑容量、锥形底等的圆形或八边形形状)，该鱼槽用于放养鱼类(例如，罗非鱼、鲶鱼、蓝鳃太阳鱼、鲈鱼等)；六个或更多个生长床110(GB，例如，27-30加仑的容器、介质、深水养殖、芯吸等)，这些生长床围绕鱼槽108布置；以及硬过滤器112(HT，例如，包括机械、生物、化学过滤、UV光消毒等)，该硬过滤器用于根据需要另外对鱼槽水进行过滤。每个生长床110填充有介质(例如，膨胀粘土、豆粒砾石、土壤、水等)，并且可以装配有连接到盖瑟泵114(GP)的对应的气泵(未示出)以及虹吸管116，该盖瑟泵用于将鱼槽水从鱼槽108泵送到生长床110中并对鱼槽水进行充气，该虹吸管用于将水从生长床110排放到鱼槽108。温室100可以被挖入地面(未示出)中，其中东侧、西侧和北侧通过泥土隔热，而南侧包括成一定角度以使冬日太阳光最大化(例如，如采用覆土设计等)的玻璃窗118(例如，8’×4’三壁聚碳酸酯面板、温室塑料板、玻璃等)。否则，可以使用隔热板(未示出，例如，2英寸RmaxThermashield 3隔热等)对东侧、西侧和北侧进行隔热。通风口120(例如，包括用于提供太阳能等的太阳能电池板、风力涡轮机等(未示出))的大小可以基于温室体积来设置，并且根据需要和基于风向等设置在下东壁和下南壁、上北屋顶和上西侧上以进行通风。温室100可以包括黑水虻(BSF)堆肥器和自动喂鱼器122、以及浮萍自动喂鱼器(未示出，例如，其中浮萍生长在硬过滤器112上、输出到鱼槽108等)。

图2是用于太阳能温室鱼菜共生和黑水虻(BSF)堆肥器以及自动喂鱼器等的说明性系统和方法的东向视图图示200。在图2中，玻璃窗118(例如，8’×4’的三壁聚碳酸酯面板、温室塑料板、玻璃等)以一定角度设置在面向南的壁上，以使冬日(或例如，夏日、春日、秋日等)太阳光最大化。可以使用隔热板202(例如，2英寸Rmax Thermashield3隔热等)等对东侧、西侧和北侧进行隔热。隔热板202可以根据需要在内部和/或外部是反射性的，以反射和/或捕集温室内的热量(例如，基于温室效应等)。根据需要，可以提供太阳能毯(未示出，例如，自动控制的等)，以在夜晚或在黑暗时段等期间使玻璃窗118隔热。通风口120的大小可以基于温室体积来确定，并且根据需要和基于风向等设置在下东壁和下南壁、上北屋顶和上西侧上以进行通风。可以根据需要提供门204，并且温室100可以构建在隔热层206(例如，由木材或塑料托盘、塑料搁架、混凝土等制成)的顶部上。通风口120可以采用电子马达和/或自动温室太阳能开窗器(例如，在加热时打开的蜡填充缸/活塞等)，这些电子马达和/或自动温室太阳能开窗器可编程为在合适的温度范围(例如40-80华氏度等)内完全打开。

图3A至图3D是用于太阳能温室鱼菜共生和黑水虻(BSF)堆肥器以及自动喂鱼器等的说明性系统和方法的通风和门布局的图示。在图3A至图3D中，针对(A)东侧、(B)西侧、(C)南侧和(D)顶视图示出了通风口120和门布局204。如上所述，下南侧上的通风口120是可编程的，并且将空气供给到上北侧上的通风口120以在温室内产生自然通风。

图4是用于太阳能温室鱼菜共生和黑水虻(BSF)堆肥器以及自动喂鱼器等的说明性系统和方法的黑水虻(BSF)堆肥器和自动喂鱼器122的图示。在图4中，BSF堆肥器和自动喂鱼器122包括壳体402(例如，由30加仑的黑色塑料手提箱等制成)。壳体402填充有容纳BSF幼虫406的介质404(例如，爬行动物衬垫材料、可可椰壳等)。有机物质408穿过盖子410放置在介质的顶部上，以供BSF幼虫406消耗。当幼虫406准备变成蝇类时，它们沿内坡道412(例如，以30-45度等)向上爬动到外坡道414，并且落入鱼槽108(未示出)中，以被鱼类消耗。有利地，BSF系统122充当大多数有机物质的高效堆肥器，并且幼虫406提供高质量的鱼饲料。提供入口孔416以供怀孕的黑水虻进入并产卵，从而产生更多的BSF幼虫406。提供出口418以从BSF堆肥器中捕获沥滤液汁420，并且这些沥滤液汁可以用水(例如，以20:1等)稀释并放回鱼槽108(未示出)中以作为肥料提供给生长床110(未示出)。

图5是用于太阳能温室鱼菜共生和黑水虻(BSF)堆肥器以及自动喂鱼器等的说明性系统和方法的火箭质量加热器(RMH)104的图示。在图5中，火箭质量加热器104包括L形质量腔室502，其中燃烧的木材和空气504在一端处进入，而加热空气506在另一端处离开以对温室100(未示出)进行加热。RMH 104可以包括被加热并保留要消散在整个温室100(未示出)中的热量的大质量块(例如，壁炉砖等)。金属线圈508可以围绕RMH 104缠绕，以根据需要利用一些电子控制阀510等(例如，用于计算机、互联网控制等)对鱼槽水进行加热。RMH104可以被埋在温室100(未示出)的地板内，在顶部上方具有砾石层以使占地面积最小化。

图6是用于太阳能温室鱼菜共生和黑水虻(BSF)堆肥器以及自动喂鱼器等的说明性系统和方法的盖瑟泵(GP)114的图示。在图6中，盖瑟泵114可以包括大的空气腔室602(例如，4英寸白色塑料PVC管道等)，其中水立管道604(例如，1英寸白色塑料PVC管道等)装配在该空气腔室的中心处。气泵606(例如，由电力、太阳能、风能等运行的18-35瓦特的气泵)连接到将气泵送到空气腔室602的底部中的空气管线608(例如，1/4英寸塑料管线等)。当空气腔室602填充有空气时，来自空气腔室602的底部的水被泵送到生长床110(未示出)，而鱼槽108(未示出)中的水被充气。有利地，每个生长床110(未示出)包括其自身的盖瑟泵114和气泵606，从而提供低能量需求、水泵送、充气、冗余等。

图7是用于太阳能温室鱼菜共生和黑水虻(BSF)堆肥器以及自动喂鱼器等的说明性系统和方法的虹吸管(BS)116的图示。在图7中，虹吸管116可以包括喇叭管道702(例如，2英寸-4英寸白色塑料PVC管道等)、立管道704(例如，1/2英寸-1英寸白色塑料PVC管道等)和虹吸断开管线706(例如，1/4英寸-1/2英寸透明或不透明塑料管材等)。位于生长床110内部并连接道喇叭管道702的水管道708从生长床110中取水。当水达到由立管道704设置的低于介质水平712(例如，比虹吸水平710高约2英寸等)的虹吸水平710时，水开始产生虹吸作用并且将水从生长床110排放到鱼槽108(未示出)中的速度比盖瑟泵114(未示出)将水泵入的速度快。当水位下降到虹吸断口706的底部时，在使虹吸断开时吸入空气，并且由盖瑟泵114泵入的水开始在生长床110中进行淹没循环。有利地，虹吸管116位于生长床110的外部，以便于清洁、维护等。

图8是用于太阳能温室鱼菜共生和黑水虻(BSF)堆肥器以及自动喂鱼器等的说明性系统和方法的雨水收集系统(RWC)108的图示。在图8中，RWC系统108可以包括温室100的屋顶的外边缘，其装配有用于捕获雨水的反射沟槽802。所捕获雨水通过雨水捕获管线804流入温室100内部的一个或多个水收集箱806(例如，黑色55加仑、塑料桶、水壁等)。第一水收集箱806可以在其底部处包括石灰石808等用于调节PH，并且可以经由连接管线810溢流到其他水收集箱806中。最后一个水收集箱806可以包括水泵812(或者例如可以基于重力等操作)，用于根据需要(例如，基于浮子布置、电子传感器等)将水泵送到鱼槽108(未示出)中。来自鱼槽108的水可以被泵送或重力供给到鱼槽加热管线814，以在反射沟槽802中循环，以便经由电子控制阀812等(例如，用于计算机、互联网控制等)对鱼槽水进行太阳能加热。有利地，利用RWC系统106，可以收集雨水以供鱼槽108使用，可以对鱼槽水进行加热，可以提供用于通过温室100进行太阳能加热的附加水团等。

图9A至图9B是用于太阳能温室鱼菜共生和黑水虻(BSF)堆肥器以及自动喂鱼器等的说明性系统和方法的自动通风口开启器系统900的图示。在图9中，自动通风口开启器系统900可以包括采用电子马达(未示出)和/或自动温室太阳能开窗器902(例如，在加热时打开的蜡填充缸/活塞等)的在温室100的(A)北屋顶和(B)下南壁上的通风口，这些电子马达和/或自动温室太阳能开窗器可编程为在合适的温度范围(例如40-80华氏度等)内完全打开。

图1至图9的说明性实施例可以装配有附加的计算机控制传感器(例如，温度、湿度、O2、CO2、H2O、溶解氧、PH、硝酸盐、亚硝酸盐、氨、电导率(EC)等)以便通过LAN或互联网等实现温室和鱼菜共生自动化，如进一步描述。

图10至图11是用于太阳能温室鱼菜共生和黑水虻(BSF)堆肥器以及自动喂鱼器等的说明性系统和方法的水收集和处理系统1000-1100的图示。在图10中，水收集和处理系统1000可以包括温室100内部的黑色水壁1002，用于收集雨水和/或从RWC 106和/或水箱(未示出)接收雨水。包括过滤器1004和净化器1006以将清洁水1008提供给鱼槽108、RWC 106、以供人使用等。在图11中，水收集和处理系统1000可以包括所收集雨水1102、水箱水1104和灰水1106，它们被供给到过滤器1004和净化器1006，以提供清洁水1008供供给灰水1106的人类使用1108。清洁水1008还供给到鱼槽108，然后该鱼槽供给到硬过滤器112，该硬过滤器供给到生长床110，该生长床将水供给回鱼槽108，从而完成循环。鱼槽108和生长床110还可以根据需要与对应的硬过滤器分离，以优化鱼和/或植物的生长。

图12是用于太阳能温室鱼菜共生和黑水虻(BSF)堆肥器以及自动喂鱼器等的说明性系统和方法的多级系统版本1200的图示。在图12中，多级系统版本1200可以如前所述被掩蔽在地面1202中和/或被隔热，并且具有地热加热和/或通风口1204。由格栅状地板1208隔开的每个水平面1206可以包括经由硬过滤器106从鱼槽108供给的生长床110，并且在南侧和具有RWC 106的北屋顶上具有对应的通风口/太阳能电池板120。带有气体1212和液体1214探测器的传感器/CPU系统1210(例如，基于光谱分析仪等)可用于根据需要测量并控制鱼槽108和生长床110在每个水平面1206处的所有相关的空气和水参数(例如，温度、湿度、O2、CO2、H2O、溶解氧、PH、硝酸盐、亚硝酸盐、氨、电导率(EC)等)，包括经由合适的软件应用程序进行的互联网监测和控制等。可以提供电池和逆变器系统1216以用于接通和/或断开电网操作以及从太阳能电池板120和/或风力涡轮机(未示出)切换，包括为附加照明装置(未示出)供电等。

图13是用于太阳能温室鱼菜共生和黑水虻(BSF)堆肥器以及自动喂鱼器等的说明性系统和方法的附加特征1300的图示。在图13中，附加特征1300可以包括用于虹吸管116的根部防护装置1302，以易于清洁和维护，并且用于经由介质床生长床110内的填充有介质的网盆或木筏1304提供深水养殖(DWC)功能。通过在水培介质1308和/或土壤介质1310之间提供介质分离器1306(例如，由粗麻布或杂草保护材料等制成)，还可以将生长床110配置为芯吸床。可以将具有透明玻璃或塑料盖1314的菇类基质1312放置在用于生长可食用菇类的介质1310中，从而有利地提供CO2和O2的交换、硝酸盐的生物过滤、另外的食物来源等。生长床110的淹没和排放动作有利地保持湿度并提供空气交换等，以用于菇类栽培等。

图14A至图14B是在图1至图13的用于太阳能温室鱼菜共生和黑水虻(BSF)堆肥器以及自动喂鱼器的系统和方法中采用的说明性硬过滤器。在图14A至图14B中，硬过滤器112可以包括进水管道1402。可以经由联接到鱼槽108的盖瑟泵或水泵(未示出)从鱼槽108向进水管道1402供给水。来自进水管道1402的输入水被供给到静水井1404，该静水井联接到漏斗形沉降腔室1406。漏斗形沉降腔室1406联接到阀1408，该阀联接到输出排水管道1410，该输出排水管道用于清除沉降在沉降腔室1406中的鱼废物。从进水管道1402输入的水在沉降腔室1406中充满，然后上升并穿过围绕静水井1404配置的一系列一个或多个介质过滤器1412(例如，

型高级过滤介质)，并且开始从带有粗过滤器1412的沉降腔室1406的底部到靠近静水井1404顶部的细过滤器1412。然后水上升并通过介质过滤器1412过滤。然后，经过滤的水进入堰腔室1414，该堰腔室具有搁置在顶部介质过滤器1412上的气泡石1420。气泡石1420使堰腔室1414中的经过滤的水脱气。围绕堰腔室1414设置有海绵型过滤器1416，以在经过滤的水通过输出管道1418输出回到鱼槽108和/或生长床110之前进一步过滤水。诸如浮萍、有益藻类的水生植物和藻类(未示出)可以在堰腔室1414中的经过滤水中生长，以进一步过滤水并用作鱼饲料补充剂。有利地，在堰腔室1414中生长的藻类可以包括通常从常规养殖鱼中缺少的ω脂肪酸。采用盖瑟泵(未示出)来供给到进水管道1402有利地使如图1至图14的系统能够在不采用任何常规水泵的情况下运行，如同常规的鱼菜共生系统一样。

图15是在图1至图14和图16至图17的用于太阳能温室鱼菜共生和黑水虻(BSF)堆肥器以及自动喂鱼器的系统和方法中采用的说明性盖瑟泵空气分配配置。在图15中，盖瑟泵114的空气分配配置可以包括对应的太阳能电池板1502(和/或例如小型风力涡轮机，未示出)和联接到用于对应生长床110(未示出)的对应气泵606的电池1504。气泵106经由单向阀1508联接到对应的气罐1506。对应的气罐1506经由对应的压力释放阀1510串联联接，这些压力释放阀被配置成用于保持合适的气压以便为对应的盖瑟泵114提供动力。当第一气罐填充达压力时，阀1510允许随后的气罐1506填充，直到最后一个气罐1506充满为止。当气罐1506填充达容量时，从电池1504到气泵606的电力可以利用合适的气动螺线管开关(未示出)来关闭，并由对应的压力释放阀1510中的一个或多个触发。有利地，这种空气分配配置允许系统仅从空气并经由太阳能和/或风能以N路冗余运行。

图16是在图1至图15和图17的用于太阳能温室鱼菜共生和黑水虻(BSF)堆肥器以及自动喂鱼器的系统和方法中采用的说明性火箭质量加热器配置。在图16中，火箭质量加热器104配置可以包括具有空气进给装置1608、燃料腔室1606和加热气体输出端1610的火箭炉1602。加热气体输出端1610经由对应的气体输入端口1612和排气端口1614联接到彼此联接的一个或多个合适的质量块1604(例如，圆柱形或方管形的粘土烟道管道等)。最终质量块1604的排气端口可以联接到出气管道(未示出)。有利地，来自火箭炉1602的气体输出端1610的热气体进入第一质量块1604并上升，然后当经由联接到第二质量块1604的第一气体输出端1612从其下部部分冷却下来时离开等，以用串联的越来越冷的气体有效地对每个质量块1604进行加热。

图17是在图1至图16的用于太阳能温室鱼菜共生和黑水虻(BSF)堆肥器以及自动喂鱼器的系统和方法中采用的说明性按需鱼菜共生或水培配置。在图17中，按需的鱼菜共生或水培配置1700可以包括对应的水培箱1702，这些水培箱在其中具有对应的盖瑟泵1704，用于将水培水从箱1702泵送到对应的生长床110，这些生长床也可以经由对应的盖瑟泵114从鱼槽108供给水。对应的空气开关1706允许选择要输送到对应的盖瑟泵1704和/或114的空气。来自生长床110的对应的输出水可以经由对应的选择器阀1708和1710循环回到对应的水培箱1702和/或鱼槽108。有利地，每个生长床110可以被配置成使来自鱼槽108和/或对应的水培箱1702的水循环。这种配置有利地允许例如通过经由对应的空气开关1706以及对应的选择器阀1708和1710的合适配置将空气发送到仅一个或多个盖瑟泵114来将例如高硝酸盐鱼槽108水循环到一个或多个生长床110以进行营养生长。在一个或多个生长床110中完成期望的营养生长阶段之后，例如通过经由对应的空气开关1706以及对应的选择器阀1708和1710的合适配置将空气发送到仅一个或多个盖瑟泵1704来将例如低硝酸盐、高磷和钾等水培箱1702水循环到一个或多个生长床110以进行花果生长。有利地，可以利用对应的空气开关1706以及对应的选择器阀1708和1710的合适配置在一个或多个对应的生长床110中实现需要高硝酸盐的植物和/或需要低硝酸盐和高磷和钾的植物等。

图18是在图1至图17和图19至图21的用于太阳能温室鱼菜共生和黑水虻(BSF)堆肥器以及自动喂鱼器的系统和方法中采用的说明性鱼菜共生菇类过滤器和芯吸床配置。在图18中，菇类基质1312被包括在介质分离器1306之上，使得虹吸管116淹没并排放菇类基质1312直到由立管道704确定的水位1802。以这种方式，在淹没和排放循环期间，除了添加有益微生物之外，菇类基质1312可以被水合以增加结实，从而有利地增加了菇类果实产量。有利地，菇类基质1312可以被接种并直接在淹没和排放介质生长床110中定殖。在定殖阶段期间，例如，通过切断向供给生长床110的盖瑟泵的空气供应来切断淹没和排放作用，从而使菌丝体可以完全定殖菇类基质1312。如前所述，在菇类基质1312被完全定殖之后，可以重新打开淹没和排放机制，从而使菇类基质1312水合以增加结实。另外，来自鱼槽的水对于鱼的健康可以包括约1-2份每千份的盐，并且其还充当抗菌剂以减少菇类基质1312的污染。

有利地，由于该系统可以完全由空气提供动力，因此可以使用来自用于为盖瑟泵提供动力的气泵的抽吸来从菇类基质1312和菇类果实中提取CO2，从而增加新鲜空气交换，并生产出具有期望特性的菇类果实。另外，藻类和浮萍生物过滤器(例如先前相对于图14B所描述的)可以使用从菇类基质1312和菇类果实中提取的CO2，以创建闭环系统，其中来自菇类的CO2由图14B的藻类和浮萍生物过滤器使用。

在其他实施例中，可以将定殖有菇类菌丝体的木钉接种的木原木或木块1806插入生长床110的介质内部，以创建天然的原木型菇类栽培系统。有利地，植物也可以在生长床110内生长，以在植物与菇类原木1806和/或菇类基质1312以及在其上生长的菇类之间提供氧气和二氧化碳交换。

在其他实施例中，带有风扇1810的雾化器1808(例如，超声波类型的雾化器等)可以定位在根部防护装置1302内，使得当根部防护装置1302在淹没和排放循环期间充满水时产生雾，该雾然后经由风扇1810分配到菇类基质1312或原木1803以及在其上生长的菇类，从而有利地增加了新鲜空气交换。

图19是在图1至图18和图20至图21的用于太阳能温室鱼菜共生和黑水虻(BSF)堆肥器以及自动喂鱼器的系统和方法中采用的说明性鱼菜共生菇类过滤器和芯吸床配置。在图19中，间隔管1902位于介质分离器1306与生长床壁之间，以便在淹没和排放介质生长床110中的菇类基质周围产生空间。有利地，这可以增加在淹没和排放作用期间在菇类基质周围吸入的空气量。

另外，例如，由不透光的塑料材料制成的基质盖1904可以被密封在基质的顶部之上，以便在结实阶段保持基质中的水分。结实环1906可以设置在基质盖1904内，以提供沿着整个基质分散的菇类结实点。有利地，可以基于在基质盖1904内采用的结实环1906的数量来调节菇类芽叶的大小。结实环1906可以定位在基质盖1904内，并用合适的过滤材料(例如微孔型胶带、聚酯填充材料等)覆盖，以减少污染，同时允许新鲜空气交换。

图20A至图20B是在图1至图19和图21的用于太阳能温室鱼菜共生和黑水虻(BSF)堆肥器以及自动喂鱼器的系统和方法中采用的说明性菇类和蔬菜结实腔室配置。在图20A至图20B中，隔热的壳体封闭件2002设置有例如在饭店等中使用的搁架单元类型的搁架单元2004。搁架单元2004可以包括架2006，这些架可以被配置成用于种植微型蔬菜、可食用植物等。

微型蔬菜架2006可以定位在搁架单元2004的下部部分中，其中将菇类原木或袋2008悬挂在搁架单元2004的上部部分中。有利地，由菇类原木和/或袋2008和/或在其上生长的菇类产生的CO2沉降到搁架单元2004的底部，并由蔬菜架2006中的植物使用。类似地，植物架2006为菇类原木或袋2008提供氧气。有利地，通过这种配置可以保持空气交换和湿度，使得不需要采用加湿器、风扇等。

灯2010(例如，LED类型的灯、生长灯等)等可以设置在壳体2002和/或搁架单元2004内，以为蔬菜架2006中的植物和在原木或袋2008上生长的菇类提供光。在其他实施例中，带有水或盖瑟型泵2014的鱼菜共生型鱼槽2012可以用于经由出口2018将富含营养的水从鱼槽2012分配到蔬菜架2006。回流管线2018可以将经过滤的水从蔬菜架2006返回到鱼槽2012。有利地，由鱼菜共生组成部分提供的湿度可以用来增加菇类和蔬菜结实腔室2000内的湿度，以改善植物和菇类的生长。

在图20B中，代替或除了悬挂在搁架单元2004上之外(如图20A所示)，菇类原木或袋2008可以放置在菇类架2020上。有利地，架2006和2020可以被配置为常规的饭店架，以允许例如在饭店类型的设置等中容易地填充和去除菇类和植物。在其他实施例中，不需要采用鱼槽2012，其中来自鱼槽108和/或一个或多个水培箱1702的富含营养物的水可以被供给到架2006，其中回流管线2018联接回以将经过滤的水返回到鱼槽108和/或一个或多个水培箱1702。

图21是在图1至图20的用于太阳能温室鱼菜共生和黑水虻(BSF)堆肥器以及自动喂鱼器的系统和方法中采用的具有自然空气通风配置的说明性太阳能温室。在图21中，储水器或沟槽2102将水供给到连接到泵2106的预过滤器2104，该预过滤器经由水管线2108将加压水供应到喷雾器喷头2110。来自泵2106的加压水提供来自喷雾器2110的细雾，该细雾被向下传送到由在温室的北屋顶下方的风室或次级屋顶2112形成的通道。所形成通道2114有利地在雾化的水冷凝时产生冷空气流，从而产生自然空气流，该自然空气流沿通道向下朝向温室的底部2114流动。

从喷雾器2110冷凝的水被风室2112捕获并供给回到沟槽2102，以进行再循环并通过过滤器2104输送回到泵2106和水管线2108，然后输送到喷雾器2110。在其他实施例中，稻草或类似材料等类型的垫子2116可以设置在喷雾器2110的前面，其中风扇2118通过垫子2116吸入空气以在通道2114内产生沼泽冷却器等类型效果。

流过通道2114的冷空气可以流入菇类腔室2120中，其中菇类原木或袋2008设置在菇类腔室2120中。有利地，菇类腔室2120可以位于中国太阳能温室的水壁1002后面。向下流动到通道2114进入菇类腔室2120的冷空气有利地可以将二氧化碳从菇类原木或袋2008吸向温室底部，以在植物腔室2124中由水壁1002另一侧上的植物进行再循环。如果需要，可以提供风扇2122，以进一步增强从菇类腔室2120到温室的植物区段的CO2和O2交换。

有利地，流过通道2114和菇类腔室2120的冷空气在空气冷却然后被加热并在植物腔室2124中上升并通过上部通风口120排出时，形成自然的圆形循环模式。下部通风口120还可以将新鲜的冷空气引入系统中，并进一步帮助空气与二氧化碳在温室内以圆形模式循环。如同先前的实施例，有利地，提供了CO2和O2气体交换以有益于正栽培的植物和菇类。在其他实施例中，如前所述，被配置成用于生长菇类的一个或多个生长床110在菇类腔室2120中可以位于水壁1002后面。

图22是在图1至图21的用于太阳能温室鱼菜共生和黑水虻(BSF)堆肥器以及自动喂鱼器的系统和方法中采用的具有适用于荒漠和海上农场应用的自然空气通风和集水配置的说明性太阳能温室。在图22中，如在相关领域中已知的，水分和/或雾气聚集网2220等设置在通风口120的开口上，并捕获内部水分、外部雾气等。然后，所捕获水被供给到各种沟槽2122，并且可以根据需要进行过滤，以用于向鱼槽108供应淡水，在植物腔室2124中给植物浇水，为水壁1002提供水，提供饮用水等。如在相关领域中已知的，沟槽2122还可以用于通过太阳能电池板清洁装置2202来聚集用于清洁设置在温室的屋顶上的太阳能电池板2202的水，该太阳能电池板清洁装置跨太阳能电池板2204并向其上喷水以从其上清除灰尘。空气通风口、过滤器和/或风扇2222等用于过滤来自植物腔室2124的O2和/或将其从温室的顶部推入菇类腔室2120中，并且将温室底部处的CO2排出到植物腔室2124中并过滤来自菇类腔室2120的孢子。有利地，鱼槽108在菇类腔室2120下方可以位于水壁1002的较冷侧上。

例如，玻璃窗118被示出为以适合于沙特阿拉伯利雅得的纬度的角度配置。盐水井2208在植物腔室2124下面可以设置在温室下方，用于经由脱盐器装置2204和/或任何其他合适的被动或主动水脱盐技术(诸如蒸发、太阳能静止作用、膜、芯吸方法等)来产生脱盐水。温室可被设置在驳船2210上以用于海洋稳定应用等。因此，以上配置对于荒漠、高尘环境、海上稳定应用、海滩前应用等是有利的。

图23A至图23B是在图1至图22的用于太阳能温室鱼菜共生和黑水虻(BSF)堆肥器以及自动喂鱼器的系统和方法中采用的具有孢子过滤配置的说明性菇类和蔬菜结实腔室。在图23A至图23B中，雾化器和新鲜空气输入单元2302(例如，基于超声波的、基于自然空气通风的(NAV)等)设置在菇类原木或袋2008上，以保持合适的湿度水平。孢子过滤器2304设置在菇类原木或袋2008下方和蔬菜架2006上方，用于从菇类原木或袋2008过滤孢子，并将经过滤空气和CO2推入蔬菜架2006中。水盘2314从蔬菜架2006和从由雾化器2302产生的潮湿空气中捕获水分。泵2312经由出口2306将所聚集水泵送到孢子过滤器2304，该孢子过滤器包括：水盘2310，该水盘用于收集孢子；泵2308，该泵用于经由水管线2322将水泵送到蒸发垫2320上；鼓风机2318，该鼓风机被配置成将来自雾化器和新鲜空气输入单元2302的空气以及由菇类原木或袋2008产生的CO2通过蒸发垫2320抽吸到空气腔室2324中，然后进入蔬菜架2006中。有利地，由蔬菜架2006产生的O2和湿气也可以被引导到雾化器和新鲜空气输入单元2302，以向菇类原木或袋2008提供O2和湿气。

有利地，说明性系统和方法允许用于鱼菜共生、菇类和微型蔬菜栽培等的高效且成本有效的温室、菇类和喂鱼系统。

尽管以鱼菜共生描述了说明性系统和方法，但是如相关领域的普通技术人员将理解的，说明性系统和方法可以应用于任何其他类型的水产养殖和温室技术。

说明性实施例的上述装置和子系统可以包括例如能够执行说明性实施例的过程的任何合适的服务器、工作站、PC、膝上型计算机、PDA、互联网电器、手持装置、蜂窝电话、无线装置、其他装置等。说明性实施例的装置和子系统可以使用任何合适的协议彼此通信，并且可以使用一个或多个编程的计算机系统或装置来实现。

一个或多个接口机制可以与说明性实施例一起使用，包括例如互联网访问、呈任何合适的形式(例如，语音、调制解调器等)的电信、无线通信介质等。例如，所采用的通信网络或链路可以包括一个或多个无线通信网络、蜂窝通信网络、G3通信网络、公共交换电话网(PSTN)、分组数据网络(PDN)、互联网、内部网、其组合等。

应当理解，说明性实施例的装置和子系统是出于说明性目的，因为用于实现说明性实施例的特定硬件的许多变型是可能的，如相关领域的技术人员将理解的。例如，说明性实施例的装置和子系统中的一个或多个的功能可以经由一个或多个编程的计算机系统或装置来实现。

为了实现此类变型以及其他变型，可以对单个计算机系统进行编程以执行说明性实施例的装置和子系统中的一个或多个的专用功能。另一方面，两个或更多个编程的计算机系统或装置可以代替说明性实施例的装置和子系统中的任一个。因此，也可以根据需要实现分布式处理的原理和优点(诸如冗余、复制等)，以增加说明性实施例的装置和子系统的健壮性和性能。

说明性实施例的装置和子系统可以存储与本文描述的各种过程有关的信息。该信息可以存储在说明性实施例的装置和子系统的一个或多个存储器(诸如硬盘、光盘、磁光盘、RAM等)中。说明性实施例的装置和子系统的一个或多个数据库可以存储用于实现本发明的说明性实施例的信息。可以使用包括在本文列出的一个或多个存储器或存储装置中的数据结构(例如，记录、表、数组、字段、图表、树、列表等)来组织数据库。关于说明性实施例描述的过程可以包括适当的数据结构，用于将由说明性实施例的装置和子系统的过程收集和/或产生的数据存储在其一个或多个数据库中。

可以使用根据本发明的说明性实施例的教导进行编程的一个或多个通用计算机系统、微处理器、数字信号处理器、微控制器等来方便地实现说明性实施例的装置和子系统中的全部或一部分，如计算机和软件领域的技术人员将理解的。如软件领域的技术人员将理解的，基于说明性实施例的教导，普通技术人员可以容易地准备适当的软件。此外，说明性实施例的装置和子系统可以在万维网上实现。另外，如电子领域的技术人员将理解的，可以通过准备专用集成电路或通过互连常规部件电路的适当网络来实现说明性实施例的装置和子系统。因此，说明性实施例不限于硬件电路和/或软件的任何特定组合。

存储在计算机可读介质的任一个或组合上，本发明的说明性实施例可以包括用于控制说明性实施例的装置和子系统、用于驱动说明性实施例的装置和子系统、用于使能说明性实施例的装置和子系统以与人类用户交互等的软件。这样的软件可以包括但不限于装置驱动程序、固件、操作系统、开发工具、应用软件等。这样的计算机可读介质可以进一步包括本发明的实施例的计算机程序产品，用于执行在实现本发明时执行的处理的全部或一部分(如果处理是分布式的)。本发明的说明性实施例的计算机代码装置可以包括任何合适的可解释或可执行代码机制，包括但不限于脚本、可解释程序、动态链接库(DLL)、Java类和小程序、完整的可执行程序、公共对象请求代理架构(CORBA)对象等。此外，本发明的说明性实施例的处理的一部分可以被分配以具有更好的性能、可靠性、成本等。

如上所述，说明性实施例的装置和子系统可以包括计算机可读介质或存储器，用于保存根据本发明的教导编程的指令以及用于保存本文描述的数据结构、表、记录和/或其他数据。计算机可读介质可以包括参与向处理器提供指令以供执行的任何合适的介质。这样的介质可以采用许多形式，包括但不限于非易失性介质、易失性介质、传输介质等。非易失性介质可以包括例如光盘或磁盘、磁光盘等。易失性介质可以包括动态存储器等。传输介质可以包括同轴电缆、铜线、光纤等。传输介质也可以采用声波、光波、电磁波等形式，诸如在射频(RF)通信、红外(IR)数据通信等过程中生成的那些。计算机可读介质的常见形式可以包括例如软盘、软磁盘、硬盘、磁带、任何其他合适的磁性介质、CD-ROM、CDRW、DVD、任何其他合适的光学介质、打孔卡、纸带、光学标记片、带有孔或其他光学可识别标记图案的任何其他合适的物理介质、RAM、PROM、EPROM、FLASH-EPROM、任何其他合适的存储芯片或盒、载波或计算机可以从中读取的任何其他合适的介质。

尽管已经结合多个说明性实施例和实现方式描述了本发明，但是本发明不限于此，而是覆盖落入随附权利要求书范围内的各种修改和等效布置。

Claims (9)

1.一种鱼菜共生和温室系统，包括：

隔热的太阳能温室，该隔热的太阳能温室具有成一定角度位于面向太阳侧上以使冬日太阳光最大化的玻璃窗，并且容纳：

鱼槽，该鱼槽位于该太阳能温室内；

植物生长区域，该植物生长区域被容纳在该太阳能温室内；

菇类生长区域，该菇类生长区域被容纳在该太阳能温室内；

水壁热质量块，该水壁热质量块被容纳在该太阳能温室内并设置在该植物生长区域与该菇类生长区域之间；以及

自然空气通风系统，该自然空气通风系统被容纳在该太阳能温室内，并被配置成向该菇类生长区域提供雾状空气，

其中由该植物生长区域产生的O2被该自然空气通风系统接收并提供给该菇类生长区域，而由该菇类生长区域产生的CO2被提供给该植物生长区域，

其中该自然空气通风系统进一步包括：

次级屋顶风室，该次级屋顶风室设置在该温室的屋顶下方并联接到雨水槽贮水器；

水过滤器，该水过滤器联接到该雨水槽贮水器，并被配置成对来自该雨水槽贮水器的水进行过滤；以及

水泵，该水泵联接到该过滤器，并被配置成将经过滤的水泵送到位于该次级屋顶风室的上部部分上的喷雾器喷头，使得水雾被喷射并被配置成在由该温室的屋顶和该次级屋顶风室形成的通道内冷凝，并且返回到该雨水槽贮水器。

2.如权利要求1所述的系统，进一步包括：

多个生长床，该多个生长床联接到该鱼槽并且还容纳在该太阳能温室内位于该植物生长区域中，其中该多个生长床中的每一个都联接到该鱼槽内部的对应的鱼槽盖瑟泵，

其中该鱼槽盖瑟泵由外部气泵提供动力，以将水从该鱼槽泵送到该生长床并对该鱼槽的水进行充气；以及

硬过滤器，该硬过滤器联接到该鱼槽并具有硬过滤器盖瑟泵，该硬过滤器盖瑟泵位于该鱼槽内部并由外部气泵提供动力，以将水从该鱼槽泵送到该硬过滤器以对该鱼槽的水进行充气和过滤，其中该硬过滤器包括位于其上部部分上带有气泡石的藻类层，该气泡石由位于该藻类层下方的外部气泵提供动力以对该藻类进行充气。

3.如权利要求1所述的系统，进一步包括：

脱盐系统，该脱盐系统设置在该植物生长区域下方以用于产生淡水以供该温室使用。

4.如权利要求2所述的系统，其中该硬过滤器包括：

机械过滤、生物过滤、化学过滤和/或UV光消毒；以及

浮萍自动喂鱼器，该浮萍自动喂鱼器具有联接到该鱼槽的输出端，并且其中生长在该硬过滤器的顶层水表面上的浮萍被提供给该鱼槽。

5.如权利要求2所述的系统，进一步包括：

黑水虻(BSF)堆肥和自动喂鱼器，用于将有机物质转化成BSF幼虫用于喂鱼，并且包括具有内坡道和外坡道的BSF容器，其中该内坡道设置在该BSF容器内，并且其中该外坡道联接到该内坡道并设置在该鱼槽之上，使得该BSF幼虫能够爬上该内坡道，并在该喂鱼时从该外坡道掉落到该鱼槽中。

6.如权利要求2所述的系统，进一步包括：

基于光谱分析仪的传感器，该基于光谱分析仪的传感器具有：设置在该温室内以测量该温室的空气参数的气体探测器，这些空气参数包括该温室中的温度、湿度、O2和CO2水平；以及设置在该鱼槽内以测量该鱼槽水的水参数的水探测器，这些水参数包括该鱼槽水的溶解氧、PH、硝酸盐、亚硝酸盐、氨和电导率(EC)水平，以及

计算机，该计算机联接到该基于光谱分析仪的传感器，并被配置成基于这些测得的空气和水参数水平来控制这些空气和水参数中的一者或多者。

7.如权利要求2所述的系统，其中这些生长床中的每一个包括虹吸管，该虹吸管位于该生长床外部，并被配置成将该水从该生长床排放回到该鱼槽中，以及从该生长床排放回到对应的水培箱中，并且

每个虹吸管包括：虹吸管壳体，该虹吸管壳体具有开放端和封闭顶部，其中该虹吸管壳体的开放端联接到该生长床的底部；以及虹吸管立管道，该虹吸管立管道在该虹吸管壳体内延伸并联接到该鱼槽，以经由对应阀将该水从该生长床排放回到该鱼槽中，以及排放回到该对应的水培箱。

8.如权利要求2所述的系统，其中该鱼槽和该硬过滤器盖瑟泵中的每一者包括：盖瑟泵壳体，该盖瑟泵壳体具有开放底部和封闭顶部，其中设置在该盖瑟泵壳体中的空气入口联接到该气泵；以及盖瑟泵立管道，该盖瑟泵立管道穿过该盖瑟泵壳体的封闭顶部延伸到该盖瑟泵壳体的内部并联接到该生长床的顶部，以将该水从该鱼槽泵送到该生长床的顶部并对该水进行充气。

9.如权利要求1所述的系统，进一步包括：

太阳能电池板，这些太阳能电池板设置在该温室的顶部上；以及

太阳能电池板清洁装置，该太阳能电池板清洁装置设置在这些太阳能电池板上并被配置成清洁这些太阳能电池板上的灰尘或沙子。

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