CN204426158U - 一种新型南北双棚日光温室 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型南北双棚日光温室，包括日光温室地基(1)、南北棚钢质架材预制件连接体(2)、中墙(3)、侧墙(4)、缓冲工作间(5)、热交换控制系统(6)。所述中墙(3)的“推拉门”式可活动构造起着调节南棚和北棚的光照分布和调温通风的重要作用。所述热交换系统(6)的“立式分流板”水热交换自动控制构造与可活动中墙(3)结合，提高了日光温室的热交换能力。本实用新型具有节约耕地、可周年生产、建设成本低廉等优点。
Description
一、技术领域
本实用新型涉及一种温室结构，特别是南北双棚的日光温室的结构。
二、背景技术
节能型日光温室是我国发展面积最大的农业生产设施，在反季节种植养殖，丰富生鲜农产品冬季供应中起着至关重要的作用。但是，目前日光温室的结构还存在不少问题。其中一是单体棚占地多，土地利用率仅30％左右；二是后墙和山墙使用土或砖为建材，消耗土壤资源；三是后墙通风不畅，夏季温度过高，种植养殖困难。人们也研究建设了南北棚，也称阴阳棚、主副棚、双棚、双体棚。南北棚即南棚和北棚连接在一起，南棚的后墙和北棚的南墙合为一个墙体——中墙。南棚阳光充足，一般种植蔬菜、花卉、果树等；北棚利用了南棚的遮阴部分，一般种植食用菌；中墙显著变窄。南北棚的土地利用率有很大提高，但在夏季受中墙隔挡，通风不良，南棚温度偏高，仍然严重影响夏季生产。为了解决单体棚后墙的通风问题，有人发明了可拆装的后墙。申请号2012101516263专利发明了一种“冬夏两用拆装式日光温室”，后墙分为下半部的固定后墙和上半部分的可拆装后墙。固定后墙由空心砌块砌成。可拆装后墙由内外两层聚苯板组成，可以在夏季时拆卸，实现了单体棚的南北通风降温。申请号2013103159369专利，发明了一种新型日光温室后墙结构，仍然分为上下两部分，下部为固定后墙由空心砌块砌成。上部为可拆装后墙由秸秆块组成堆砌于固定墙体之上。立柱、拉筋、横梁和纵梁共同组成一个箱式的支撑结构，主立柱4米1个，将日光温室骨架承受的荷载直接传于地面。申请号：2013100153835专利“秸秆墙体日光温室的制作方法”，公布了单体棚日光温室后墙的秸秆墙体的制作安装方法。但是上述后墙，拆下来的轻质墙体，体积和面积都很大，搬运和存放困难，维护成本高，这种后墙的储热能力也很差。还有一个大问题就是非土后墙的日光温室的储热能力较差，在冬季的凌晨或连阴天情况下，气温较土后墙的日光温室低得多，使得深冬生产受到一定的不利影响。为此，有人用砖搭建复杂的吸热结构，效果逊与土后墙建设成本较高；有人(专利申请号：2012104191403)试用相变材料吸热，效果好但放热温度偏高建设成本也太高；有人(专利申请号：2014100400589)密封空气或风机驱动的空气作为储热材料，储热能力很差；有人采用悬挂多个小水袋用水储热，储热能力提高、水成本低廉，但吸热和放热时机不能控制也容易漏水；有人(申请号：2013107231163)设计了大水袋，尽管出热量增加，却也增加了水袋制造麻烦、悬挂困难、容易漏水等缺点；有人安装太阳能电池板、用玻璃太阳能热水管造价较高；有人(专利申请号： 201310237175X)用薄膜热水筒造价较低，但薄膜筒易破且不易建造。有人(专利申请号：2013100346062)在单棚日光温室中采用水作为储热介质采用阳光板作为透光和水流控制部件，取材方便、建设成本低，但阳光板横向使用易受压弯曲、水流平行流动流受限。
基于此，有必要发明一种基于低成本、易维护、占地少、储热好、活动、通透好的中墙和热交换系统的南北双棚节地可周年生产的日光温室，以便使日光温室的时空利用率提高、生产时间延长，资源节约，综合效益提高。
三、发明内容
本实用新型的目的是通过科学合理的设计，通过关键构造的改进，以较低廉的成本建设节约型可周年生产的新型日光温室。
本实用新型采用以下技术方案实现上述目的：
本实用新型包括：日光温室地基(1)、南北棚钢质架材预制件连接体(2)、中墙(3)、侧墙(4)、缓冲工作间(5)、热交换控制系统(6)；在日光温室地基(1)之上安装固定南北棚钢质架材预制件连接体(2)，中墙(3)安装在日光温室地基(1)的中墙地基(105)和温室内路基(106)之上，中墙(3)之固定中墙板(301)嵌入到南北棚钢质架材预制件连接体(2)的顶部U型钢梁(209)下、底部固墙U型钢梁(211)之上、中墙方钢立柱(210)之间，侧墙(4)的西山墙(401)安装在西侧地基(104)之上并嵌入到西山墙方钢立柱(214)之间，侧墙(4)的东山墙(402)安装在东侧地基(103)之上并嵌入到东山墙方钢立柱(214)之间，缓冲工作间(5)的工作间墙(501)固定在缓冲工作间地基(108)之上，西山墙(401)或者东山墙(402)与中墙(3)之固定中墙板(301)、北侧地基(102)、工作间墙(501)、工作间主门(502)、南棚门(503)、北棚门(504)连接组成位于北棚内的缓冲工作间(5)，热交换控制系统(6)的立式分流板(601)安装在固定中墙板(301)的南侧面，上端向北略倾斜2～15度，保温储水池(602)建立在北棚地面40厘米以下，热交换上水管(603)吊挂在南北棚钢质架材预制件连接体(2)的顶部U型钢梁(209)上，热交换回水管(606)安装固定在温室内路基(106)上，热交换控制器(624)安装在缓冲工作间(5)内。
所述日光温室地基(1)，包括南侧地基(101)、北侧地基(102)、东侧地基(103)、西侧地基(104)、中墙地基(105)、温室内路基(106)、防寒沟(107)、缓冲工作间地基(108)。
所述南北棚钢质架材预制件连接体(2)，包括南棚面弧形钢质柁(201)、北棚面弧形钢质柁(202)、东西拉筋(203)、后坡钢柁(204)、后坡沿(205)、南柁支撑杆(206)、北柁支撑杆(207)、中墙主梁(208)、顶部U型钢梁(209)、中墙方钢立柱(210)、底部固墙U型钢梁(211)、活动中墙板顶部T型钢梁(212)、南棚活动柁(213)、西山墙方钢立柱(214)、东山墙方钢立柱(215)、弧形U型钢梁(216)、角钢横带(217)、扁钢横带(218)。
所述中墙(3)，包括固定中墙板(301)、活动中墙板(302)、固定中墙板补缝条(303)、活动中墙板插销(305)、路面插销孔(306)、中墙保温幕(307)。所述固定中墙板(301)为内置冷拔钢筋的泡沫混凝土板材，活动中墙板(302)为外包被铁板内嵌轻质保温材料的复合板。固定中墙板补缝条(303)安装在固定中墙(301)或活动中墙板(302)上，封闭固定中墙板(301)与活动中墙板(302)之间形成的缝隙。所述中墙保温幕(307)包括：保温膜卡槽(30701)、中墙保温膜(30702)、保温幕卷杠(30703)、保温幕电机(30704)；固定中墙板(301)安装在温室内路基(106)之上位于中墙地基(105)的东西中线上，镶嵌在顶部U型钢梁(209)之下、底部固墙U型钢梁(211)之上、中墙方钢立柱(210)之间，活动中墙板(302)安装在温室内路基(106)之上位于中墙地基(105)的东西中线的北侧与固定中墙板(301)平行；固定中墙板(301)分为多块板材，间隔一定距离安装一块，活动中墙板(302)也分为多块板材在固定中墙板(301)的北侧按东西向排列共同组成“推拉门”构造，在需要中墙(3)通风透光时活动中墙板(302)与固定中墙板(301)对齐排列，俯视剖面成“吕”字形，在需要中墙(3)保温时错开排列，俯视剖面成“品”字形，中墙(3)这种“推拉门”可活动的构造起着调节南棚和北棚的光照分布和调温通风的重要作用。
所述侧墙(4)包括西山墙(401)和东山墙(402)，由多块泡沫混凝土板(403)砌成。
所述缓冲工作间(5)主要包括工作间墙(501)、工作间主门(502)、南棚门(503)、北棚门(504)，还有借用的侧墙(4)、中墙(3)之固定中墙板(301)、北侧地基(102)。
所述热交换控制系统(6)包括：立式分流板(601)、保温储水池(602)、热交换上水管(603)、分水管(604)、集水管槽(605)、热交换回水管(606)、注水管(607)、灌溉管(608)、灌溉阀(609)、上水泵(610)、上水阀(611)、分压阀(612)、注水阀(613)、注水抽水口(614)、过滤器(615)、逆止阀(616)、上水温度传感器(617)、回水温度传感器(618)、池水温度传感器(619)、水位传感器(620)、空气温度传感器(621)、光照度传感器(622)、热交换采集器(623)、热交换控制器(624)；所述保温储水池(602)包括钢筋混凝土层(60201)、保温层(60202)、防渗层(60203)、储水池盖(60204)；所述分水管(604)包括分水管接口(60401)、分水管滴水孔(60402)、分水管堵头(60403)；所述立式分流板(601)包括热交换面板(60101)、热交换背板(60102)、分水隔壁(60103)、分水槽入水口(60104)、分水槽出水口(60105)；立式分流板(601)上端连接分水管(604)，分水管接口(60401)连接热交换上水管(603)，热交换上水管(603)的前端接入保温储水池(602)中，在热交换上水管(603)上从近保温储水池(602)一侧依次序安装过滤器(615)、上水泵(610)、注水管(607)、上水温度传感器(617)、逆止阀(616)、灌溉管(608)、灌溉阀(609)、上水阀(611)、分水管(604)；所述立式分流板(601)包括热交换面板(60101)、热交换背板(60102)、立式分水隔壁(60103)、分水槽入水口(60104)、分水槽出水口(60105)；多个垂直并排分布的立式分水隔壁(60103)连接热交换面板(60101)和热交换背板(60102)，一次加工成型形成多个均匀密集分布 的分水方槽，分水方槽的上端为截面成弧形的分水槽入水口(60104)，分水方槽的下端为截面成弧形的分水槽出水口(60105)，水从分水槽入水口(60104)进入经过分水隔壁(60103)从分水槽出水口(60105)流出；立式分流板(601)的下端的分水槽出水口(60105)嵌入集水管槽(605)内，集水管槽(605)连通热交换回水管(606)，热交换回水管(606)安装固定在温室内路基(106)上，热交换回水管(606)上安装回水温度传感器(618)，热交换回水管(606)的出口通入保温储水池(602)中；保温储水池(602)内安装池水温度传感器(619)、水位传感器(620)；热交换采集器(623)安装在日光温室内与上水温度传感器(617)、回水温度传感器(618)、池水温度传感器(619)、水位传感器(620)、空气温度传感器(621)、光照度传感器(622)电连接，热交换控制器(624)安装在缓冲工作间(5)内，与热交换采集器(623)、上水泵(610)、上水阀(611)、灌溉阀(609)、分压阀(612)电连接，并与上位机电连接；所述保温储水池(602)的主体位于北棚畦面40厘米以下，储水池盖(60204)在保温储水池(602)上部的池口处，池口高于畦面；该热交换系统(6)的“立式分流板”水热交换自动控制构造可方便、及时地吸收积累或在需要时释放太阳能，提高了日光温室的热交换能力。
所述南侧地基(101)、北侧地基(102)、东侧地基(103)、西侧地基(104)、缓冲工作间地基(108)均起始于地平面以下高度在地平面之上；中墙地基(105)起始于地平面以下高度在地平面之下30cm与畦面齐平；温室内路基(106)建在中墙地基(105)之上高度低于地平面；防寒沟(107)建在南侧地基(101)、北侧地基(102)、东侧地基(103)、西侧地基(104)的外侧。西侧地基(104)上安装侧墙(4)之西山墙(401)上用水泥混凝土粘结，侧墙(4)之东山墙(402)安装在日光温室地基(1)的东侧地基(103)上用水泥混凝土粘结，工作间墙(501)安装在日光温室地基(1)的缓冲工作间地基(108)上用水泥混凝土粘结，南北棚钢质架材预制件连接体(2)之底部固墙U型钢梁(211)安装在温室内路基(106)上，用螺栓固定。
所述中墙(3)之固定中墙板(301)安装在底部固墙U型钢梁(211)之上、顶部U型钢梁(209)之下、中墙方钢立柱(210)之间，中墙(3)之活动中墙板(302)安装在固定中墙板(301)北侧的温室内路基(106)上、活动中墙板顶部U型钢梁(212)之下；西侧的固定中墙板(301)与西山墙(401)连接固定，东侧的固定中墙板(301)与东山墙(402)连接固定；缓冲工作间(5)建在东山墙(402)东侧或者东山墙(402)西侧；热交换控制系统(6)之立式分流板(601)安装在中墙(3)上，热交换控制系统(6)之保温储水池(602)建在北棚内距地面40厘米以下。
南北棚钢质架材预制件连接体(2)各部件组装成一体：用东西拉筋(203)分别将南棚面弧形钢质柁(201)和北棚面弧形钢质柁(202)、后坡钢柁(204)用紧固螺丝连接起来，组装形成弧形网状南棚面和北棚面、后坡面。后坡钢柁(204)的南端与一一对应的南棚面弧形钢质柁(201)的北端用紧固螺丝连接起来，用后坡沿(205)沿着东西方向将后坡钢柁(204)与南棚面弧形钢质 柁(201)的连接处覆盖并连接；中墙主梁(208)与后坡钢柁(204)的北端用紧固螺丝连接起来，再将北棚弧形钢质柁(202)的南端与中墙主梁(208)用紧固螺丝连接起来。用4道南柁支撑杆(206)从东西向与各架南棚弧形钢质柁(201)用U型螺栓连接起来，用3道北柁支撑杆(207)从东西方向与各架北棚弧形钢质柁(202)用U型螺栓连接起来。将顶部U型钢梁(209)从中墙主梁(208)下方向上与中墙主梁(208)用螺栓吊装在一起，将中墙方钢立柱(210)上端嵌入顶部U型钢梁(209)内并用螺栓连接，中墙方钢立柱(210)的下端嵌入底部固墙U型钢梁(211)内并用螺栓连接。将活动中墙板顶部U型钢梁(312)用螺栓与顶部U型钢梁(209)连接在一起。最西侧的南棚面弧形钢质柁(201)和最西侧的北棚面弧形钢质柁(202)分别与下方的弧形U型钢梁(216)用螺栓连接，西山墙方钢立柱(214)的上端与弧形U型钢梁(216)用螺栓连接，西山墙方钢立柱(214)的下端与西侧地基(104)用螺栓连接，每2个西山墙方钢立柱(214)在中部与角钢横带(217)用螺栓连接；最东侧的南棚面弧形钢质柁(201)和最东侧的北棚面弧形钢质柁(202)分别与下方的弧形U型钢梁(216)用螺栓连接，东山墙方钢立柱(215)的上端与弧形U型钢梁(216)用螺栓连接，东山墙方钢立柱(215)的下端与东侧地基(103)用螺栓连接，每2个东山墙方钢立柱(215)在中部与角钢横带(217)用螺栓连接；南棚面弧形钢质柁(201)的下端与南侧地基(101)用螺栓连接；北棚面弧形钢质柁(202)的下端与北侧地基(102)用螺栓连接。经过上述连接南棚面、后坡面、北棚面与日光温室地基(1)连接成一个整体。
所述中墙(3)，每块固定中墙板(301)的左右两侧各用螺栓与固定中墙板补缝条(303)连接，使得俯视的截面呈现“U”形。每块固定中墙板(301)的上部卡入顶部U型钢梁(209)内，下部卡入地面固墙U型钢梁(211)内，角钢横带(217)的两端用螺栓固定在中墙方钢立柱(210)中部南侧，扁钢横带(217)的两端用螺栓固定在中墙方钢立柱(210)中部北侧，将固定中墙板包其中。活动中墙板(302)位于固定中墙板(301)的北侧，紧贴固定中墙板补缝条(303)，上部卡入活动中墙板顶部U型钢梁(212)内，下部矗立于北棚一侧温室内路基(106)上，每块活动中墙板(302)北侧下部用螺栓安装固定2个活动中墙板插销(305)，活动中墙板插销(305)的销杆垂直地面插入温室内路基(106)内的路面插销孔(306)。中墙保温幕(307)安装在活动中墙板北侧，上部保温膜卡槽(30701)固定在顶部U型钢梁(312)北侧，中墙保温膜(30702)沿着顶部U型钢梁(212)展开，中墙保温膜(30702)上端卡在保温膜卡槽(30701)上，下端固定在保温幕卷杠(30703)上，保温幕卷杠(30703)的一端安装固定保温幕电机(30704)，固定保温幕电机(30704)的交直流转换器与220V交流电源电连接。所述活动中墙板(302)在固定中墙板(301)的北侧按东西向排列组成“推拉门”构造，固定中墙板(301)和活动中墙板(302)均为多块板材，在活动中墙板(302)边缘加装密封条，在需要中墙(3)通风透光时活动中墙板(302)与固定中墙板(301)对齐排列，俯视剖面成“吕”字形，在需要中墙(3)保温时错开排列，俯视剖面成“品”字形；所述中墙保 温幕(307)在活动中墙板(302)北侧上下垂直排列组成“上下卷动窗帘”构造，在需要中墙(3)通风透光时保温幕卷杠(30703)将中墙保温膜(30702)卷起，在需要中墙(3)保温时保温幕卷杠(30703)将中墙保温膜(30702)上下展开排列，俯视剖面成“一”字形。
所述侧墙(4)之西山墙(401)的泡沫混凝土板(403)安装在西侧地基(104)之上，与西山墙方钢立柱(214)相间排列，处于最西侧的南棚面弧形钢质柁(201)、北棚面弧形钢质柁(202)压在西山墙(401)上方通过弧形U型钢梁(216)与西山墙(401)连接在一起，通过在西山墙方钢立柱(214)上固定角钢横带将泡沫混凝土板(403)固定起来。东山墙(402)的泡沫混凝土板(403)安装在东侧地基(103)之上，与东山墙方钢立柱(215)相间排列，处于最东侧的南棚面弧形钢质柁(201)、北棚面弧形钢质柁(202)压在东山墙(402)上方通过U型钢梁与东山墙(402)连接在一起，通过在东山墙方钢立柱(215)上固定角钢横带将泡沫混凝土板(403)固定起来。
所述缓冲工作间(5)分两种连接方式不同，一是内嵌式，缓冲工作间在北棚内，四壁由侧墙(4)的东山墙(402)或西山墙(401)、中墙(3)、工作间墙(501)、北侧地基(102)组成。工作间墙(501)在北棚内分隔出缓冲工作间(5)的空间，北棚门(504)开在工作间墙(501)上，南棚门(503)开在中墙(3)上，工作间主门(502)开在侧墙(4)的东山墙(402)或西山墙(401)上。二是外延式，缓冲工作间在日光温室之外，四壁由侧墙(4)的东山墙(402)或西山墙(401)、工作间墙(501)组成。工作间主门(502)开在工作间墙(501)南侧墙上，北棚门(504)开在侧墙(4)的东山墙(402)或西山墙(401)北棚一侧，南棚门(503)开在侧墙(4)的东山墙(402)或西山墙(401)南棚一侧。
所述热交换系统(6)各部分的详细连接为：热交换上水管(603)的前端接入保温储水池(602)中，热交换上水管(603)从近保温储水池(602)一侧依次序安装过滤器(615)、上水泵(610)，联通注水管(607)，安装上水温度传感器(617)、逆止阀(616)、灌溉管(608)、灌溉阀(609)、上水阀(611)、分水管(604)。注水管(607)上依次序安装分压阀(612)、注水阀(613)、注水抽水管(614)；热交换上水管(603)的末端平行于顶部U型钢梁(209)，用螺栓固定在顶部U型钢梁(209)南侧，分水管接口(60401)与热交换上水管(603)连通；立式分流板(601)仅安装在中墙(3)的固定中墙板的南侧，立式分流板(601)的上端向北略倾斜2～15度，多个分水隔壁(60103)连接热交换面板(60101)和热交换背板(60102)，一次加工成型形成多个均匀密集分布的分水方槽，立式分流板(601)的上端有截面为弧形的分水槽入水口(60104)、下端有截面为弧形的分水槽出水口(60105)；分水管(604)嵌入立式分流板(601)的分水槽入水口(60104)内，分水管滴水孔(60402)与分水方槽一一对应，立式分流板(601)下端的分水槽出水口(60105)嵌入集水管槽(605)内，集水管槽(605)连通热交换回水管(606)；热交换回水管(606)上安装回水温度传感器(618)，热交换回水管(606)出口通入保温储水池(602)，保温储水池(602)内安装池水温度传感器(619)、水位传感器(620)。在日光温室内安装热交换采集器(623)，热交换采集器(623)与上水温度传感器 (617)、回水温度传感器(618)、池水温度传感器(619)、水位传感器(620)、空气温度传感器(621)、光照度传感器(622)电连接，热交换控制器(624)安装在缓冲工作间(5)内，与热交换采集器(623)、上水泵(610)、上水阀(611)、灌溉阀(609)、分压阀(612)电连接，并与上位机电连接。所述保温储水池(602)的主体位于北棚畦面以下40厘米处，钢筋混凝土层(60201)在最外层，保温层(60202)在钢筋混凝土层(60201)内侧，防渗层(60203)在保温层(60202)内侧、储水池盖(60204)在保温储水池(602)上部的池口处，池口高于畦面。所述立式分流板(601)可以选择地吸收阳光，将光能转互为热能存储于水中，也可以将水载的热能散发到日光温室中，减少日光温室温度的下降。所述上水温度传感器(617)、回水温度传感器(618)、池水温度传感器(619)、水位传感器(620)、空气温度传感器(621)、光照度传感器(622)与热交换采集器(623)，进而与热交换控制器(624)电连接，联合自动监控实现适时吸热和放热。
本实用新型的有益效果是：
1.本实用新型土地利用率高，将传统的单棚日光温室的宽大土后墙或者砖后墙及北侧遮阴的土地建成北棚，将后墙改造为活动的中墙，变阴棚为可接收部分阳光的北棚，增加了可栽培或养殖的室内耕地，土地利用率可达60％以上，比单棚的日光温室土地利用率提高约30个百分点。
2.本实用新型采用立式固定中墙板与轻质的活动中墙板结合，形成独特的可通风透光的中墙调温结构。与中墙保温幕和北棚的保温覆盖相结合提高了日光温室的保温效果、通风透光，操作方便、实用。如果在南棚种植喜光的果菜并在北棚种植耐阴的食用菌，本实用新型南北棚之间通透方便，有利于北棚食用菌吸收南棚蔬菜释放的氧气、南棚蔬菜吸收北棚食用菌释放的二氧化碳，可增加蔬菜和食用菌的产量，还可减少食用菌的温室气体排放。本实用新型南北棚之间通透方便，夏季可有效降温，利于作物在夏季正常生长，实现周年生产。
3.本实用新型采用成型的板材、成型钢柁等作为温室构建的材料，直接组装，节省了用好土烧制的红砖、减少水泥浇注、垒砖等施工，施工速度快、省工。
4.本实用新型采用一次成型批量生产的PC阳光板竖向做热交换板、以水为热量载体、以地下保温储水池为容器、以光照温度水位等传感监测和吸热放热自动控制为智能调控工具的热交换系统设计，占地少、建造简单、结构坚固、维修方便，可定时定量储热、放热，增强了温室的热性能，温水还可用于灌溉。其中热交换板的选择性透光面板、吸光背板、竖向斜面分水方槽设计，优化了吸收太阳光辐射的结构，PC阳光板批量生产成本低、方便实用、效果较好。
四、附图说明
图1为本实用新型的南北棚钢质架材预制件连接体(2)的侧视图，从东侧向西注视，本图显示了南棚面弧形钢质柁(201)、后坡钢柁(204)和北棚面弧形钢质柁(202)组成的棚面，显示了中墙(3)的固定中墙板(301)、活动中墙板(302)、立式分流板(601)、热交换上水管(603)、保温储水池(602)，还显示了防寒沟(107)、南侧地基(101)、北侧地基(102)、西侧地基(104)、西山墙方钢立柱(214)，并说明了日光温室地基(1)与温室内畦面、地平面的高度关系。
图2为本实用新型的日光温室地基(1)俯视图，其中标明了内嵌式缓冲间(5)的位置。
图3为本实用新型的南北棚钢质架材预制件连接体(2)的俯视图。
图4为本实用新型的中墙(3)正视图，从南向北注视，它还展示了热交换上水管(603)、集水管槽(605)的位置。
图5为本实用新型的中墙(3)保温状态俯视剖面图，它展示中墙(3)密封时的固定中墙板(301)和活动中墙板(302)的相对位置关系。
图6为本实用新型的中墙(3)通透状态俯视剖面图，它展示中墙(3)通风透光时的固定中墙板(301)和活动中墙板(302)的相对位置关系。
图7为本实用新型的中墙(3)侧视图，从东向西注视，它还放大展示了中墙(3)上部固定和中墙(3)下部固定的细节。
图8为本实用新型的内嵌式缓冲工作间(5)的俯视截面图，它展示了在北棚东段分隔的缓冲工作间及其各个门的位置。
图9为本实用新型的外挂式缓冲工作间(5)的俯视截面图，它展示了在北棚东段分隔的缓冲工作间及其各个门的位置。
图10为本实用新型的热交换控制系统(6)侧视图，从东向西注视，它展示了热交换控制系统(6)各部分的位置和连接关系，还放大显示了立式分流板(601)下部和集水管槽(605)，注意灌溉管(608)、灌溉阀(609)与集水管槽(605)不在一个平面上。
图11为本实用新型的立式分流板(601)的正视图，正视图南向北注视，它从正面展示了热交换(601)的详细构造和与分水管(604)、集水管槽(605)的连通关系。图12为本实用新型的立式分流板(601)的侧视图，侧视图从东向西注视，它从侧面展示了热交换(601)的详细构造和与分水管(604)、集水管槽(605)的连通关系。
五、具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施做进一步说明：
本实用新型的实施方案的第1步可先建设日光温室地基(1)，第2步将预制好的南北棚钢质架材预制件连接体(2)安装在日光温室地基(1)之上，第3步安装中墙(3)，第4步安装侧 墙(4)，第5步安装缓冲工作间(5)，第6步安装热交换系统。
第1步建设日光温室地基(1)，如图2所示，所述日光温室地基(1)，包括南侧地基(101)、北侧地基(102)、东侧地基(103)、西侧地基(104)、中墙地基(105)、温室内路基(106)、防寒沟(107)、缓冲工作间地基(108)。将日光温室内侧地面下挖50厘米，回填表土20厘米形成畦面，畦面距地平线以下30厘米，便于提高地温。南侧地基(101)、西侧地基(104)、北侧地基(102)、东侧地基(103)、缓冲工作间地基(108)均起始于地平面以下50厘米高度在地平面20厘米，均用砂石钢筋混凝土浇筑，需要固定南北棚钢质架材预制件连接体(2)的地方均预埋钢筋和螺栓预制件；防寒沟(107)建在南侧地基(101)、北侧地基(102)、东侧地基(103)、西侧地基(104)的外侧，开沟下挖50厘米，内放防潮保温材料，地面覆土10厘米；优化地，在南侧地基(101)、西侧地基(104)、北侧地基(102)、东侧地基(103)的砂石钢筋混凝土地基外侧贴10厘米的挤塑板代替防寒沟，也能起到隔绝日光温室外冻层导热的作用；温室内路基(106)用砂石钢筋混凝土浇筑，建在中墙地基(105)之上高度低于地平面，在南棚一侧约宽80厘米，北棚一侧约宽60厘米。在建设中要预留进水管道、热交换系统的上水管、回水管通道。
第2步安装南北棚钢质架材预制件连接体(2)，所述南北棚钢质架材预制件连接体(2)，包括南棚面弧形钢质柁(201)、北棚面弧形钢质柁(202)、东西拉筋(203)、后坡钢柁(204)、后坡沿(205)、南柁支撑杆(206)、北柁支撑杆(207)、中墙主梁(208)、顶部U型钢梁(209)、中墙方钢立柱(210)、底部固墙U型钢梁(211)、活动中墙板顶部T型钢梁(212)、南棚活动柁(213)、西山墙方钢立柱(214)、东山墙方钢立柱(215)、弧形U型钢梁(216)、角钢横带(217)、扁钢横带(218)。如图1和图3所示，南北棚钢质架材预制件连接体(2)是日光温室的“骨架”，各部件先预制好，在现场与日光温室地基(1)结合用螺杆螺母组装成一体。用东西拉筋(203)分别将南棚面弧形钢质柁(201)和北棚面弧形钢质柁(202)、后坡钢柁(204)用紧固螺杆螺母连接起来形成1组柁，优化地每1米一组柁，日光温室越长用的柁越多，多根柁组装成弧形网状南棚面和北棚面、后坡面，如图3；用后坡沿(205)沿着东西方向将后坡钢柁(204)与南棚面弧形钢质柁(201)的连接处覆盖并用螺杆螺母连接；中墙主梁(208)与后坡钢柁(204)的北端用紧固螺杆螺母连接起来，再将北棚弧形钢质柁(202)的南端与中墙主梁(208)用紧固螺杆螺母连接起来。用4道南柁支撑杆(206)从东西向与各架南棚弧形钢质柁(201)用U型螺杆螺母连接起来，用3道北柁支撑杆(207)从东西方向与各架北棚弧形钢质柁(202)用U型螺杆螺母连接起来。将顶部U型钢梁(209)从中墙主梁(208)下方向上与中墙主梁(208)用螺杆螺母吊装在一起，将中墙方钢立柱(210)上端嵌入顶部U型钢梁(209)内并用螺杆螺母连接，中墙方钢立柱(210)的下端嵌入底部固墙U型钢梁(211)内并用螺杆螺母连接。将活动中墙板顶部U型钢梁(312)用螺杆螺母与顶部U型钢梁(209)连接在一起。最西侧的南棚面弧形钢质柁(201)和最西侧的北棚面弧形钢 质柁(202)分别与下方的弧形U型钢梁(216)用螺杆螺母连接，西山墙方钢立柱(214)的上端与弧形U型钢梁(216)用螺杆螺母连接，西山墙方钢立柱(214)的下端与西侧地基(104)用螺杆螺母连接，每2个西山墙方钢立柱(214)在中部与角钢横带(217)用螺杆螺母连接；最东侧的南棚面弧形钢质柁(201)和最东侧的北棚面弧形钢质柁(202)分别与下方的弧形U型钢梁(216)用螺杆螺母连接，东山墙方钢立柱(215)的上端与弧形U型钢梁(216)用螺杆螺母连接，东山墙方钢立柱(215)的下端与东侧地基(103)用螺杆螺母连接，每2个东山墙方钢立柱(215)在中部与角钢横带(217)用螺杆螺母连接；南棚面弧形钢质柁(201)的下端与南侧地基(101)用螺杆螺母连接；北棚面弧形钢质柁(202)的下端与北侧地基(102)用螺杆螺母连接。经过上述连接南棚面、后坡面、北棚面与日光温室地基(1)连接成一个整体，注意在日光温室的畦面上并没有立柱，这样便于生产作业。组装的方案二是将各预制件焊接起来，比用螺杆螺母连接整体性更强，但是焊接用工多、施工慢。
第3步安装中墙(3)，图4-图7所示，所述中墙(3)包括：固定中墙板(301)、活动中墙板(302)、固定中墙板补缝条(303)、活动中墙板插销(305)、路面插销孔(306)、中墙保温幕(307)。所述固定中墙板(301)为内置冷拔钢筋的泡沫混凝土预制板，活动中墙板(302)可为外包被铁板内嵌苯板或其他轻质保温材料的复合板，质轻便于移动。每块固定中墙板(301)的左右两侧各用螺栓与固定中墙板补缝条(303)连接，使得俯视的截面呈现“U”形。如图7所示每块固定中墙板(301)的上部卡入顶部U型钢梁(209)内，下部卡入地面固墙U型钢梁(211)内，角钢横带(217)的两端用螺栓固定在中墙方钢立柱(210)中部南侧，扁钢横带(217)的两端用螺栓固定在中墙方钢立柱(210)中部北侧，将固定中墙板包其中。如图7所示，活动中墙板(302)位于固定中墙板(301)的北侧，紧贴固定中墙板补缝条(303)，上部卡入活动中墙板顶部U型钢梁(212)内，下部矗立于北棚一侧温室内路基(106)上，每块活动中墙板(302)北侧下部用螺栓安装固定2个活动中墙板插销(305)，活动中墙板插销(305)的销杆垂直地面插入温室内路基(106)内的路面插销孔(306)。方案二是在活动中墙板(302)的下面、温室内路基(106)上面铺设U型钢梁，用螺杆螺母固定在温室内路基(106)上，将活动中墙板(302)卡入U型钢梁槽内，也可实现稳固活动中墙板(302)的目的。中墙保温幕(307)安装在活动中墙板北侧，上部保温膜卡槽(30701)固定在顶部U型钢梁(312)北侧，中墙保温膜(30702)沿着顶部U型钢梁(212)展开，中墙保温膜(30702)上端卡在保温膜卡槽(30701)上，下端固定在保温幕卷杠(30703)上，保温幕卷杠(30703)的一端安装固定保温幕电机(30704)，固定保温幕电机(30704)的交直流转换器与220V交流电源电连接。如图4所示所述活动中墙板(302)在固定中墙板(301)的北侧按东西向排列组成“推拉门”构造，在需要中墙(3)通风透光时活动中墙板(302)与固定中墙板(301)对齐重叠排列，如图6所示俯视剖面成“吕”字形，在需要中墙(3)保温时错开排列，如图5所示 俯视剖面成“品”字形；所述中墙保温幕(307)在活动中墙板(302)北侧上下垂直排列组成“上下卷动窗帘”构造，在需要中墙(3)通风透光时保温幕卷杠(30703)将中墙保温膜(30702)卷起，在需要中墙(3)保温时保温幕卷杠(30703)将中墙保温膜(30702)上下展开排列，俯视剖面成“一”字形。在需要中墙(3)通风透光时调节活动中墙板(302)与固定中墙板(301)重叠的程度可影响通风透光口的大小，从而决定通透的效果。在需要中墙(3)保温时中墙保温膜(30702)与活动中墙板(302)与固定中墙板(301)，俯视剖面成“一”字形。
第4步安装侧墙(4)，包括西山墙(401)和东山墙(402)，由多块泡沫混凝土板(403)砌成。所述侧墙(4)之西山墙(401)的泡沫混凝土板(403)安装在西侧地基(104)之上，与西山墙方钢立柱(214)相间排列，处于最西侧的南棚面弧形钢质柁(201)、北棚面弧形钢质柁(202)压在西山墙(401)上方通过弧形U型钢梁(216)与西山墙(401)连接在一起，通过在西山墙方钢立柱(214)上固定角钢横带将泡沫混凝土板(403)固定起来。东山墙(402)的泡沫混凝土板(403)安装在东侧地基(103)之上，与东山墙方钢立柱(215)相间排列，处于最东侧的南棚面弧形钢质柁(201)、北棚面弧形钢质柁(202)压在东山墙(402)上方通过U型钢梁与东山墙(402)连接在一起，通过在东山墙方钢立柱(215)上固定角钢横带将泡沫混凝土板(403)固定起来。
第5步安装缓冲工作间(5)，主要包括工作间墙(501)、工作间主门(502)、南棚门(503)、北棚门(504)，还有借用的侧墙(4)、中墙(3)之固定中墙板(401)、北侧地基(102)。方案一是内嵌式，如图8所示，缓冲工作间在北棚内，四壁由侧墙(4)的东山墙(402)或西山墙(401)、中墙(3)、工作间墙(501)、北侧地基(102)组成。工作间墙(501)在北棚内分隔出缓冲工作间(5)的空间，北棚门(504)开在工作间墙(501)上，南棚门(503)开在中墙(3)上，工作间主门(502)开在侧墙(4)的东山墙(402)或西山墙(401)上。方案二是外延式，如图9所示，缓冲工作间在日光温室之外，四壁由侧墙(4)的东山墙(402)或西山墙(401)、工作间墙(501)组成。工作间主门(502)开在工作间墙(501)南侧墙上，北棚门(504)开在侧墙(4)的东山墙(402)或西山墙(401)北棚一侧，南棚门(503)开在侧墙(4)的东山墙(402)或西山墙(401)南棚一侧。
第6步安装热交换系统，如图10所示，包括立式分流板(601)、保温储水池(602)、热交换上水管(603)、分水管(604)、集水管槽(605)、热交换回水管(606)、注水管(607)、灌溉管(608)、灌溉阀(609)、上水泵(610)、上水阀(611)、分压阀(612)、注水阀(613)、注水抽水口(614)、过滤器(615)、逆止阀(616)、上水温度传感器(617)、回水温度传感器(618)、池水温度传感器(619)、水位传感器(620)、空气温度传感器(621)、光照度传感器(622)、热交换采集器(623)、热交换控制器(624)；所述保温储水池(602)包括钢筋混凝土层(60201)、保温层(60202)、防渗层(60203)、储水池盖(60204)；所述分水管(604)包括分水管接口(60401)、分水管滴水孔(60402)、分水管堵头(60403)；所述立式分流板(601)，包括热交换面板(60101)、热交换背板(60102)、 分水隔壁(60103)、分水槽入水口(60104)、分水槽出水口(60105)。所述保温储水池(602)的储水空间要位于北棚畦面以下40厘米处，钢筋混凝土层(60201)在最外层，保温层(60202)在钢筋混凝土层(60201)内侧，防渗层(60203)在保温层(60202)内侧、储水池盖(60204)在保温储水池(602)上部的池口处，池口在畦面20厘米以上。所述热交换系统的连接：热交换上水管(603)的前端接入保温储水池(602)中，热交换上水管(603)从近保温储水池(602)一侧依次，安装过滤器(615)、上水泵(610)，联通注水管(607)，安装上水温度传感器(617)、逆止阀(616)、灌溉管(608)、灌溉阀(609)、上水阀(611)、分水管(604)。注水管(607)上一次安装分压阀(612)、注水阀(613)、注水抽水管(614)；热交换上水管(603)的末端平行于顶部U型钢梁(209)，用螺栓固定在顶部U型钢梁(209)南侧，分水管接口(60401)与热交换上水管(603)连通；立式分流板(601)垂直于地面安装在中墙(3)的南面，立式分流板(601)的上端向北略倾斜2～15度，多个分水隔壁(60103)连接热交换面板(60101)和热交换背板(60102)，一次加工成型形成多个垂直于地面的分水方槽，立式分流板(601)的上端有截面为弧形的分水槽入水口(60104)、下端有截面为弧形的分水槽出水口(60105)；分水管(604)安装在立式分流板(601)的上端，各分水管滴水孔(60402)一一对应地对准并嵌入分水槽入水口(60104)内，立式分流板(601)下端的分水槽出水口(60105)嵌入集水管槽(605)内，集水管槽(605)连通热交换回水管(606)；热交换回水管(606)上安装回水温度传感器(618)，热交换回水管(606)出口通入保温储水池(602)，保温储水池(602)内安装池水温度传感器(619)、水位传感器(620)，在南棚中部空气中安装空气温度传感器(621)和光照度传感器(622)。在日光温室北棚内安装热交换采集器(623)，热交换采集器(623)与上水温度传感器(617)、回水温度传感器(618)、池水温度传感器(619)、水位传感器(620)、空气温度传感器(621)、光照度传感器(622)电连接接收各个传感器的数据，热交换控制器(624)安装在缓冲工作间(5)内，与热交换采集器(623)电连接获取各个传感器的数据，并与上位机电连接发送各个传感器的数据、接收执行相关工作指令。热交换控制器(624)接收到各个传感器的数据，当进入给定的吸热时间段(例如10:00～15:00)或光照度大于给定的强光阈值、日光温室内空气温度高于给定的吸热下限阈值、日光温室内空气温度高于保温储水池(602)的水温时，热交换控制器(624)启动上水泵(610)，保温储水池(602)的水从热交换上水管(603)流经分水管(604)、立式分流板(601)、集水管槽(605)、热交换回水管(606)回到保温储水池(602)，水在经过立式分流板(601)的热交换面板(60101)、热交换背板(60102)时吸收光能变为热能提高了水温、降低了较高的气温，被加热的水流回到保温储水池(602)内存储。当进入给定的放热时间段(例如4:00～8:00)、连续逐日光照度小于给定的弱光阈值、日光温室内空气温度低于给定的放热上限阈值、日光温室内空气温度低于保温储水池(602)的水温时，热交换控制器(624)启动上水泵(610)，保温储水池(602)的热水从热交换上水管(603)流经分水管(604)、立式分流板(601)、集水管槽(605)、 热交换回水管(606)回到保温储水池(602)，水在经过立式分流板(601)的热交换面板(60101)、热交换背板(60102)时放出热量降低了水温、提高了较低的气温，被放热的水流回到保温储水池(602)内存储。当吸热或放热时水流过快时，可以开启并调节分压阀(612)，让一部分水经由回流到保温储水池(602)中，此时可减少流向分水管(604)或灌溉管(608)的水压，降低水流速度。当灌溉用水温度较低不满足灌溉要求而保温储水池(602)的水温较高时，热交换控制器(624)关闭上水阀(611)，开启灌溉阀(609)，启动上水泵(610)，保温储水池(602)的水可流经部分热交换上水管(603)、灌溉管(608)进入灌溉系统，用于日光温室的灌溉。当保温储水池(602)的水量较少时，可关闭分压阀(612)、打开注水阀(613)，从注水抽水口(614)接入净洁的清水注入保温储水池(602)，直至达到合适的水位。当要排出保温储水池(602)内的水时，关闭上水阀(611)、灌溉阀(609)，打开分压阀(612)、注水阀(613)，启动上水泵(610)，可将水排出保温储水池(602)。如图11和图12所示，所述立式分流板(601)可以PC阳光板为基本原料进行制作，将热交换背板(60102)涂成黑色，方案一是热交换面板(60101)选择透明的，阳光可穿过热交换面板(60101)照射到分水槽内的水流里和热交换背板(60102)上，这样水流吸收热量较多；方案二是给热交换面板(60101)涂上蓝紫色或采用蓝色的PC阳光板，阳光中的蓝紫光被反射给作物，其余阳光光线可穿过热交换面板(60101)照射到分水槽内的水流里和热交换背板(60102)上，这样水流吸收热量虽然少一些，但是为作物增加了较多的蓝紫光更有利于作物的光合作用。
根据上述说明书的揭示和表述，本实用新型所述领域的技术人员还可以对于上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和表述的具体实施方式，对于本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中实用了一些特定的术语，但是这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。
Claims (4)
1.一种新型南北双棚日光温室，其特征在于，包括日光温室地基(1)、南北棚钢质架材预制件连接体(2)、中墙(3)、侧墙(4)、缓冲工作间(5)、热交换控制系统(6)；在日光温室地基(1)之上安装固定南北棚钢质架材预制件连接体(2)，中墙(3)安装在日光温室地基(1)的中墙地基(105)和温室内路基(106)之上，中墙(3)之固定中墙板(301)嵌入到南北棚钢质架材预制件连接体(2)的顶部U型钢梁(209)下、底部固墙U型钢梁(211)之上、中墙方钢立柱(210)之间，侧墙(4)的西山墙(401)安装在西侧地基(104)之上并嵌入到西山墙方钢立柱(214)之间，侧墙(4)的东山墙(402)安装在东侧地基(103)之上并嵌入到东山墙方钢立柱(214)之间，缓冲工作间(5)的工作间墙(501)固定在缓冲工作间地基(108)之上，西山墙(401)或者东山墙(402)与中墙(3)之固定中墙板(301)、北侧地基(102)、工作间墙(501)、工作间主门(502)、南棚门(503)、北棚门(504)连接组成位于北棚内的缓冲工作间(5)，热交换控制系统(6)的立式分流板(601)安装在固定中墙板(301)的南侧面，上端向北略倾斜2～15度，保温储水池(602)建立在北棚地面40厘米以下，热交换上水管(603)吊挂在南北棚钢质架材预制件连接体(2)的顶部U型钢梁(209)上，热交换回水管(606)安装固定在温室内路基(106)上，热交换控制器(624)安装在缓冲工作间(5)内；所述中墙(3)的“推拉门”可活动构造起着调节南棚和北棚的光照分布和调温通风的重要作用；所述热交换系统(6)的“立式分流板”水热交换自动控制构造与可活动中墙(3)结合，提高了日光温室的热交换能力。
2.根据权利要求1所述的一种新型南北双棚日光温室，其特征在于，中墙(3)包括固定中墙板(301)、活动中墙板(302)、固定中墙板补缝条(303)、活动中墙板插销(305)、路面插销孔(306)、中墙保温幕(307)；固定中墙板补缝条(303)安装在固定中墙(301)或活动中墙板(302)上，封闭固定中墙板(301)与活动中墙板(302)之间形成的缝隙，活动中墙板插销(305)安装在活动中墙板(302)下部，路面插销孔(306)深入温室内路基(106)对准活动中墙板插销(305)，中墙保温幕(307)安装在活动中墙板(302)北侧；所述活动中墙板(302)在固定中墙板(301)的北侧按东西向排列与固定中墙板(301)组成“推拉门”构造，在需要中墙(3)通风透光时的排列俯视剖面成“吕”字形，在需要中墙(3)保温时的排列俯视剖面成“品”字形；所述中墙保温幕(307)在活动中墙板(302)北侧上下垂直排列组成“上下卷动窗帘”构造，在需要中墙(3)通风透光时保温幕卷杠(30703)将中墙保温膜(30702)卷起，在需要中墙(3)保温时保温幕卷杠(30703)将中墙保温膜(30702)上下展开排列，俯视剖面成“一”字形。
3.根据权利要求1所述一种新型南北双棚日光温室，其特征在于，热交换控制系统(6)包括立式分流板(601)、保温储水池(602)、热交换上水管(603)、分水管(604)、集水管槽(605)、热交换回水管(606)、注水管(607)、灌溉管(608)、灌溉阀(609)、上水泵(610)、上水阀(611)、分压阀(612)、注水阀(613)、注水抽水口(614)、过滤器(615)、逆止阀(616)、上水温度传感器(617)、 回水温度传感器(618)、池水温度传感器(619)、水位传感器(620)、空气温度传感器(621)、光照度传感器(622)、热交换采集器(623)、热交换控制器(624)；立式分流板(601)上端连接分水管(604)，分水管接口(60401)连接热交换上水管(603)，热交换上水管(603)的前端接入保温储水池(602)中，在热交换上水管(603)上从近保温储水池(602)一侧依次序安装过滤器(615)、上水泵(610)、注水管(607)、上水温度传感器(617)、逆止阀(616)、灌溉管(608)、灌溉阀(609)、上水阀(611)、分水管(604)；立式分流板(601)的下端的分水槽出水口(60105)嵌入集水管槽(605)内，集水管槽(605)连通热交换回水管(606)，热交换回水管(606)安装固定在温室内路基(106)上，热交换回水管(606)上安装回水温度传感器(618)，热交换回水管(606)的出口通入保温储水池(602)中；保温储水池(602)内安装池水温度传感器(619)、水位传感器(620)；热交换采集器(623)安装在日光温室内与上水温度传感器(617)、回水温度传感器(618)、池水温度传感器(619)、水位传感器(620)、空气温度传感器(621)、光照度传感器(622)电连接，热交换控制器(624)安装在缓冲工作间(5)内，与热交换采集器(623)、上水泵(610)、上水阀(611)、灌溉阀(609)、分压阀(612)电连接，并与上位机电连接；所述保温储水池(602)的主体位于北棚畦面40厘米以下，储水池盖(60204)在保温储水池(602)上部的池口处，池口高于畦面；该热交换系统(6)的“立式分流板”水热交换自动控制构造可方便、及时地吸收积累或在需要时释放太阳能，提高了日光温室的热交换能力。
4.根据权利要求1所述一种新型南北双棚日光温室，其特征在于，立式分流板(601)包括热交换面板(60101)、热交换背板(60102)、立式分水隔壁(60103)、分水槽入水口(60104)、分水槽出水口(60105)；多个垂直并排分布的立式分水隔壁(60103)连接热交换面板(60101)和热交换背板(60102)，一次加工成型形成多个均匀密集分布的分水方槽，分水方槽的上端为截面成弧形的分水槽入水口(60104)，分水方槽的下端为截面成弧形的分水槽出水口(60105)，水从分水槽入水口(60104)进入经过分水隔壁(60103)从分水槽出水口(60105)流出，来自对应的分水管滴水孔(60402)的水各行其道，均匀分布在立式分流板(601)上实现充分的热交换。
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2014
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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