CN206251666U - 一种为植物提供co2或空气流的气灌系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种为植物提供CO2或空气流的气灌系统及其用途，该气灌系统由空气源1、气源2、配气装置3、气体浓度测定仪4、气体浓度传感器5、气体流量控制器6、输气管道7与气体分布器8组成。本实用新型气灌系统向植物提供二氧化碳CO2气体或者向作物吹以微风，使作物进行舒展运动，或吹以疾风，有利于植物根深、茎粗壮，有利于减少病虫害、霉菌的滋生。本实用新型气灌系统与滴灌、微喷灌系统结合或并行使用，是一种提高作物产量，改善作物品质的新方法。
Description
【技术领域】
本实用新型属于农业施肥技术领域。更具体地，本实用新型涉及一种为植物提供CO2或空气流的气灌系统。
【背景技术】
当前大气中CO2浓度约为400ppm，植物进行光合作用最佳的CO2浓度为800～1000ppm，在密集生长的作物株间，由于光合作用对CO2的消耗固定为碳水化合物，作物株间的CO2浓度仅有200～300ppm。向株间补充CO2被称为“气肥”，在设施农业(温室、大棚)中已有应用。例如CN 2143228 A、CN 2109071 A公开一种由碳铵与硫酸制取二氧化碳的方法。这种方法使用的硫酸是强腐蚀性液体，其运输、分装和使用很麻烦，易发生污染和伤人事故。在施用时需要一套专用设备，并需专人管理，费工费时。CN 103053365A公开了一种设施栽培使用二氧化碳肥的方法，该方法是将1份碳酸氢钠和3份硝酸钙混合均匀，取250克混合物装在长12厘米、宽6厘米、高5厘米的塑料盒内密封；使用时打开盒上盖，碳酸氢钠利用硝酸钙吸收水分在白天温度20度以上时就缓慢释放二氧化碳供作物需要。CN 1408680 A公开一种二氧化碳肥料，它由碳酸氢铵与硫酸氢钾、硫酸氢钠或它们的混合物组成。荷兰在温室中设置锅炉房，利用废木材燃烧产生的含CO2废气通入温室中来补充光合作用CO2的不足，并产生热水，供温室加热，提供处于气温较低的荷兰温室作物生长所必需的室温。
【实用新型内容】
[要解决的技术问题]
本实用新型的目的是提供一种为植物提供CO2或空气流的气灌系统。
本实用新型的另一个目的是提供所述气灌系统的用途。
[技术方案]
本实用新型是通过下述技术方案实现的。
本实用新型涉及一种为植物提供CO2或空气流的气灌系统。
该气灌系统由空气源1、气源2、配气装置3、气体浓度测定仪4、气体浓度传感器5、气体流量控制器6、输气管道7与气体分布器8组成；
来自空气源1的空气与来自气源2的气体在配气装置3中混合、其混合气体通过输气管道7与气体分布器8喷施在作物附近；在气体流量控制器6中，如果气体浓度传感器5的检测信号与来自气体浓度测定仪4的信号相比低于或高于规定值时，气体流量控制器6将比对信号传送到气源2，控制气源2开关开度大小，从而控制送到配气装置3的气体量，于是控制所述气体的浓度。
根据本实用新型的另一种优选实施方式，空气源1是空气压缩机或高压鼓风机。
根据本实用新型的另一种优选实施方式，所述的气体是二氧化碳或或其他有益气体。
根据本实用新型的另一种优选实施方式，所述的配气装置3是一种具有流量控制器结构以调节气体流量的自动配气装置。
根据本实用新型的另一种优选实施方式，所述的气体浓度测定仪4是CO2气体检测仪。
根据本实用新型的另一种优选实施方式，所述的气体浓度传感器5是CO2气体浓度传感器。
根据本实用新型的另一种优选实施方式，所述的气体流量控制器6是CO2气体流量计或空气流量计。
根据本实用新型的另一种优选实施方式，所述的气体分布器8是有压滴灌带、微灌喷头或滴灌喷头结构的设备。
本实用新型还涉及所述的气灌系统在温室或大棚中种植农作物中的用途。
根据本实用新型的一种优选实施方式，通过所述的气灌系统把CO2气体送到在温室或大棚中密集生长的作物株之间，以达到作物生长空间的CO2浓度为800-1000ppm。
下面将更详细地描述本实用新型。
本实用新型利用氮肥工业生产合成氨、尿素副产回收的CO2作为气灌的CO2源。在理论上，以煤为原料每生产1吨氨副产3.88吨或接近2000米3CO2，每生产1吨尿素副产1.47吨或750米3CO2。2015年，我国尿素产量7059万吨，以煤为原料生产的尿素占总产量的75.9％，则2015年以煤为原料的尿素产量为5358万吨，因此在理论上可副产7876万吨CO2。因此，利用回收的CO2作为气灌原料时具有巨大的后备CO2气源，生产尿素副产的CO2用于植物光合作用是最理想的贮碳方式之一。例如，河南一家大型尿素生产厂建成一套年回收能力达40万吨CO2的回收装置，实际上只是20万吨CO2用于油田充气增加产油量及供可口可乐等碳酸饮料使用，剩余20万吨回收CO2的能力未发挥作用。20万吨CO2在常温常压下约为10万立方米，可以配制成1.25亿立方米CO2浓度为600ppm的气灌用气，可供3000个面积为1公顷的温室或约7.5万个面积为1亩的大棚所需要的CO2。因此，本实用新型的为植物提供CO2或空气流的气灌系统具有非常广阔的应用前景。
本实用新型涉及一种为植物提供CO2或空气流的气灌系统。
该气灌系统由空气源1、气源2、配气装置3、气体浓度测定仪4、气体浓度传感器5、气体流量控制器6、输气管道7与气体分布器8组成；该气灌系统的具体结构参见附图1。
根据本实用新型，空气源1是高压鼓风机或离心通风机。本实用新型使用的高压鼓风机是一种通用型高压鼓风机，它是目前市场上销售的产品，例如由上海太有实业有限公司以商品名透浦式鼓风机销售的产品。本实用新型使用的离心式通风机是一种通用型高压离心通风机，它是目前市场上销售的产品，例如由绍兴上虞沃尔特风机有限公司以商品名高压离心风机销售的产品。
在本实用新型中，所述气源2的气体应该理解是二氧化碳或空气流。二氧化碳气源2如在前面描述的生产尿素副产的CO2，这种气源2的CO2浓度通常应该达到95％；如果CO2浓度低于这个值，则可能含有对作物生产不利的其气体成分。当然，也可以使用其它工业产生的副产物CO2作为本实用新型的气源2，只是它的CO2含量应该达到本实用新型的要求，同时不能含有对作物生长与环境保护不利的物质，这些气源2也在本实用新型的保护范围之内。对于空气流，本实用新型可以使用上述的空气压缩机或高压鼓风机。
根据本实用新型，所述的配气装置3是一种具有质量流量控制器结构以调节气体流量的自动配气装置。所述的配气装置3能够将来自空气源1的空气与来自气源2的气体中混合，得到本实用新型要求的CO2含量的气体。本实用新型使用的配气装置3是目前市场上销售的产品，例如由天津宜曼仪表科技有限公司以商品名气体涡轮流量计、天津宜曼仪表科技有限公司以商品名流量控制仪、上海川沪阀门有限公司以商品名电动单座调节阀销售的产品或上海川沪阀门有限公司以商品名电动流量控制系统销售的产品。
根据本实用新型，所述的气体浓度测定仪4是一种应该具有100ppm-10000ppm规格的CO2气体检测仪。本实用新型使用的CO2气体检测仪是目前市场上销售的产品，例如由深圳市科尔诺电子科技有限公司以商品名二氧化碳检测仪、深圳市沃赛特科技有限公司以商品名在线式二氧化碳测定仪销售的产品。
根据本实用新型，所述的气体浓度传感器5是一种应该具有100ppm-5000ppm规格的CO2气体浓度传感器。本实用新型使用的CO2气体浓度传感器是目前市场上销售的产品，例如由郑州炜盛电子科技有限公司以商品名二氧化碳传感器、北京威果智能科技有限公司以商品名二氧化碳传感器销售的产品。
根据本实用新型，所述的气体流量控制器6是一种通用规格的CO2气体流量或空气流量控制器。本实用新型使用的CO2气体流量控制器或空气流量控制器是目前市场上销售的产品，例如由天津宜曼仪表科技有限公司以商品名流量控制仪、上海川沪阀门有限公司以商品名电动流量控制系统销售的产品。
根据本实用新型，所述的气体分布器8是有压滴灌带、微灌喷头或滴灌喷头结构的设备。在本实用新型中，所述的气体分布器8是目前市场上销售的产品，例如由山东禾润节水灌溉科技有限公司以商品名贴片式滴灌 带销售的带压滴灌带的气体分布器8、由山东禾润节水灌溉科技有限公司以商品名雾化微喷关销售的带微灌喷头的气体分布器8、由山东禾润节水灌溉科技有限公司以商品名微喷带销售的带滴灌喷头的气体分布器8产品。
来自空气源1的空气与来自气源2的气体在配气装置3中混合、其混合气体通过输气管道7与气体分布器8喷施在作物附近；在气体流量控制器6中，如果气体浓度传感器5的检测信号与来自气体浓度测定仪4的设定信号相比低于或高于规定值时，气体流量控制器6将比对信号传送到气源2，控制气源2开关开度大小，从而控制送到配气装置3的气体量，于是控制所述气体的浓度。
本实用新型还涉及所述的气灌系统在温室或大棚中种植农作物中的用途。
根据本实用新型，通过所述的气灌系统把CO2气体送到在温室或大棚中密集生长的作物株之间，以达到作物生长空间的CO2浓度为800-1000ppm。
本实用新型气灌系统除能够提供CO2气体外还能够提供一定流速的空气，使作物进行舒展运动并改善密集生长区的“小气候”环境，或疾风，有利于植物根深、茎粗壮。在温室或大棚生长的作物，其所处的环境不同于露地自然环境，这些反季节作物人们只追求加速生长，增加产量，产生更多的附加收入，而不考虑作物的“心情”，它们与动物圈养一样，在孤独环境下生长，可以根据“动植物同理”的认识论推测，成人的孤独症、儿童的自闭症均有可能是食用大棚等反季节蔬菜、圈养禽畜有关。根据许秀成等人提出的肥料领域颠覆性创新认识论，给作物播放音乐、吹以微风及必要的疾风，使作物在舒畅的环境下生长，可增加作物产量，提高作物免疫能力，从而增强抗逆性。
[有益效果]
本实用新型的有益效果是：本实用新型气灌系统在于向生长中的植物提供光合作用所需最佳浓度的二氧化碳CO2气体，以及在不需通入二氧化碳时，向作物吹以微风，使作物进行舒展运动，或吹以疾风，有利于植物根深、茎粗壮。加强密集生长区的通风也有利于减少株间因通风不良所诱 发病虫害、霉菌的滋生。本实用新型气灌系统是一种多功能农艺措施，它可与滴灌、微喷灌系统结合或并行使用，是一种提高作物产量，改善作物品质的新方法。
【附图说明】
图1是本实用新型气灌系统结构示意图；
图中：1-空气源；2-气源；3-配气装置；4-气体浓度测定仪；5-气体浓度传感器；6-气体流量控制器；7-输气管道；8-气体分布器。
【具体实施方式】
通过下述实施例将能够更好地理解本实用新型。
实施例1：本实用新型气灌系统
该实施例的实施方式如下：
该气灌系统由上海太有实业有限公司以商品名透浦式鼓风机销售的具有高压鼓风机气源1、二氧化碳气源2、由天津宜曼仪表科技有限公司以商品名气体涡轮流量计、流量控制仪销售的配气装置3、由深圳市科尔诺电子科技有限公司以商品名二氧化碳浓度测定仪销售的具有100ppm-10000ppm规格的CO2气体浓度测定仪4、由郑州炜盛电子科技有限公司以商品名二氧化碳浓度传感器销售的具有100ppm-5000ppm规格的CO2气体浓度传感器5、由天津宜曼仪表科技有限公司以商品名流量控制仪销售的CO2气体流量控制器6、输气管道7与由山东禾润节水灌溉科技有限公司以商品名贴片式滴灌带销售的带压滴灌带的气体分布器8组成；
来自空气源1的空气与来自气源2的二氧化碳气体在配气装置3中混合，其混合气体通过输气管道7与气体分布器8喷施在作物附近；在气体流量控制器6中，如果气体浓度传感器5的检测信号与来自气体浓度测定仪4的设定信号相比低于或高于规定值时，气体流量控制器6将比对信号传送到气源2，控制气源2开关开度大小，从而控制送到配气装置3的气体量，于是控制所述气体的浓度。
实施例2：本实用新型气灌系统
该实施例的实施方式如下：
该气灌系统由上海太有实业有限公司以商品名透浦式鼓风机销售的具 有高压鼓风机气源1、二氧化碳气源2、由天津宜曼仪表科技有限公司以商品名气体涡轮流量计、流量控制仪销售的配气装置3、由深圳市科尔诺电子科技有限公司以商品名二氧化碳浓度测定仪销售的具有100ppm-10000ppm规格的CO2气体浓度测定仪4、由郑州炜盛电子科技有限公司以商品名二氧化碳浓度传感器销售的具有100ppm-5000ppm规格的CO2气体浓度传感器5、由天津宜曼仪表科技有限公司以商品名流量控制仪销售的CO2气体流量控制器6、输气管道7与由莱芜市节水灌溉材料有限公司以商品名雾化微喷头销售的带微灌喷头的气体分布器8组成；
来自空气源1的空气与来自气源2的气体在配气装置3中混合、其混合气体通过输气管道7与气体分布器8喷施在作物附近；在气体流量控制器6中，如果气体浓度传感器5的检测信号与来自气体浓度测定仪4的设定信号相比低于或高于规定值时，气体流量控制器6将比对信号传送到气源2，控制气源2开关开度大小，从而控制送到配气装置3的气体量，于是控制所述气体的浓度。
实施例3：本实用新型气灌系统
该实施例的实施方式如下：
该气灌系统由绍兴上虞沃尔特风机有限公司以商品名高压离心风机销售的高压离心风机空气源1、由河南心连心化工集团有限公司以商品名二氧化碳销售气源2、由上海川沪阀门有限公司以商品名电动流量控制系统销售的配气装置3、由深圳市沃赛特科技有限公司以商品名在线式二氧化碳检测仪销售的CO2气体浓度测定仪4、由郑州炜盛电子科技有限公司以商品名二氧化碳浓度传感器销售的CO2气体浓度传感器5、由上海川沪阀门有限公司以商品名电动流量控制系统销售的空气流量控制器6、输气管道7与由山东禾润节水灌溉科技有限公司以商品名微喷带销售的带滴灌喷头的气体分布器8气体分布器8组成；
来自空气源1的空气与来自气源2的气体在配气装置3中混合、其混合气体通过输气管道7与气体分布器8喷施在作物附近；在气体流量控制器6中，如果气体浓度传感器5的检测信号与来自气体浓度测定仪4的设定信号相比低于或高于规定值时，气体流量控制器6将比对信号传送到气 源2，控制气源2开关开度大小，从而控制送到配气装置3的气体量，于是控制所述气体的浓度。
Claims (8)
1.一种为植物提供CO2或空气流的气灌系统，其特征在于该气灌系统由空气源(1)、气源(2)、配气装置(3)、气体浓度测定仪(4)、气体浓度传感器(5)、气体流量控制器(6)、输气管道(7)与气体分布器(8)组成；
来自空气源(1)的空气与来自气源(2)的气体在配气装置(3)中混合、其混合气体通过输气管道(7)与气体分布器(8)喷施在作物附近；在气体流量控制器(6)中，如果气体浓度传感器(5)的检测信号与来自气体浓度测定仪(4)的信号相比低于或高于规定值时，气体流量控制器(6)将比对信号传送到气源(2)，控制气源(2)开关开度大小，从而控制送到配气装置(3)的气体量，于是控制所述气体的浓度。
2.根据权利要求1所述的气灌系统，其特征在于空气源(1)是高压鼓风机或离心通风机。
3.根据权利要求1所述的气灌系统，其特征在于所述的气体是二氧化碳或其他有益气体。
4.根据权利要求1所述的气灌系统，其特征在于所述的配气装置(3)是一种具有流量控制器结构以调节气体流量的自动配气装置。
5.根据权利要求1所述的气灌系统，其特征在于所述的气体浓度测定仪(4)是CO2气体检测仪。
6.根据权利要求1所述的气灌系统，其特征在于所述的气体浓度传感器(5)是CO2气体浓度传感器。
7.根据权利要求1所述的气灌系统，其特征在于所述的气体流量控制器(6)是CO2气体流量计或空气流量计。
8.根据权利要求1所述的气灌系统，其特征在于所述的气体分布器(8)是有压滴灌带、微灌喷头或滴灌喷头结构的设备。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106489565A (zh) * | 2016-12-07 | 2017-03-15 | 郑州大学 | 一种为植物提供co2或空气流的气灌系统及其用途 |
| CN114667914A (zh) * | 2020-12-24 | 2022-06-28 | 承园景观工程有限公司 | 用于插掣于一盆栽的智能灌溉棒 |
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2016
- 2016-12-07 CN CN201621334039.8U patent/CN206251666U/zh active Active
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| CN114667914A (zh) * | 2020-12-24 | 2022-06-28 | 承园景观工程有限公司 | 用于插掣于一盆栽的智能灌溉棒 |
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