CN219146268U

CN219146268U - 低能耗智能温室

Info

Publication number: CN219146268U
Application number: CN202320094345.2U
Authority: CN
Inventors: 吴伟; 董文静; 崔明远
Original assignee: Shandong Nongsheng Hengchang Agricultural Technology Co ltd
Current assignee: Shandong Nongsheng Hengchang Agricultural Technology Co ltd
Priority date: 2023-02-01
Filing date: 2023-02-01
Publication date: 2023-06-09
Anticipated expiration: 2033-02-01

Abstract

本实用新型涉及农业种植设备技术领域，尤其涉及低能耗智能温室；包括基础骨架和保温系统，保温系统包括顶棚和四周保温层，在基础骨架的内部形成温室空间；还包括集热系统，集热系统包括室外集热系统；室外集热系统包括太阳能集热板、地暖管和高温蓄热罐；太阳能集热板设置在温室空间的外侧、太阳直射处；地暖管位于温室空间下侧的土壤中，地暖管与太阳能集热板连通；高温蓄热罐内设有换热管、乙二醇罐和液体介质，换热管与太阳能集热板连通，换热管可加热液体介质，乙二醇罐可与液体介质热交换；顶棚的天沟处设置融雪管，融雪管与乙二醇罐连通。保温系统从多方面改善温室空间的生态环境；绿色环保，高性价比，节省温室保温费用。

Description

低能耗智能温室

技术领域

本实用新型涉及农业种植设备技术领域，尤其涉及低能耗智能温室。

背景技术

温室大棚能透光、保温，适用于现代农业生产，例如蔬菜、水果、花卉、养殖等生产。温室由骨架、塑料膜、卷膜设备等组成，在其内部形成相对密封的空间，从而实现保温的效果。

目前市面上现有的温室大棚大都存在以下问题：模式老旧，生产安全指数低，各种条件限制无法进行改造提升，严重制约广大菜农节能降耗、增产增收和蔬菜生产向高端蔬菜生产发展的进程；土地浪费严重、实际利用率不高，使用有效面积约55%；大棚相邻之间通行道路狭窄、通行困难，机械操作和车辆通行受阻，严重限制菜农在大棚里使用现代化农机具作业；大棚空间狭小、不利于蔬菜生产和管理；应对极端天气和抗灾害风险能力指数低，特别是极端雨雪天气时，天沟内存在积雪、冰等，承受的载荷增大，容易造成变形，歪斜甚至坍塌等后果。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种低能耗智能温室，结构合理，保温效果好；能够快速融雪且能耗低、抗灾害能力强。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：低能耗智能温室，包括基础骨架和保温系统，所述保温系统包括顶棚和四周保温层，顶棚、四周保温层覆盖在基础骨架上，在基础骨架的内部形成温室空间；还包括集热系统，所述集热系统包括室外集热系统；所述室外集热系统包括太阳能集热板、地暖管和高温蓄热罐；

所述太阳能集热板设置在温室空间的外侧、太阳直射处；

所述地暖管位于温室空间下侧的土壤中，地暖管与太阳能集热板连通；

所述高温蓄热罐内设有换热管、乙二醇罐和液体介质，所述换热管与太阳能集热板连通，换热管可加热液体介质，乙二醇罐可与液体介质热交换；

顶棚的天沟处设置融雪管，融雪管与乙二醇罐连通。

作为优选的技术方案，所述顶棚为薄膜或玻璃板或阳光板。

作为优选的技术方案，所述四周保温层包括内层和外层，所述内层和外层之间形成空气保温层。

作为优选的技术方案，还包括土壤保温结构，所述土壤保温结构包括外围保温板，所述外围保温板为EVA板或泡沫板；外围保温板位于温室空间下侧的土壤中，环形设置在温室空间的外侧。

作为优选的技术方案，所述温室空间内设有二层保温膜，所述二层保温膜设置在温室空间的顶部，且可收卷。

作为优选的技术方案，所述温室空间内设有遮阳保温膜，所述遮阳保温膜位于二层保温膜的下侧且可收卷；遮阳保温膜为EVA材料。

作为优选的技术方案，所述集热系统还包括室内集热系统，所述室内集热系统包括集热器、低温蓄热罐和风机盘管；

所述集热器设置在温室空间内，位于二层保温膜的下侧，安装在基础骨架的北墙、阳光直射处；

所述低温蓄热罐内设有热交换管和换热介质，热交换管连通集热器，可加热换热介质；

所述风机盘管固定安装在温室空间内，低温蓄热罐与风机盘管的循环管路连通。

作为优选的技术方案，还包括太阳能光伏系统，所述太阳能光伏系统的光伏板安装在温室空间北侧顶部，位于集热器的上侧。

作为优选的技术方案，所述室外集热系统还包括隔热垫，所述隔热垫位于地暖管的下侧。

作为优选的技术方案，还包括湿帘降温系统、缓冲间、换气窗和通风杀菌灭活系统。

由于采用了上述技术方案，低能耗智能温室具有以下优点：

1）保温系统从多方面改善温室空间的生态环境；

日照强度大时，可利用遮阳保温膜阻挡部分阳光，使阳光漫射进入室内，均匀照射作物，保护作物免受强光灼伤；夜间五日照时，二层保温膜与顶棚可形成保温层，不仅可以形成稳定的保温、隔热空间，减少热量交换；还可以避免夜晚凝露，保护遮阳保温膜。

2）室外集热系统能够通过高效循环系统，将热量通过地下预埋的地暖管储存于土壤中，阴天或者夜晚地表温度降低以后，土壤中的热量通过土壤缓释传导与地表，起到保温作用；通过换热管储存在高温蓄热罐内，高温蓄热罐内的热量可用于融雪、冰，减少温室的负载，提升抗极端天气的能力；

室内集热系统则通过高效循环系统，将热量存储于低温蓄热罐；通过风机盘管将储于低温蓄热罐的热量供温室空间加热、调温。

3）湿帘降温系统能净化温室空气，降低温室温度，提高温室的舒适性，从而达到作物种植需求的温度。

4）通风杀菌灭活系统有效的防治植物霉菌类病害；缓冲间内安装风淋消毒系统，工人经过消毒后进入温室工作，减少病毒病菌进入温室的途径。

5）土壤保温结构可以有效阻止红外线外逸，减少地面辐射热流失，减少能源消耗，整晚损耗温度为3-5℃（即早上温度比傍晚关闭内保温系统时的温度低3-5℃），大大降低温室的运行成本。

6）绿色环保，高性价比，节省温室保温费用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的剖面结构示意图；

图3是本实用新型实施例中融雪模块的结构示意图；

图4是本实用新型实施例中室外集热系统的结构示意图。

图中：

1-基础骨架；2-湿帘降温系统；3-缓冲间；4-二层保温膜；5-顶棚；6-太阳能集热板；7-遮阳保温膜；8-换气窗；9-融雪管；10-集热器；11-低温蓄热罐；12-风机盘管；13-高温蓄热罐；14-立柱；15-地暖管；16-隔热垫；17-外围保温板；18-光伏板；19-换热管；20-乙二醇罐。

具体实施方式

如图1所示，低能耗智能温室包括基础骨架1和保温系统，基础骨架1的结构为现有技术，此处不作详细描述。保温系统包括顶棚5、四周保温层、二层保温膜4、遮阳保温膜7、土壤保温结构和集热系统。

顶棚5、四周保温层覆盖在基础骨架1上，在基础骨架1的内部形成温室空间。其中，顶棚5可采用薄膜、玻璃板或阳光板等透光材质；薄膜、玻璃板或阳光板安装在基础骨架1的上端，覆盖在温室空间的上方。

四周保温层优选为双层结构，即由内层和外层组成；内层和外层均可采用玻璃、薄膜、阳光板等。内层和外层均安装在基础骨架1的四周，封闭温室空间的四周；内层和外层之间形成空气保温层，减少换热，提高保温效果。

土壤保温结构设置温室空间的下方，阻止温室空间的下方换热。土壤保温结构包括外围保温板17，外围保温板17位于温室空间下侧的土壤中，呈环形设置。外围保温板17可采用EVA板或泡沫板。

二层保温膜4设置在温室空间内，安装在基础骨架1上；二层保温膜4设置在温室空间的顶部，且可收卷，二层保温膜4的收卷可采用市场上现有的薄膜自动收卷装置，也可人工进行收卷。由于二层保温膜4影响透光率，设置为可收卷式，阳光强时二层保温膜4展开，阳光弱时收起，能够更好的保证温室空间内光照强度。阳光强弱可人为观感判断，也可通过光照强度传感器检测，进而控制二层保温膜4的开启或关闭。

遮阳保温膜7也设置在温室空间内，且位于二层保温膜4的下侧。根据实际需要，遮阳保温膜7在温室空间的上侧、四周均可设置。遮阳保温膜7采用EVA材料，透光率低，例如透光率为20%。遮阳保温膜7也可收卷，其收卷可采用市场上现有的薄膜自动收卷装置，也可人工进行收卷。

无光照时，二层保温膜4也需要展开，在二层保温膜4与顶棚5之间形成保温层，不仅可以形成稳定的保温、隔热空间，减少热量交换；还可以避免夜晚凝露，由于凝露滴落在遮阳保温膜7上会污染、损坏遮阳保温膜7，二层保温膜4的设置可保护遮阳保温膜7。

温室空间外晴天、光照充足时，顶棚5、四周保温层、二层保温膜4、遮阳保温膜7、土壤保温结构就能够维持温室空间的温度在合适范围内。而当温室外阴天、光照不充足时，集热系统所存储的热量则能够很好的保证温室空间的温度。集热系统包括室外集热系统和室内集热系统。

如图1、图2和图4所示，室外集热系统包括太阳能集热板6、地暖管15、隔热垫16和高温蓄热罐13，太阳能集热板6设置在温室空间的外侧、太阳直射处，例如两个温室之间、南北走向的过道。

地暖管15位于温室空间下侧的土壤中，均匀、间隔分布，例如地暖管15预埋在温室底部1.2m处。地暖管15与太阳能集热板6连通，太阳能集热板6为地暖管15提供高温介质，通过热力上行原理，地暖管15对土壤加热。隔热垫16位于地暖管15的下侧，能够减少热量向地暖管15的下侧辐射，使得地暖管15的热量利用率最大化。

高温蓄热罐13做保温处理，不与外界换热。如图3所示，高温蓄热罐13的内设有换热管19和液体介质，换热管19与太阳能集热板6连通，液体介质优选防冻液；利用循环泵等驱动液体介质在换热管19和太阳能集热板6内循环流动。光照充足的时候，太阳能集热板6能够将高温蓄热罐13内的液体介质加热，温度可达60°左右。

高温蓄热罐13内设有乙二醇罐20，顶棚5的天沟处设置融雪管9，融雪管9可采用钢管等金属管。融雪管9与乙二醇罐20连通，乙二醇罐20内的乙二醇受热后汽化上升进入融雪管9，在融雪管9内，乙二醇降温液化；由于融雪管9高于乙二醇罐20，液化的乙二醇回流至乙二醇罐20内。天沟内的融雪管9利用乙二醇相变换热，将位于天沟内的积雪、冰等融化，减少温室的载荷，提升其抗极端天气的能力。

室内集热系统包括集热器10、低温蓄热罐11和风机盘管12。

集热器10设置在温室空间内，位于二层保温膜4的下侧；安装在基础骨架1的北墙、阳光直射处。低温蓄热罐11内设有热交换管和换热介质，热交换管的进口和出口分别连通集热器10的高温出口和低温进口。换热介质优选水，低温蓄热罐11和集热器10均位于温室空间内，故不会结冰，用水当做换热介质即可。集热器10加热低温蓄热罐11内的水，低温蓄热罐11内的水温大概35°左右。

风机盘管12固定安装在立柱14上，低温蓄热罐11与风机盘管12的循环管路连通，可利用低温蓄热罐11内的水对温室空间加热。

低能耗智能温室还设有换气窗8、湿帘降温系统2、缓冲间3；

换气窗8设置在顶棚5或者四周保温层，换气窗8的开窗位置设挡虫网（60目），以防止白粉虱等有害虫蝇的进入，可有效降低棚内作物病虫害的发生。

当温度达到设定温度时，控制湿帘降温系统2运行，并打开外层卷膜风口。通过风机、湿帘和外层卷膜风口的配合，能净化温室空气，降低温室温度，提高温室的舒适性，从而达到作物种植需求的温度。

缓冲间3内安装风淋消毒系统，工人经过消毒后进入温室工作，减少病毒病菌进入温室的途径。

温室空间内设置通风杀菌灭活系统，通风杀菌灭活系统采用粗滤+静电除尘+气体吸附过滤三级净化，有效的防治植物霉菌类病害。

温室空间内设置太阳能光伏系统，将太阳能转换为电能；主要用于温室内部循环泵、风机湿帘、各种传动电机及控制系统使用，基本实现温室大棚“零能耗”。太阳能光伏系统的光伏板18安装在温室空间北侧顶部，位于集热器10的上侧；例如，光伏板18与集热器10的边缘齐平，安装宽度2m，长度80m。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.低能耗智能温室，包括基础骨架（1）和保温系统，所述保温系统包括顶棚（5）和四周保温层，顶棚（5）、四周保温层覆盖在基础骨架（1）上，在基础骨架（1）的内部形成温室空间；其特征在于：还包括集热系统，所述集热系统包括室外集热系统；所述室外集热系统包括太阳能集热板（6）、地暖管（15）和高温蓄热罐（13）；

所述太阳能集热板（6）设置在温室空间的外侧、太阳直射处；

所述地暖管（15）位于温室空间下侧的土壤中，地暖管（15）与太阳能集热板（6）连通；

所述高温蓄热罐（13）内设有换热管（19）、乙二醇罐（20）和液体介质，所述换热管（19）与太阳能集热板（6）连通，换热管（19）可加热液体介质，乙二醇罐（20）可与液体介质热交换；

顶棚（5）的天沟处设置融雪管（9），融雪管（9）与乙二醇罐（20）连通。

2.如权利要求1所述的低能耗智能温室，其特征在于：所述顶棚（5）为薄膜或玻璃板或阳光板。

3.如权利要求1所述的低能耗智能温室，其特征在于：所述四周保温层包括内层和外层，所述内层和外层之间形成空气保温层。

4.如权利要求1所述的低能耗智能温室，其特征在于：还包括土壤保温结构，所述土壤保温结构包括外围保温板（17），所述外围保温板（17）为EVA板或泡沫板；外围保温板（17）位于温室空间下侧的土壤中，环形设置在温室空间的外侧。

5.如权利要求1所述的低能耗智能温室，其特征在于：所述温室空间内设有二层保温膜（4），所述二层保温膜（4）设置在温室空间的顶部，且可收卷。

6.如权利要求5所述的低能耗智能温室，其特征在于：所述温室空间内设有遮阳保温膜（7），所述遮阳保温膜（7）位于二层保温膜（4）的下侧且可收卷；遮阳保温膜（7）为EVA材料。

7.如权利要求1所述的低能耗智能温室，其特征在于：所述集热系统还包括室内集热系统，所述室内集热系统包括集热器（10）、低温蓄热罐（11）和风机盘管（12）；

所述集热器（10）设置在温室空间内，位于二层保温膜（4）的下侧，安装在基础骨架（1）的北墙、阳光直射处；

所述低温蓄热罐（11）内设有热交换管和换热介质，热交换管连通集热器（10），可加热换热介质；

所述风机盘管（12）固定安装在温室空间内，低温蓄热罐（11）与风机盘管（12）的循环管路连通。

8.如权利要求7所述的低能耗智能温室，其特征在于：还包括太阳能光伏系统，所述太阳能光伏系统的光伏板（18）安装在温室空间北侧顶部，位于集热器（10）的上侧。

9.如权利要求1所述的低能耗智能温室，其特征在于：所述室外集热系统还包括隔热垫（16），所述隔热垫（16）位于地暖管（15）的下侧。

10.如权利要求1所述的低能耗智能温室，其特征在于：还包括湿帘降温系统（2）、缓冲间（3）、换气窗（8）和通风杀菌灭活系统。