CN116267331A - 一种低能耗自动控制种植仓 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低能耗自动控制种植仓，维护机构包括非透明维护组件及透明维护组件，用于组成种植仓的主体结构，形成封闭的维护空间；蓄热机构设置于非透明维护组件上，用于积蓄热量向维护机构内部分散热量；喷洒灌溉机构设置于透明维护组件上及其内部地面上，用于对种植仓内部的种植物进行水源或营养液的喷洒及灌溉；自动控制机构设置于种植仓的内部，用于控制种植仓内部的温度及湿度。本发明的低能耗自动控制种植仓，具备结构牢固可靠、安装部署便捷、自动化操作、能耗低等优点。

Description

一种低能耗自动控制种植仓
技术领域
本发明涉及种植仓技术领域，尤其涉及一种低能耗自动控制种植仓。
背景技术
种植仓，为室内种植农作物的大棚，一般为人工浇灌，一般的农作物大棚的蓄热装置一般为土墙蓄热，土墙占地面积大，过多浪费占地面积，减少了可种植的土地面积，并且棚内部的温度不能调节，昼夜温差大，不适合需要特定温度范围生长的农作物；且自动化控制低，人为参与程度高；故本申请提出一种低能耗自动控制种植仓以解决以往种植大棚内可种植土地面积小，温差大，不能调节，且必须人工浇灌的弊端。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种低能耗自动控制种植仓。
本发明提供的一种低能耗自动控制种植仓，包括维护机构、蓄热机构、喷洒灌溉机构及自动控制机构；其中，
所述维护机构，包括非透明维护组件及透明维护组件，用于组成种植仓的主体结构，形成封闭的维护空间；
所述蓄热机构，设置于所述非透明维护组件上，用于积蓄热量向所述维护机构内部分散热量；
所述喷洒灌溉机构，设置于所述透明维护组件上及其内部地面上，用于对种植仓内部的种植物进行水源或营养液的喷洒及灌溉；
所述自动控制机构，设置于所述种植仓的内部，用于控制所述种植仓内部的温度及湿度。
优选的，所述非透明维护组件包括砖砌式墙体，所述砖砌式墙体的内部沿其长度方向均匀的设置有腔体；所述砖砌式墙体的两侧对称设置有扇形墙体，所述扇形腔体上设置有门。
优选的，所述透明维护组件包括设置于两个所述扇形墙体之间的弧形的轻钢骨架，所述轻钢骨架上铺设有一层透明的塑料膜或PC采光板。
优选的，还包括对应所述透明维护组件设置的电动保温卷帘，所述电动保温卷帘沿所述砖砌式墙体的长度方向设置于所述砖砌式墙体的顶部，用于铺设于所述塑料膜或PC采光板的外侧面上实现种植仓内部的保温效果。
优选的，所述蓄热机构包括太阳能蓄热组件及水蓄热组件；其中，
所述太阳能蓄热组件，包括设置于所述砖砌式墙体内侧壁面上的由相变保温材料制作而成的蓄热板，用于吸收存储透过所述透明维护组件的太阳光散发的热量；所述砖砌式墙体除所述蓄热板所在壁面外的三侧壁面均铺设有保温板；
所述水蓄热组件，包括设置于所述腔体内部的蓄热水管，所述蓄热水管的内部设置有电加热管。
优选的，所述喷洒灌溉机构包括喷洒组件及滴灌组件；其中，
所述喷洒组件，包括设置于种植仓内部位于所述轻钢骨架上的顶部主水管，所述顶部主水管上设置有顶部电磁阀；所述顶部主水管上沿所述轻钢骨架的长度方向设置有顶部分水管，所述顶部分水管上均匀的分布设置有喷头；
所述滴灌组件，包括设置于种植仓内部地面上一侧的底部主水管，所述底部主水管上设置有底部电磁阀；所述维护机构内部的地面下埋设有与所述底部主水管连通的底部分水管，与所述底部分水管连通的设置有穿出地面的立式水管，所述立式水管上设置有滴灌孔。
优选的，所述自动控制机构包括温湿度传感器、空气质量传感器、土壤温湿度传感器、内表面温度传感器、水温传感器及中央控制器；其中，
所述温湿度传感器，设置有两个，一个所述温湿度传感器设置于所述种植仓的内部，另一个所述温湿度传感器设置于所述种植仓的外部，用于监测所述种植仓内外部环境的温度及湿度；
所述空气质量传感器，设置于所述种植仓的内部，用于监测所述种植仓内部环境的气体浓度；
所述土壤温湿度传感器，设置于所述种植仓内土壤的内部，用于监测所述种植仓内部土壤的温度及湿度；
所述内表面温度传感器，设置于所述蓄热板的内侧壁面上，用于监测所述蓄热板的表面温度；
所述水温传感器，设置于所述蓄热水管的内部，用于监测所述蓄热水管内部水的温度；
所述中央控制器，设置于所述种植仓的内部，所述温湿度传感器、空气质量传感器、土壤温湿度传感器、内表面温度传感器、水温传感器、电加热管、顶部电磁阀及底部电磁阀均与所述中央控制器电连接。
相对于现有技术而言，本发明的有益效果是：
本发明的低能耗自动控制种植仓，通过设置的砖砌式墙体与蓄热机构之间的配合，可以实现对太阳光散发热量的存储，同时在室外温度较低且无太阳等阴雨雪天的情况下可以通过电加热管对蓄热水管内部的水进行加热后通过蓄热板散发至种植仓的内部，对种植仓内部的温度进行调节，以满足种植仓内部的农作物生长需要的温度；且通过设置的砖砌式墙体与蓄热机构配合的蓄热散热方式，可以大大减小占地面积，提高种植仓内部的土地种植面积，提高产量；另外，通过设置的喷洒滴灌机构，与自动控制机构相互配合，实现自动喷洒与滴灌，避免了以往大棚内人工浇灌的弊端，自动化程度高，提高了浇灌效率。
应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本发明的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为种植仓侧视图的结构示意图；
图中标号：1、非透明维护组件；11、砖砌式墙体；12、腔体；13、扇形墙体；14、门；2、透明维护组件；21、轻钢骨架；22、塑料膜；23、电动保温卷帘；3、蓄热板；4、保温板；5、蓄热水管；6、顶部主水管；7、顶部分水管；8、顶部电磁阀；9、喷头；10、底部主水管；11、底部电磁阀；12、底部分水管；13、立式水管；14、电加热管。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
请参考图1，本发明的实施例提供了一种低能耗自动控制种植仓，包括维护机构、蓄热机构、喷洒灌溉机构及自动控制机构；其中，
维护机构，包括非透明维护组件1及透明维护组件2，用于组成种植仓的主体结构，形成封闭的维护空间；
非透明维护组件包括砖砌式墙体11，砖砌式墙体11的内部沿其长度方向均匀的设置有腔体12；砖砌式墙体11的两侧对称设置有扇形墙体13，扇形腔体13上设置有门14。
透明维护组件2包括设置于两个扇形墙体13之间的弧形的轻钢骨架21，轻钢骨架21上铺设有一层透明的塑料膜22或PC采光板。
还包括对应透明维护组件2设置的电动保温卷帘23，电动保温卷23帘沿砖砌式墙体11的长度方向设置于砖砌式墙体11的顶部，用于铺设于塑料膜22或PC采光板的外侧面上实现种植仓内部的保温效果。一般以往的大棚的非透明维护组件均为土墙砌成，其宽度一般在5米左右，以便于起到蓄热的作用，但是此种方式占地面积过大，从而导致种植的土地面积减少；而本申请中的非透明维护组件1为砖砌式墙体11，宽度可控制在0.5米左右，在砖砌式墙体11上设置有蓄热机构，极大的减少了主体结构的占地面积小，并且蓄热效果好。
蓄热机构，设置于非透明维护组件1上，用于积蓄热量向维护机构内部分散热量；蓄热机构包括太阳能蓄热组件及水蓄热组件；其中，
太阳能蓄热组件，包括设置于砖砌式墙体11内侧壁面上的由高蓄热系数的相变保温材料制作而成的蓄热板3，用于吸收存储透过透明维护组件2的太阳光散发的热量；砖砌式墙体11除蓄热板所在壁面外的三侧壁面均铺设有保温板4，避免热量散发至外部；
水蓄热组件，包括设置于腔体12内部的蓄热水管5，蓄热水管5的内部设置有电加热管104；水蓄热组件的设置，是为了应对极端天气的情况下，例如，室外温度较低且无太阳等阴雨雪天的情况，无法通过太阳能蓄热组件对种植仓内部进行散热，从而通过水蓄热组件完成对种植仓内部进行散热的功能，保证农作物的生长。
其中，蓄热板3通过存储在白天透过透明维护组件2的太阳光的热量，在夜间通过空气及蓄热水管缓慢释放，起到夜间维持种植仓内部温度的作用，实现种植仓内部低能耗式温度调节的功能。
喷洒灌溉机构，设置于透明维护组件2上及其内部地面上，用于对种植仓内部的种植物进行水源或营养液的喷洒及灌溉；喷洒灌溉机构包括喷洒组件及滴灌组件，可针对不同类型的农作物实施适合的浇灌方式；其中，
喷洒组件，也即悬挂式喷洒组件，包括设置于种植仓内部位于轻钢骨架21上的顶部主水管6，顶部主水管6上设置有顶部电磁阀8；顶部主水管6上沿轻钢骨架的长度方向设置有顶部分水管7，顶部分水管7上均匀的分布设置有喷头9；
滴灌组件，也即地埋式滴灌组件，包括设置于种植仓内部地面上一侧的底部主水管10，底部主水管10上设置有底部电磁阀101；维护机构内部的地面下埋设有与底部主水管10连通的底部分水管102，与底部分水管102连通的设置有穿出地面的立式水管103，立式水管103上设置有滴灌孔。
自动控制机构，设置于种植仓的内部，用于控制种植仓内部的温度及湿度。自动控制机构包括温湿度传感器、空气质量传感器、土壤温湿度传感器、内表面温度传感器、水温传感器及中央控制器；其中，
温湿度传感器，设置有两个，一个温湿度传感器设置于种植仓的内部，另一个温湿度传感器设置于种植仓的外部，用于监测种植仓内外部环境的温度及湿度；
空气质量传感器，设置于种植仓的内部，用于监测种植仓内部环境的气体浓度；
土壤温湿度传感器，设置于种植仓内土壤的内部，用于监测种植仓内部土壤的温度及湿度；
内表面温度传感器，设置于蓄热板的内侧壁面上，用于监测蓄热板的表面温度；
水温传感器，设置于蓄热水管的内部，用于监测蓄热水管内部水的温度；
中央控制器，设置于种植仓的内部，温湿度传感器、空气质量传感器、土壤温湿度传感器、内表面温度传感器、水温传感器、电加热管、顶部电磁阀及底部电磁阀均与中央控制器电连接。
其中，中央控制器主要的作用是通过协议来控制周边设备；另外，中央控制器还可配置图像传感器及无线传输模块，将监测到数据及图像实现远程传输。
本种植仓设置有两个温湿度传感器，一个设置于种植仓内部，一个设置在种植仓外部，用于监测种植仓内外部环境的温度及湿度；通过设置的土壤温湿度传感器采集到的土壤的温湿度数据；通过内表面温度传感器监测蓄热板的内表面温度数据；通过水温传感器监测蓄热水管内部的水的温度数据；并将以上采集到的温度信号传输至中央控制器，中央控制器经过数据分析，处理，执行相关的命令操作，是否需要通过电加热管增加种植仓内部环境的温度，或是否需要通过喷洒或滴灌的方式增加种植仓内部的环境的湿度及是否需要启动电动保温卷帘等；自动化程度高，整个种植仓结构牢固可靠，能耗低。
在本说明书的描述中，术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种低能耗自动控制种植仓，其特征在于，包括维护机构、蓄热机构、喷洒灌溉机构及自动控制机构；其中，
所述维护机构，包括非透明维护组件及透明维护组件，用于组成种植仓的主体结构，形成封闭的维护空间；
所述蓄热机构，设置于所述非透明维护组件上，用于积蓄热量向所述维护机构内部分散热量；
所述喷洒灌溉机构，设置于所述透明维护组件上及其内部地面上，用于对种植仓内部的种植物进行水源或营养液的喷洒及灌溉；
所述自动控制机构，设置于所述种植仓的内部，用于控制所述种植仓内部的温度及湿度。
2.根据权利要求1所述的低能耗自动控制种植仓，其特征在于，所述非透明维护组件包括砖砌式墙体，所述砖砌式墙体的内部沿其长度方向均匀的设置有腔体；所述砖砌式墙体的两侧对称设置有扇形墙体，所述扇形腔体上设置有门。
3.根据权利要求2所述的低能耗自动控制种植仓，其特征在于，所述透明维护组件包括设置于两个所述扇形墙体之间的弧形的轻钢骨架，所述轻钢骨架上铺设有一层透明的塑料膜或PC采光板。
4.根据权利要求3所述的低能耗自动控制种植仓，其特征在于，还包括对应所述透明维护组件设置的电动保温卷帘，所述电动保温卷帘沿所述砖砌式墙体的长度方向设置于所述砖砌式墙体的顶部，用于铺设于所述塑料膜或PC采光板的外侧面上实现种植仓内部的保温效果。
5.根据权利要求4所述的低能耗自动控制种植仓，其特征在于，所述蓄热机构包括太阳能蓄热组件及水蓄热组件；其中，
所述太阳能蓄热组件，包括设置于所述砖砌式墙体内侧壁面上的由相变保温材料制作而成的蓄热板，用于吸收存储透过所述透明维护组件的太阳光散发的热量；所述砖砌式墙体除所述蓄热板所在壁面外的三侧壁面均铺设有保温板；
所述水蓄热组件，包括设置于所述腔体内部的蓄热水管，所述蓄热水管的内部设置有电加热管。
6.根据权利要求5所述的低能耗自动控制种植仓，其特征在于，所述喷洒灌溉机构包括喷洒组件及滴灌组件；其中，
所述喷洒组件，包括设置于种植仓内部位于所述轻钢骨架上的顶部主水管，所述顶部主水管上设置有顶部电磁阀；所述顶部主水管上沿所述轻钢骨架的长度方向设置有顶部分水管，所述顶部分水管上均匀的分布设置有喷头；
所述滴灌组件，包括设置于种植仓内部地面上一侧的底部主水管，所述底部主水管上设置有底部电磁阀；所述维护机构内部的地面下埋设有与所述底部主水管连通的底部分水管，与所述底部分水管连通的设置有穿出地面的立式水管，所述立式水管上设置有滴灌孔。
7.根据权利要求6所述的低能耗自动控制种植仓，其特征在于，所述自动控制机构包括温湿度传感器、空气质量传感器、土壤温湿度传感器、内表面温度传感器、水温传感器及中央控制器；其中，
所述温湿度传感器，设置有两个，一个所述温湿度传感器设置于所述种植仓的内部，另一个所述温湿度传感器设置于所述种植仓的外部，用于监测所述种植仓内外部环境的温度及湿度；
所述空气质量传感器，设置于所述种植仓的内部，用于监测所述种植仓内部环境的气体浓度；
所述土壤温湿度传感器，设置于所述种植仓内土壤的内部，用于监测所述种植仓内部土壤的温度及湿度；
所述内表面温度传感器，设置于所述蓄热板的内侧壁面上，用于监测所述蓄热板的表面温度；
所述水温传感器，设置于所述蓄热水管的内部，用于监测所述蓄热水管内部水的温度；
所述中央控制器，设置于所述种植仓的内部，所述温湿度传感器、空气质量传感器、土壤温湿度传感器、内表面温度传感器、水温传感器、电加热管、顶部电磁阀及底部电磁阀均与所述中央控制器电连接。
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