CN219628460U - 一种可调温农业种植温室大棚 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种可调温农业种植温室大棚，其包括大棚基座、设置在大棚基座上的大棚支撑墙体以及设置在所述大棚支撑墙体围成的温室大棚内的换热板；所述换热板内设置排孔，所述换热板一侧设置进水循环槽，所述换热板另一侧设置出水循环槽，所述进水循环槽和排孔连通，所述出水循环槽与排孔连通；所述进水循环槽与流入总进口连通；所述出水循环槽与流出总出口连通；所述流入总进口通过水泵与地下水池连通；所述流出总出口与地下水池连通，本实用新型具有设计合理，强化了温室大棚围护结构的蓄热能力，使用成本低且调温效果好的特点。

Description

一种可调温农业种植温室大棚

技术领域

本实用新型涉及一种可调温农业种植温室大棚，涉及到农业种养殖技术领域。

背景技术

冬季日光温室大棚在白天阳光的照射下，大棚本身的围护结构蓄热能力有限，室温受外部环境变化引起同步波动影响较大，更不能做到将白天多余的热量蓄能存留夜间大棚防冻保温使用。冬季温室大棚越冬主要依靠外来热源加热保温防冻等。夏季温室大棚降温，虽然各地情况不同，但总结起来无外乎是遮阳网系统、湿帘风扇、微雾蒸发、自然通风、棚顶喷淋降温、空调类设备降温、喷洒防晒剂等方式。这些传统的对温室大棚内部环境温度的调控措施中，在工程实践中均不是特别理想，尤其是夏季温室降温是目前种植业大棚面临的痛点问题。

遮阳网能有效隔绝阳光暴晒，但是一定程度上受透光率的影响，对农作物光合作用有负面影响且操作麻烦，自动化遮阳系统投资大；温室大棚环境温控属于系统工程，湿帘风机、微雾降温、通风降温等技术措施中，需要综合考虑空气露点温度、环境湿度过高的病虫害、大棚内部CO2气肥保持、农作物光合作用等因素影响，在工程实践中总是暴露出各种各样的问题和弊病，比较被动。喷洒降温剂对温度调控作用有限且塑料薄膜上的降温剂涂层残留物很难清除，影响薄膜的使用寿命和其他季节使用的透光率，往往需要更换。至于有些土办法降温如喷洒泥浆、覆盖部分区域的隔热棉被等调控措施等要么费人工成本，要么不能大规模推广应用。夏季7月、8月份中午高温时间大棚内部的温度过高农作物会进入休眠状态、生长缓慢农作物口感发苦等问题；有些温室大棚高温季节休棚，造成了不必要的经济损失等问题。夏季高温季节很难有效低成本可靠解决大棚内部的高温问题，是目前农业种植阳光温室大棚面临的普遍问题。到目前为止也没有找到非常有效可靠低成本的实现降温有效办法。

分析夏季日光温室大棚夏季高温的原因：太阳光有部分能量位光热作用的能量，以红外线、紫外线形式透过大棚薄膜照射到大棚内部引起升温，对农作物光合作用没有贡献。部分为光合作用所需要（波段：研究证明农作物生长光合作用过程中对不同波长不同颜色的光存在选择性，对光合作用有益的主要为红光、蓝光）。阳光通过棚膜透射入温室大棚内部，很少的一部分阳光棚膜等被反射掉，95％以上的阳光能量射入到大棚内部维护结构之中，包含大棚北墙、地面、植物表面，东西两边侧墙等不断吸热升温，其本身的蓄热能力小，维护结构温度很容易升高。各加热面互相之间存在复杂的热辐射反射现象，由于维护结构本身的蓄热能力有限，大量的热量被维护结构本身吸收升温，导至大棚内围护结构五个面的温度不断升高。热量在围护结构面、地面、植物等之间相互辐射反射，空气对流等引起大棚温室效应，进而导致大棚内部温度随太阳光的不断照射下温度不断升高。在炎热的夏季，温室大棚内的温度有时可高达42℃以上。如果不对其进行适当的降温处理，必然会对农作物生长造成不利影响。即使采取了类似于遮阳、湿帘风机、换气降温剂等降温措施，温度也不容易降温到32℃以下，仍然不能从根本上有效低成本的解决夏季温室大棚高温的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种设计合理，强化了温室大棚围护结构的蓄热能力，使用成本低且调温效果好的农业种植温室大棚。

为达到上述技术问题的目的本实用新型所采取的技术方案是：

一种可调温农业种植温室大棚，其包括大棚基座、设置在大棚基座上的大棚支撑墙体以及设置在所述大棚支撑墙体围成的温室大棚内的换热板；

所述换热板内设置排孔，所述换热板一侧设置进水循环槽，所述换热板另一侧设置出水循环槽，所述进水循环槽和排孔连通，所述出水循环槽与排孔连通；

所述进水循环槽与流入总进口连通；

所述出水循环槽与流出总出口连通；

所述流入总进口通过水泵与地下水池连通；

所述流出总出口与地下水池连通。

进一步的，所述换热板竖直或水平设置在大棚支撑墙体围成的温室大棚内，相邻的竖直或水平设置的换热板之间的排孔相互连通。

进一步的，所述大棚支撑墙体与竖直设置的换热板之间设置夹层风道，所述夹层风道上侧设置上循环风口，所述夹层风道下侧设置下循环风口。

进一步的，所述大棚支撑墙体包括侧墙体，所述侧墙体一侧设置负压排风风机。

进一步的，所述侧墙体相对于负压排风风机的另一侧设置侧墙湿帘。

进一步的，所述大棚支撑墙体上设置支撑架，所述支撑架上设置大棚覆膜。

进一步的，所述大棚覆膜上设置遮光膜。

进一步的，所述大棚覆膜上设置喷水管，所述喷水管上设置喷水排孔。

进一步的，所述大棚支撑墙体采用水泥发泡保温板。

进一步的，所述换热板采用水泥预制板。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本实用新型通过采用将带孔的预制水泥板作为温室大棚除顶棚以外的围护结构，在其内部流动地底水等低温水为蓄热导热介质，夏季将温室大棚的热量带离或者冬季蓄能，强化了温室大棚围护结构的蓄热能力，从而低成本高效率的解决传统的阳光温室大棚的围护结构无蓄热能力，无温度调节能力，也无蓄热、蓄冷能力的问题，也解决了夏季调温效果不好，在冬季也不容易将白天大棚内部的多余热量储存蓄热用于夜间大棚保温防冻的问题。

本实用新型通过在大棚支撑墙体与竖直设置的换热板之间设置夹层风道，夹层风道上侧设置上循环风口，夹层风道下侧设置下循环风口，其实现自然循环热交换，让换热板的2个面均参与换热，提高了换热效率，用于降低白天日光温室大棚内部空气的温度或者冬季夜晚加热棚内空气，强化了夏季温室大棚的降温，冬季夜间也同样存在棚内空气释放热量自然对流换热循环，对夜间防冻保温有利。

本实用新型在夏季使用时，在顶棚大棚覆膜的外部在覆盖一层遮光膜，遮光膜采用粉红色塑料膜(其他非高温季节摘除)，以确保夏季能有效屏蔽红外线、紫外线等引起高温有害光照射到大棚内部，粉红色塑料膜主要保持对农作物光合作用有利的红光和蓝光等部分光线照射到到内部，夏季从源头上减少了引起棚内高温的热量进入大棚内部；在夏季高温阳光直射时间段，棚顶上的喷水管喷射流水，依靠水流蒸发吸热维持大棚顶部塑料膜温度也不至于升高，解决因棚顶高温对棚内热辐射的强度降低的问题。

本实用新型通过在侧墙上设置负压排风风机和侧墙湿帘，有利于加速空气对流交换，在外界高温空气引入棚内换气的情况下，仍能保持大棚内部适宜植物生长需要的温度。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型Ⅰ部位局部放大结构示意图；

图3为本实用新型Ⅱ部位局部放大结构示意图；

图4为本实用新型另一种换热板布置方式的俯视结构示意图；

图5为本实用新型换热板结构示意图；

图6为本实用新型水流向示意图；

其中，1、换热板，101、排孔，102、进水循环槽，103、出水循环槽，104、流入总进口，105、流出总出口，2、大棚支撑墙体，201、负压排风风机，202、侧墙湿帘，203、大棚基座，3、支撑架，301、大棚覆膜，302、遮光膜，303、喷水管，4、夹层风道，401、上循环风口，402、下循环风口。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

如附图1-6所示，本实施例提供一种可调温农业种植温室大棚，其包括大棚基座203、设置在大棚基座203上的大棚支撑墙体2以及设置在所述大棚支撑墙体2围成的温室大棚内的换热板1，所述换热板1竖直或水平设置在大棚支撑墙体2围成的温室大棚内，相邻的竖直或水平设置的换热板1之间的排孔101相互连通。

换热板1采用水泥预制板，水泥预制板为砂石水泥少量的细钢筋浇筑预制而成，中部一定间隔平行贯通若干直径约5~7公分的排孔101，水泥预制板的外形宽度和长度可以根据需要定制，其厚度比孔径大2~5公分，其结构、形状、尺寸比例、材料、制作方法等类似于盖楼用的预制空心楼板, 其作为大棚北墙的建筑构件，以模块化拼装模式全范围的安装在阳光温室大棚的后墙、东西侧墙以及地面构成温室大棚大面积换热的辐射围护结构。温室大棚的北墙内侧、东西山墙内侧的换热板1竖向垂直排列形成日光温室大棚四周维护结构热辐射换热面；地面铺设的换热板1直接在土壤层E上铺设成大面积的地面辐射换热器阵列系统，其可在地面水平横向大棚长度L方向（如人行道区ZD）或者纵向大棚宽度W方向铺设排列形成种植区热辐射地面，所述种植区热辐射地面铺设分为2种情况，一种情况是温室大棚内部所有地面土壤层E全覆盖铺设，将基质种植槽J间隔直接布置在种植区热辐射地面上；另外一种情况是植区热辐射地面仅仅在农作物投影检修道上间隔平行铺设换热板1形成间隔局部的热辐射面，其余地方仍然为土壤层E有土种植栽培区。

所述换热板1拼接成面积更大的热辐射换热面，所述换热板1内设置排孔101，所述换热板1一侧设置进水循环槽102，所述换热板1另一侧设置出水循环槽103，所述进水循环槽102和排孔101连通，所述出水循环槽103与排孔101连通；所述进水循环槽102与流入总进口104连通，即排孔101两端分别并联贯通的进水循环槽102和出水循环槽103，形成若干相对独立水循环换热系统，排孔101之间、排孔101与进水循环槽102、排孔101与出水循环槽103之间采用结构胶104密封，进水循环槽102和出水循环槽103类似于暖通上的分水器和集水器的结构形式，所述出水循环槽103与流出总出口105连通；所述流入总进口104通过水泵与地下水池连通；所述流出总出口105与地下水池连通，同一平面的换热板对应的进水循环槽102和出水循环槽103呈对角分布，其目的是保持各水循环换热系统的水力平衡。进水循环槽102和出水循环槽103主管的另外一端头分别封闭。本实用新型通过采用将带孔的预制水泥板作为温室大棚除顶棚以外的围护结构，在其内部流动地底水等低温水为蓄热导热介质，夏季将温室大棚的热量带离或者冬季蓄能，强化了温室大棚围护结构的蓄热能力，从而低成本高效率的解决传统的阳光温室大棚的围护结构无蓄热能力，无温度调节能力，也无蓄热、蓄冷能力，夏季调温效果不好，在冬季也不容易将白天大棚内部的多余热量储存蓄热用于夜间大棚保温防冻的问题。

所述大棚支撑墙体2采用水泥发泡保温板，大棚支撑墙体2与竖直设置的换热板1之间设置夹层风道4，所述夹层风道4上侧设置上循环风口401，所述夹层风道4下侧设置下循环风口402，日光温室大棚的北墙、东西侧墙的围护结构在由外到内侧分别为水泥发泡保温板、夹层风道4、换热板1构成，形成棚内冷热空气可自然风循环换热系统，让换热板1的2个面均参与换热，提高了换热效率，用于降低白天日光温室大棚内部空气的温度或者冬季夜晚加热棚内空气，强化了夏季温室大棚的降温，冬季夜间也同样存在棚内空气释放热量自然对流换热循环，对夜间防冻保温有利。

所述大棚支撑墙体2包括侧墙体，所述侧墙体一侧设置负压排风风机201，所述侧墙体相对于负压排风风机201的另一侧设置侧墙湿帘202，负压排风风机201和侧墙湿帘202对应设置，侧墙的其余位置仍然安装布置换热板1构成的换热辐射面阵列，此种结构形式有利于加速空气对流交换，在外界高温空气引入棚内换气的情况下，仍能保持大棚内部适宜植物生长需要的温度。

所述大棚支撑墙体2上设置支撑架3，所述支撑架3上设置大棚覆膜301，支撑架3构成日光温室大棚的基本维护构成骨架结构。在温室大棚顶棚的支撑架3上覆盖有大棚覆膜301，这和传统的温室大棚骨架结构相同。在夏季使用时，所述大棚覆膜301上设置遮光膜302，冬季使用时，无需使用遮光膜302，遮光膜302采用粉红色塑料膜(其他非高温季节摘除)，以确保夏季能有效屏蔽红外线、紫外线等引起高温有害光照射到大棚内部，粉红色塑料膜主要保持对农作物光合作用有利的红光和蓝光等部分光线照射到到内部，夏季从源头上减少了引起棚内高温的热量进入大棚内部。所述大棚覆膜301上设置喷水管303，所述喷水管303上设置喷水排孔。在夏季高温阳光直射时间段，棚顶上的喷水管喷射流水，依靠水流蒸发吸热维持大棚顶部塑料膜温度也不至于过高，解决因棚顶高温对棚内热辐射的强度降低的问题。

具体工作原理如下：

可调温农业种植温室大棚，以带排孔101的换热板1模块拼装成面积较大的辐射换热面阵列，内部的空洞内通地下水作为换热介质，构成大棚的围护结构辐射换热面系统，主要包含:后墙辐射面换热水循环系统、东西侧墙辐射面换热水循环系统、地面辐射换热水循环系统组成。10--15℃的地底水或其它低温水从流入总进口104进入进水循环槽102，随后进入到排孔101中，流经换热板1热交换后，再流入出水循环槽103热汇，从流出总出口105流入到地下水池中，从而低成本高效率的解决传统的阳光温室大棚的围护结构无蓄热能力，无温度调节能力，也无蓄热、蓄冷能力的问题，并解决了传统大棚夏季调温效果不好，在冬季也不容易将白天大棚内部的多余热量储存蓄热用于夜间大棚保温防冻的问题。

夏季白天降温过程和冬季蓄能防冻采暖过程以及原理描述：

在日光温室种植大棚的北墙内侧、东西边山墙靠近棚内侧、大棚内部地面铺设带排孔101的换热板1作为围护结构。在所述换热板1中通入地下水等水流方式吸收储存并转移热量，稳定大棚内部温度夏季不至于升高，冬季蓄能用于夜间大棚采暖。北墙安装的大棚支撑墙体2与竖直设置的换热板1之间设置夹层风道4，夹层风道4上下分别开设长条形自然循环降温风口，用于降低温室大棚内部空气的温度，让换热板1的2个面均参与换热，提高了换热效率，对夏季温室大棚的降温有利；冬季夜间也同样存在棚内空气的自然对流换热循环，对夜间防冻保温有利。

顶棚透光膜及喷淋降温说明

夏季在顶棚维护结构上采用粉红色的塑料膜作为遮光膜，从源头上减少热量进入大棚，其隔热原理为：夏天在温室大棚顶棚的大棚覆膜301上，再覆盖一层粉红色的塑料膜作为遮光膜302，从棚顶选择性让阳光通过：减少和屏蔽掉引起室温升高作用红外线、紫外线等有害光，让对农作物光合作用有用的红色蓝色波长的光线进入到大棚内部，这样就从源头上减少了不必要的阳光热量进入大棚。同时在7月8月份严热的天气中午前后几个小时内从顶棚喷水，形成棚顶水份蒸发降温和顶棚本身流动的低温水膜隔离了外界高温空气阳热量对大棚内渗透和传导，从某种意义上讲从顶棚向棚内传热条件不具备或者说消弱了向棚内热辐射量。

冬天维护结构蓄热释热解释：非夏季时，掀掉遮光膜302仅留大棚覆膜301让阳光直射入棚，依靠北后墙侧墙以及地面的换热板1及内部的水吸收热量，类似于热量稳定＂压仓石＂，大棚内白天不易升温，维护结构强大蓄热能力储存白天阳光能量，白天吸热夜间大棚内四个面维护结构以热辐射形式向大棚内释放热量，大棚内的维护结构有良好的热惰性慢慢释热，棚内温度不易下降变化太快。顶棚夜间覆盖保温被，这样夜间依靠维护结构面储存的热量就能以保持大棚夜间防冻保温需要。

除棚顶以外的维护结构对温室热平衡原理描述：

由换热板1构成日光温室大棚维护结构热辐射阵列+地面蓄热阵列，以强大的蓄热能力，热量转移、维持温室大棚部温度相对稳定的“压舱石”作用。

由于在温室大棚的北后墙、侧面山墙以及大棚地面、人行道铺设了换热板1组成的维护结构，全方位吸收从任何方向射入的大棚内部阳光能量和外部热空气的传导热，由于换热板1及内部流动的地下低温度的水（一般10℃∽20℃不等，大多数为15℃左右），流动的水及换热板1吸收并转移，系统蓄热能力强，这样温室大棚结构本身能吸收大量热量且维护结构本身温度不易变化太高太快。

各辐射面之间互相存在复杂的热量传递过程，这种全方位的低温热辐射面具有环境温越高吸热能力越强的特点。维护结构面、地面等换热板1本身以及内部水循环不断带走热量，这样尽管太阳不断照射，所有结构面仍然保持低温状态。同时在北墙的换热板1和大棚支撑墙体2之间存在空气流动的夹层风道4以及在换热板1组成的换热辐射面上下开设有空气自然循环的上循环风口401和下循环风口402，北墙上的换热板1一方面通过F1辐射面吸收大棚热量，另外一方面还通过F2辐射面引起夹层内的空气降温，从而引起夹层内的低温空气自然从下循环风口402出来，高温空气从上循环风口401进入的自然空气对流降温过程。

在所有以北纬30度∽45度纬度线之间的国内大部分地区的地下水温在15℃左右，越往高纬度地区地下水温越低但阳光更强，所以这种结构的温室大棚的适用范围很广。由于低温地下水的作用，维护结构面能一般能保持20℃左右，由于地面低温辐射面积大及后北墙强大的大棚内全方位的辐射面及棚内热空气自然对流循环降温等多种因素的综合影响作用，以及遮光膜过滤掉大部分红外线紫外线等有害光、换热板1内不断的水流作用转移热量到地下等综合因素共同作用下，实践证明即使在外界高温空气引入棚内换气的情况下，仍然能保持即使是严热38℃外部空气天气条件下，大棚内部温度保持在30℃以下的使用效果,满足植物生长需要；冬季夜间有效释放白天被水、换热板1所蓄热的热量，以热辐射、夹层空气对流释热方式，保持夜间温室大棚的温度不容易下降且节约采暖能耗。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种可调温农业种植温室大棚，其特征在于，其包括大棚基座（203）、设置在大棚基座（203）上的大棚支撑墙体（2）以及设置在所述大棚支撑墙体（2）围成的温室大棚内的换热板（1）；

所述换热板（1）内设置排孔（101），所述换热板（1）一侧设置进水循环槽（102），所述换热板（1）另一侧设置出水循环槽（103），所述进水循环槽（102）和排孔（101）连通，所述出水循环槽（103）与排孔（101）连通；

所述进水循环槽（102）与流入总进口（104）连通；

所述出水循环槽（103）与流出总出口（105）连通；

所述流入总进口（104）通过水泵与地下水池连通；

所述流出总出口（105）与地下水池连通。

2.根据权利要求1所述的一种可调温农业种植温室大棚，其特征在于，所述换热板（1）竖直或水平设置在大棚支撑墙体（2）围成的温室大棚内，相邻的竖直或水平设置的换热板（1）之间的排孔（101）相互连通。

3.根据权利要求1所述的一种可调温农业种植温室大棚，其特征在于，所述大棚支撑墙体（2）与竖直设置的换热板（1）之间设置夹层风道（4），所述夹层风道（4）上侧设置上循环风口（401），所述夹层风道（4）下侧设置下循环风口（402）。

4.根据权利要求1所述的一种可调温农业种植温室大棚，其特征在于，所述大棚支撑墙体（2）包括侧墙体，所述侧墙体一侧设置负压排风风机（201）。

5.根据权利要求4所述的一种可调温农业种植温室大棚，其特征在于，所述侧墙体相对于负压排风风机（201）的另一侧设置侧墙湿帘（202）。

6.根据权利要求1所述的一种可调温农业种植温室大棚，其特征在于，所述大棚支撑墙体（2）上设置支撑架（3），所述支撑架（3）上设置大棚覆膜（301）。

7.根据权利要求6所述的一种可调温农业种植温室大棚，其特征在于，所述大棚覆膜（301）上设置遮光膜（302）。

8.根据权利要求6所述的一种可调温农业种植温室大棚，其特征在于，所述大棚覆膜（301）上设置喷水管（303），所述喷水管（303）上设置喷水排孔。

9.根据权利要求2所述的一种可调温农业种植温室大棚，其特征在于，所述大棚支撑墙体（2）采用水泥发泡保温板。

10.根据权利要求2所述的一种可调温农业种植温室大棚，其特征在于，所述换热板（1）采用水泥预制板。