CN210746318U - 一种利用苦咸水淡化浇灌温室大棚的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种利用苦咸水淡化浇灌温室大棚的装置,包括拱形棚架,所述拱形棚架的中间位置由墙体进行支撑,所述墙体将拱形棚架内部的腔室分为阳面室和阴面室;所述阴面室底部设有用于存放苦咸水的蒸发池,阴面室的顶部安装有内层棚架。本实用新型提供的装置通过采用苦咸水实现温室大棚在夏季极热条件下的降温,降温效果显著;对温室大棚内的蒸发水和植物蒸腾水进行充分吸收冷凝,利用大自然的昼夜温差对苦咸水进行淡化冷凝,两种冷凝方式收集到的水分汇集在一起用于浇灌温室大棚内植物;通过本实用新型进行温室大棚的种植,不需要额外补充灌溉用水,只需要补充苦咸水即可。
Description
技术领域
本实用新型涉及农业生产技术领域,尤其涉及一种利用苦咸水淡化浇灌温室大棚的装置。
背景技术
地下水资源是水资源利用的重要组成部分,在我国西部地区的饮用水源发挥着重要的作用,然而地下水资源中有大约三分之一是不适宜或不可以直接饮用的苦咸水,尤其在地表水资源相对缺乏的我国北方干旱、半干旱地区,地下水苦咸水有时甚至是唯一的水源。因此,研究利用地下苦咸水资源在保障我国城乡居民生活用水、支持社会积极发展、维持生态平衡等方面发挥着十分重要的作用,是实施我国水资源可持续战略的重要组成部分,特别是对于西北地区苦咸水的有效利用显得尤为重要。
在炎热夏季,种植蔬菜的温室大棚在强烈的太阳直射下,温室大棚内部的温度可达55度,不可避免的存在高温闷热现象,非常影响蔬菜的正常健康成长,所以,温室大棚需要降温,解决高温闷热问题,现有技术中用于温室大棚内部温度的调节系统有以下几种方式:
一、遮阳系统:温室大棚的顶部在夏季通过电机推动传动系统将遮阳网展开,可以将大部分的阳光阻隔在温室大棚的外面,可以有效的降低室内温室3~5摄氏度;
二、自然通风系统:自然通风系统是在温室大棚的四周或者顶部加装通风口,由于热空气上浮的原理,温室大棚的热气会通过顶部的通风口散发到室外,也能起到一定的降温效果;
三、湿帘-风机降温系统:湿帘-风机降温系统降温的原理是将风机和湿帘布置在温室大棚的对立面上,风机通过往温室大棚外排风将室内的高温空气排出去,然后室外的空气经过湿帘的蒸发吸热降温后凉爽的空气进入大棚内部从而达到降温的效果;
四、高压喷雾降温系统:喷雾降温系统散发到空气中的水微粒,在汽化的过程中要吸收大量周围环境中的热量,从而降低周围环境的温度,是防暑降温的有效手段。通过将高压喷雾的系统安装在温室大棚的顶端,能有效的降温效果。
上述温度调节系统在使用过程中都存在或多或少的局限性:
一、遮阳系统:虽然能够限制太阳辐射进入温室大棚,但是在夏季极热条件下不能明显降低室温;
二、自然通风系统:该系统降温最好的条件下也只能达到室外温度的效果,在炎炎夏日的环境下根本无法达到有效降温的目的,远不能够满足植物生长的要求,此外还必须在通风口处安装防虫网;
三、湿帘-风机降温系统:该系统的工作过程中需使用大量水质较好的水不断的在水循环系统进行循环蒸发降温,对于本身就缺水的西北地区,消耗水质较好的水用来蒸发降温,不免浪费紧缺的水资源;此外容易导致温室大棚内过高的湿度,使微生物滋长,增加植物感染病菌的机会;西北地区常年风沙较大,沙粒会吸附在水帘的表面,长此以往会造成堵塞,影响其降温效果;
四、高压喷雾降温系统:该系统由于要配置高压雾化水滴的喷头以及喷管网,成本过高,并且存在和湿帘-风机降温系统同样的使温室大棚内部湿度过高,从而使微生物滋长、增加植物感染病菌的机会等问题。
现有技术中的降温系统除以上弊病外,还加强了植被的呼吸作用,增加了病虫害发生的可能性,并使大量的蒸腾水自然流失,造成水资源的极大浪费,综上所述,对于利用苦咸水来降低温室大棚内部温度,解决现有技术中降温系统存在的弊病,且通过苦咸水淡化来种植温室大棚内作物这一课题来说研究较少,因而,我国国内急需设计出能够合理利用苦咸水淡化灌溉温室大棚的装置。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是:针对现有技术存在的不足,提供一种利用苦咸水淡化浇灌温室大棚的装置,可以利用苦咸水实现温室大棚在夏季极热条件下的降温;降温过程中避免温室大棚内部湿度过高,降低植物感染病菌的机会;避免温室大棚内蒸发水和植物蒸腾水的流失;种植过程不需要灌溉用水,只需要补给苦咸水,降低水耗,提高用水效率。
为解决上述技术问题,本实用新型的技术方案是:
一种利用苦咸水淡化浇灌温室大棚的装置,包括拱形棚架,所述拱形棚架的中间位置由墙体进行支撑,所述墙体将拱形棚架内部的腔室分为阳面室和阴面室;所述阴面室底部设有用于存放苦咸水的蒸发池,阴面室的顶部安装有内层棚架;
所述蒸发池的底部安装有若干个倾斜设置的细波纹管,所述细波纹管的倾斜角度为5°;所述细波纹管为U型弯曲结构,细波纹管的回气口与进气口间隔排列,所述进气口和回气口贯穿所述墙体并伸入所述阳面室的内腔底部;
所述墙体的一侧壁顶部安装有风机,所述风机的吸风口位于阳面室的顶部,所述风机的出风口处安装有竖直设置的粗波纹管,所述粗波纹管的下端部通过分支管分别与若干个细波纹管的进气口相连接;
所述内层棚架与拱形棚架之间形成一个密闭的夹腔;所述内层棚架表面覆盖有内膜,拱形棚架表面覆盖有外膜;所述内层棚架的顶部开设有若干圆形的热湿出气孔,下部开设有若干的回气孔;所述热湿出气孔上方设有圆形的孔盖,所述热湿出气孔和回气孔由若干手拉葫芦进行开启或关闭,所述热湿出气孔、回气孔和手拉葫芦在垂直于墙体方向对应设置;所述内层棚架与拱形棚架的下端部之间设有冷凝水槽。
进一步地,所述蒸发池的底部以及侧壁表面铺设有一层聚乙烯土工膜;所述蒸发池的深度为50cm。
进一步地,所述手拉葫芦设置在所述拱形棚架阴面室的顶部。
进一步地,所述拱形棚架的内侧设有悬挂固定的第一滑轮和第二滑轮,所述手拉葫芦设有穿过所述拱形棚架的吊钩,所述吊钩上设有一条第一钢丝绳和三条第二钢丝绳,所述第一钢丝绳绕过第一滑轮且一端连接手拉葫芦的吊钩,另一端与孔盖自由端的把手相连接;三条所述第二钢丝绳分别绕过三个第二滑轮且一端连接手拉葫芦的吊钩,另一端分别与弧形钢管的两端和中间部位相连接;所述弧形钢管设在内层棚架下端部的外侧,弧形钢管与内层棚架弧度相同,所述弧形钢管还与内膜的下端部进行连接。
进一步地,所述风机的类型为轴流风机,电压为380V,电机功率为120W,风量为6000m3/h。
进一步地,所述孔盖为塑料孔盖,所述孔盖下方设有密封用的海绵,孔盖一端为固定端与内层棚架连接,另一端为自由端可以向上开启,所述孔盖直径大于热湿出气孔的直径。
进一步地,所述冷凝水槽与蓄水池相连通;所述蓄水池通过管道连通到所述阳面室。
进一步地,该装置还包括多个排水管,所述多个排水管的进口连通所述多个细波纹管,所述多个排水管的出口连通所述蓄水池;所述排水管上设有U型弯曲部。
进一步地,所述阳面室内设有温度传感器,所述温度传感器和所述风机均电连接到控制系统。
由于采用了上述技术方案,本实用新型的有益效果是:
本实用新型的一种利用苦咸水淡化浇灌温室大棚的装置,包括拱形棚架,所述拱形棚架的中间位置由墙体进行支撑,所述墙体将拱形棚架内部的腔室分为阳面室和阴面室;所述阴面室底部设有用于存放苦咸水的蒸发池,阴面室的顶部安装有内层棚架;所述蒸发池的底部安装有若干个倾斜设置的细波纹管,所述细波纹管的倾斜角度为5°;所述细波纹管为U型弯曲结构,细波纹管的回气口与进气口间隔排列,所述进气口和回气口贯穿所述墙体并伸入所述阳面室的内腔底部;所述墙体的一侧壁顶部安装有风机,所述风机的吸风口位于阳面室的顶部,所述风机的出风口处安装有竖直设置的粗波纹管,所述粗波纹管的下端部通过分支管分别与若干个细波纹管的进气口相连接;所述内层棚架与拱形棚架之间形成一个密闭的夹腔;所述内层棚架表面覆盖有内膜,拱形棚架表面覆盖有外膜;所述内层棚架的顶部开设有若干圆形的热湿出气孔,下部开设有若干的回气孔;所述热湿出气孔上方设有圆形的孔盖,所述热湿出气孔和回气孔由若干手拉葫芦进行开启或关闭,所述热湿出气孔、回气孔和手拉葫芦在垂直于墙体方向对应设置;所述内层棚架与拱形棚架的下端部之间设有冷凝水槽。本实用新型采用苦咸水实现温室大棚在夏季极热条件下的降温,降温效果明显;降温过程中温室大棚采用密闭式结构,无需安装防虫网;降低了病虫害发生的可能性,还可以避免温室大棚内部湿度过高,降低植物感染病菌的机会;对温室大棚内的蒸发水和植物蒸腾水进行充分吸收冷凝,通过大自然的昼夜温差对苦咸水进行淡化冷凝,两种冷凝方式收集到的水分汇集在一起,足以满足温室大棚内植物所需水分;通过本实用新型进行温室大棚的种植,不需要额外补充灌溉用水,只需要向蒸发池供给苦咸水即可;本实用新型大大降低了水耗,提高了用水效率,最大可能的节省了有限的水资源,特别适合于我国西北地区温室大棚的普及使用。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的结构示意图;
图2是图1中细波纹管11的安装示意图;
图中,1-拱形棚架,2-墙体,3-阳面室,4-阴面室,5-蒸发池,6-内层棚架,7-热湿出气孔,8-回气孔,9-风机,10-粗波纹管,11-细波纹管,111-进气口,112-回气口,12-排水管,13-蓄水池,14-冷凝水槽,15-手拉葫芦,161-第一滑轮,162-第二滑轮,17-孔盖,181-第一钢丝绳,182-第二钢丝绳,19-弧形钢管,20-内膜,21-外膜。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,进一步阐述本实用新型。
如图1和图2所示,本实用新型提供一种利用苦咸水淡化浇灌温室大棚的装置,包括拱形棚架1,拱形棚架1表面设有外膜,拱形棚架1的中间位置由墙体2进行支撑;所述墙体2将拱形棚架1内部的腔室一分为二,分为阳面室3和阴面室4,阳面室3和阴面室4互不连通;所述阳面室3用于种植蔬菜作物,所述阴面室4底部设有一个蒸发池5,蒸发池5的深度为50cm,蒸发池5的底部以及内壁表面铺设有一层聚乙烯土工膜,聚乙烯土工膜具有良好的耐热性和耐寒性,可耐酸、碱、有机溶剂等腐蚀,化学稳定性好,能起到防渗堵漏的功能;蒸发池5用于存放待淡化的苦咸水,苦咸水的深度为30cm;所述阴面室4的顶部安装有内层棚架6,内层棚架6的表面覆盖内膜20,所述内膜20和外膜21均为塑料薄膜,内层棚架6的顶部开设有圆形的热湿出气孔7,内层棚架6的下部开设有回气孔8,内层棚架6与拱形棚架1之间形成一个密闭的夹腔;
所述墙体2的阳面室一侧顶部安装有风机9,风机9的类型为轴流风机,电压为380V,电机功率为120W,风量为6000m3/h,风机9的吸风口位于阳面室3的顶部,风机9的出风口竖直向下设置,风机9的出风口处安装有粗波纹管10,阳面室3内部安装有温度传感器,所述温度传感器和所述风机(9)均电连接到控制系统;所述粗波纹管10竖直设置安装在墙体2的侧壁面上,粗波纹管10的下端部通过分支管与若干个细波纹管11的进气口111相连接,粗波纹管10与细波纹管11的内腔相连通;所述细波纹管11开口端穿过墙体2伸入到阳面室内,细波纹管11主体倾斜设置在蒸发池5的底部,倾斜角度为5°;
所述拱形棚架1阴面室的顶部设置有手拉葫芦15,所述拱形棚架1的内侧设有悬挂固定的第一滑轮161和第二滑轮162,所述手拉葫芦15设有穿过所述拱形棚架1的吊钩,所述吊钩上设有一条第一钢丝绳181和三条第二钢丝绳182,所述第一钢丝绳181绕过第一滑轮161且一端连接手拉葫芦13的吊钩,另一端与孔盖17自由端的把手相连接;所述孔盖17为塑料孔盖,所述孔盖17下方设有密封用的海绵,孔盖一端为固定端与内层棚架连接,另一端为自由端可以向上开启,所述孔盖17直径大于热湿出气孔7的直径;三条所述第二钢丝绳182分别绕过三个第二滑轮162且一端连接手拉葫芦15的吊钩,另一端分别与弧形钢管19的两端和中间部位相连接;所述弧形钢管19设在内层棚架6下端部的外侧,弧形钢管19弧度与内层棚架6相同,所述弧形钢管19还与内膜20的下端部进行连接;
所述内层棚架6与拱形棚架1的下端部之间设有冷凝水槽14,冷凝水槽14与蓄水池13进行连通,蓄水池13安装在拱形棚架1的外部,所述蓄水池13通过管道连通到所述阳面室3;热湿出气孔7和回气孔8平常处于关闭状态,只有在凌晨2-4时,通过手拉葫芦15拉动吊钩从而使孔盖17和弧形钢管19发生向上的位移,使热湿出气孔7和回气孔8同时打开,科学研究表明,在凌晨2-4时,温室大棚外部温度是一天当中最低的,此时热湿空气从热湿出气孔7流出至内膜20与外膜21之间的夹层,热湿气体接触到温度较低的外膜21时,遇冷液化,流滴到冷凝水槽14内,而未完全液化的气体从回气孔8回流至内膜20下方空腔,带动热湿气体流动,使得热湿气体最终液化成水滴;该装置还包括多个排水管12,所述多个排水管12的进口连通所述多个细波纹管11,所述多个排水管12的出口连通所述蓄水池13;所述排水管12上设有U型弯曲部,U型弯曲部可以存水,用于防止拱形棚架1内的气体与外部空气贯通,贯穿蓄水池13、拱形棚架1和内层棚架6设有进水管道,可以补充苦咸水的液位。
本实用新型的工作原理为:
(一)温室大棚降温调节:温度传感器检测到阳面室3内部温度大于25度时,将温度信号传递给控制系统,控制系统控制风机9开启,风机9将阳面室3内高温热湿的空气通过粗波纹管10导入细波纹管11的内腔;蒸发池5内的苦咸水对细波纹管11内热湿气体进行冷凝,冷凝后的水通过排水管12输送至蓄水池13内,冷凝后的气体重新回流到阳面室3的内部,起到降温除湿的效果;当温度传感器检测到阳面室3内部温度小于25度时,将温度信号传递给控制系统,控制系统控制风机9关闭。
(二)苦咸水淡化:苦咸水在冷凝细波纹管11内热湿气体的过程中吸收热量,温度升高进行蒸发,使阴面室4内部充满热湿气体;当凌晨2-4时,将热湿出气孔7打开,阴面室4内充满的热湿气体从热湿出气孔7流出至内层棚架6与拱形棚架1之间的夹腔,热湿气体接触到温度较低的外膜21时,遇冷液化,流滴到冷凝水槽14内,而未完全液化的气体从回气孔8回流至内层棚架6下方空腔,带动热湿气体流动,使得热湿气体最终液化成水滴,汇集到冷凝水槽14内,集中输送到蓄水池13内。
(三)温室大棚浇灌:蓄水池13内的水通过水泵和管道将水输送至阳面室3内,用于浇灌阳面室3内的蔬菜植物。
本实用新型采用苦咸水实现温室大棚在夏季极热条件下的降温,降温过程中温室大棚采用密闭式结构,降低了病虫害发生的可能性,还可以避免温室大棚内部湿度过高,降低植物感染病菌的机会;此外本实用新型对温室大棚内的蒸发水和植物蒸腾水进行充分吸收冷凝,通过大自然的昼夜温差对苦咸水进行淡化冷凝,两种冷凝方式收集到的水分汇集在一起,足以满足温室大棚内植物所需水分;通过本实用新型进行种植,不需要灌溉用水,只需要供给苦咸水即可,大大降低了水耗,提高了用水效率,最大可能的节省了有限的水资源,该实用新型特别适合我国西北地区温室大棚的普及使用。
应理解,本实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解,在阅读了本实用新型讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (9)
1.一种利用苦咸水淡化浇灌温室大棚的装置,包括拱形棚架(1),其特征在于:所述拱形棚架(1)的中间位置由墙体(2)进行支撑,所述墙体(2)将拱形棚架(1)内部的腔室分为阳面室(3)和阴面室(4);所述阴面室(4)底部设有用于存放苦咸水的蒸发池(5),阴面室(4)的顶部安装有内层棚架(6);
所述蒸发池(5)的底部安装有若干个倾斜设置的细波纹管(11),所述细波纹管(11)的倾斜角度为5°;所述细波纹管(11)为U型弯曲结构,细波纹管(11)的回气口(112)与进气口(111)间隔排列,所述进气口(111)和回气口(112)贯穿所述墙体(2)并伸入所述阳面室(3)的内腔底部;
所述墙体(2)的一侧壁顶部安装有风机(9),所述风机(9)的吸风口位于阳面室(3)的顶部,所述风机(9)的出风口处安装有竖直设置的粗波纹管(10),所述粗波纹管(10)的下端部通过分支管分别与若干个细波纹管(11)的进气口(111)相连接;
所述内层棚架(6)与拱形棚架(1)之间形成一个密闭的夹腔;所述内层棚架(6)表面覆盖有内膜(20),拱形棚架(1)表面覆盖有外膜(21);所述内层棚架(6)和内膜的顶部开设有若干圆形的热湿出气孔(7),所述内层棚架(6)的下部开设有若干的回气孔(8);所述热湿出气孔(7)上方设有圆形的孔盖(17),所述热湿出气孔(7)和回气孔(8)由若干手拉葫芦(15)进行开启或关闭,所述热湿出气孔(7)、回气孔(8)和手拉葫芦(15)在垂直于墙体(2)方向对应设置;所述内层棚架(6)与拱形棚架(1)的下端部之间设有冷凝水槽(14)。
2.如权利要求1所述的一种利用苦咸水淡化浇灌温室大棚的装置,其特征在于:所述蒸发池(5)的底部以及侧壁表面铺设有一层聚乙烯土工膜;所述蒸发池(5)的深度为50cm。
3.如权利要求1所述的一种利用苦咸水淡化浇灌温室大棚的装置,其特征在于:所述手拉葫芦(15)设置在所述拱形棚架(1)阴面室的顶部。
4.如权利要求1所述的一种利用苦咸水淡化浇灌温室大棚的装置,其特征在于:所述拱形棚架(1)的内侧设有悬挂固定的第一滑轮(161)和第二滑轮(162),所述手拉葫芦(15)设有穿过所述拱形棚架(1)的吊钩,所述吊钩上设有一条第一钢丝绳(181)和三条第二钢丝绳(182),所述第一钢丝绳(181)绕过第一滑轮(161)且一端连接手拉葫芦(15)的吊钩,另一端与孔盖(17)自由端的把手相连接;三条所述第二钢丝绳(182)分别绕过三个第二滑轮(162)且一端连接手拉葫芦(15)的吊钩,另一端分别与弧形钢管(19)的两端和中间部位相连接;所述弧形钢管(19)设在内层棚架(6)下端部的外侧,弧形钢管(19)与内层棚架(6)弧度相同,所述弧形钢管(19)还与内膜(20)的下端部进行连接。
5.如权利要求1所述的一种利用苦咸水淡化浇灌温室大棚的装置,其特征在于:所述风机(9)的类型为轴流风机,电压为380V,电机功率为120W,风量为6000m3/h。
6.如权利要求1所述的一种利用苦咸水淡化浇灌温室大棚的装置,其特征在于:所述孔盖(17)为塑料孔盖,所述孔盖(17)下方设有密封用的海绵,孔盖一端为固定端与内层棚架连接,另一端为自由端可以向上开启,所述孔盖(17)直径大于热湿出气孔(7)的直径。
7.如权利要求1所述的一种利用苦咸水淡化浇灌温室大棚的装置,其特征在于:所述冷凝水槽(14)与蓄水池(13)相连通;所述蓄水池(13)通过管道连通到所述阳面室(3)。
8.如权利要求7所述的一种利用苦咸水淡化浇灌温室大棚的装置,其特征在于:该装置还包括多个排水管(12),所述多个排水管(12)的进口连通所述多个细波纹管(11),所述多个排水管(12)的出口连通所述蓄水池(13);所述排水管(12)上设有U型弯曲部。
9.如权利要求1所述的一种利用苦咸水淡化浇灌温室大棚的装置,其特征在于:所述阳面室(3)内设有温度传感器,所述温度传感器和所述风机(9)均电连接到控制系统。
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