一種溫室大棚地?zé)釡貪穸日{(diào)節(jié)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種溫室大棚地?zé)釡貪穸日{(diào)節(jié)系統(tǒng)，溫室大棚內(nèi)南側(cè)同一平面并排設(shè)置4-6組一部分管道垂直于地面的主管，主管上端頭部為靠近棚內(nèi)頂部的北向彎管，主管頭部和引風(fēng)管上分別設(shè)有擋片，每組主管上端分別通過風(fēng)機與引風(fēng)管一端連接，每組引風(fēng)管與地面平行且另一端向南伸出溫室大棚外部，每組主管埋于地下的部分被并聯(lián)埋管呈垂直交叉連通構(gòu)成在一個平面上管道連通的格狀管網(wǎng)，并聯(lián)埋管設(shè)有16-20根且每根平行排列，并聯(lián)埋管上方鋪設(shè)50-100mm厚的玉米秸稈，玉米秸稈上方垂直方向安置管徑10-12mm的平行PVC通氣管，玉米秸稈上方為土層。本發(fā)明的有益效果為大棚內(nèi)空氣及夏季和冬季土壤溫濕度達到適于農(nóng)作物生長的標(biāo)準(zhǔn)。
【專利說明】一種溫室大棚地?zé)釡貪穸日{(diào)節(jié)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于溫室大棚建設(shè)【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種溫室大棚地?zé)釡貪穸日{(diào)節(jié)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前溫室大棚種植采用太陽能集熱器或太陽能熱水器加熱水送入溫室大棚管網(wǎng)，使溫室增溫的方法，此種方法是水作集熱介質(zhì)，需要水在系統(tǒng)中反復(fù)循環(huán)流動，耗費水泵的電能較大，前期費用較高，也存在腐蝕、泄漏等問題，不適宜大面積推廣；另外還有以太陽能為介質(zhì)，通過太陽能集熱器/板，將熱量儲存到地下，使溫室增溫的方法，此類方法的缺陷為前期投入費用高，及后期需專業(yè)人員維護等問題，不適合在西北經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)推廣使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種溫室大棚地?zé)釡貪穸日{(diào)節(jié)系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有溫室大棚內(nèi)空氣和土壤夏季溫濕度過高,冬季溫度低和濕度高,及建增溫系統(tǒng)大棚成本高的問題。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:包括南北走向的溫室大棚，溫室大棚內(nèi)南側(cè)同一平面并排設(shè)置4-6組垂直于地面的主管，每組主管之間距離相等且距離為8000-12000mm，主管上端頭部為靠近棚內(nèi)頂部的北向彎管，主管的另一部分管道埋于地下450-490mm處并平行于地面且延伸至溫室大棚內(nèi)北側(cè)邊緣，每組主管上端分別通過風(fēng)機與引風(fēng)管一端連接，每組引風(fēng)管與地面平行且另一端向南伸出溫室大棚外部，主管頭部和引風(fēng)管上分別設(shè)有擋片，擋片關(guān)閉時能夠阻擋管中的空氣流通，每組主管埋于地下的部分被并聯(lián)埋管呈垂直交叉連通構(gòu)成在一個平面上管道連通的格狀管網(wǎng)，并聯(lián)埋管設(shè)有16-20根且每根平行排列，并聯(lián)埋管上方鋪設(shè)50-100mm厚的玉米秸桿，玉米秸桿上方垂直方向安置管徑10-12mm的平行PVC通氣管，PVC通氣管東西 走向平行與地下主管鋪設(shè)4-6行，間距8000-12000mm，南北走向8-12列、間距520-560mm，PVC通氣管一端通到地面層，玉米秸桿上方的所有PVC通氣管用管徑10-12mm的PVC管相連通，形成平行于玉米秸桿的網(wǎng)格狀排列，玉米秸桿上方為土層。
[0005]本發(fā)明的特點還在于主管采用PVC管，管徑300-350mm ;引風(fēng)管采用PVC管，管徑300-350mm，引風(fēng)管橫截面中心點與棚內(nèi)地面距離2000-2065mm ;并聯(lián)埋管采用PVC管，管徑50mm,管間距340-380mm ；PVC通氣管最北側(cè)距大棚北邊500mm ;土層下部分為松土層，上部分為耕作層。主管為5組。
[0006]本發(fā)明的有益效果是大棚內(nèi)空氣和土壤夏季和冬季溫濕度達到適于農(nóng)作物生長的標(biāo)準(zhǔn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明一種溫室大棚地?zé)釡貪穸日{(diào)節(jié)系統(tǒng)的東西走向剖視圖；
[0008]圖2是本發(fā)明一種溫室大棚地?zé)釡貪穸日{(diào)節(jié)系統(tǒng)平面結(jié)構(gòu)示意圖；[0009]圖3是采用本系統(tǒng)后夏季兩座溫室大棚棚內(nèi)地下20cm處地溫變化情況；
[0010]圖4是采用本系統(tǒng)后夏季兩座溫室大棚棚內(nèi)溫度變化情況；
[0011]圖5是采用本系統(tǒng)后夏季兩座溫室大棚棚內(nèi)濕度變化情況；
[0012]圖6是采用本系統(tǒng)后冬季兩座溫室大棚棚內(nèi)溫度變化情況；
[0013]圖7是采用本系統(tǒng)后冬季兩座溫室大棚棚內(nèi)地下20cm處地溫變化情況；
[0014]圖8是采用本系統(tǒng)后冬季兩座溫室大棚棚內(nèi)濕度變化情況。
[0015]圖中，1.風(fēng)機，2.擋片，3.主管，4.并聯(lián)埋管，5.土層，6.玉米秸桿，7.PVC通氣管，
8.引風(fēng)管。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明進行詳細說明。本發(fā)明如圖1和圖2所示包括南北走向的溫室大棚，溫室大棚內(nèi)南側(cè)同一平面并排設(shè)置4-6組垂直于地面的主管3，每組主管3之間距離相等且距離為8000-12000mm，主管3上端頭部為靠近棚內(nèi)頂部的北向彎管，主管3的另一部分管道埋于地下450-490mm處并平行于地面且延伸至溫室大棚內(nèi)北側(cè)邊緣，每組主管3上端分別通過風(fēng)機I與引風(fēng)管8 —端連接，風(fēng)機I采用軸流式風(fēng)機，每組引風(fēng)管8與地面平行且另一端向南伸出溫室大棚外部，主管3頭部和引風(fēng)管8上分別設(shè)有擋片2，擋片2關(guān)閉時能夠阻擋管中的空氣流通，通過擋片2的開關(guān)，可分別調(diào)節(jié)主管3和引風(fēng)管8通過空氣交換傳遞溫濕度，每組主管3埋于地下的部分被并聯(lián)埋管4呈垂直交叉連通構(gòu)成在一個平面上管道連通的格狀管網(wǎng)，并聯(lián)埋管4設(shè)有16-20根且每根平行排列，并聯(lián)埋管4上方鋪設(shè)50-100mm厚的玉米稻桿 6,玉米稻桿6上方垂直方向安置管徑10_12mm的平行PVC通氣管7，PVC通氣管7東西走向平行與地下主管鋪設(shè)4-6行、間距8000-12000mm，南北走向8-12列、間距520-560mm，PVC通氣管7 —端通到地面層，玉米秸桿6上方的所有PVC通氣管7用管徑10-12mm的PVC管相連通，形成平行于玉米秸桿6的網(wǎng)格狀排列，玉米秸桿6上方為土層5。主管3采用PVC管，管徑300-350mm ;引風(fēng)管8采用PVC管，管徑300-350mm，引風(fēng)管8橫截面中心點與地面距離2000-2065mm ;并聯(lián)埋管4采用PVC管，管徑50mm,管間距340-380mm ；PVC通氣管7最北側(cè)距大棚北邊500mm ;土層5下部分為松土層，上部分為耕作層。主管3為5組。
[0017]該系統(tǒng)主要是利用土壤巨大的熱容量和較小的導(dǎo)熱率，使熱量從溫度較高的地下土壤向上緩慢傳遞，使得大棚內(nèi)淺層土壤溫度升高，滿足作物根系對地溫的需求和冷熱空氣對流。該系統(tǒng)溫室內(nèi)可安置5臺風(fēng)機1，形成“3吸2排”的地上地下冷、熱空氣交換對流，以調(diào)節(jié)農(nóng)作物生長所需的最適溫濕度。冬季，當(dāng)白晝環(huán)境溫度較高時，利用太陽能加熱棚內(nèi)空氣溫度，再將一定的熱量通過空氣對流和土壤導(dǎo)熱儲存到地下，夜間環(huán)境溫度較低時，將土壤中的儲存的熱量緩慢釋放，以達到提高冬季夜間棚內(nèi)和地溫溫度的目的。即白晝溫棚內(nèi)溫度因太陽能而提高，當(dāng)溫度達到白晝溫度最高值時，打開風(fēng)機I開關(guān)，其中3臺風(fēng)機吸風(fēng)，進行棚內(nèi)和土壤間冷熱空氣交換，并將一定熱量通過并聯(lián)埋管4和土壤導(dǎo)熱儲存到土壤中；另外2臺風(fēng)機I將棚內(nèi)另一部分的熱量和水分與棚外空氣進行交換(視溫棚內(nèi)所種作物所需溫濕度，可打開或關(guān)閉擋片2以調(diào)節(jié)溫濕度交換)。夜間隨著環(huán)境溫度的降低，棚內(nèi)溫度也隨之降低，這時，白晝儲存在土壤中的蓄熱通過并聯(lián)埋管4和PVC通氣管7的通氣孔緩慢釋放到棚內(nèi)土壤和空氣中，同時土壤蓄水也發(fā)生蒸發(fā)，增加了棚內(nèi)夜間濕度，滿足了作物對溫棚內(nèi)溫濕度和作物根系對地溫和水分需求。夏季由于太陽強照射，白晝棚內(nèi)溫度較高(一般在下午I點-3點間)，打開風(fēng)機I開關(guān)，3臺風(fēng)機吸風(fēng)，進行棚內(nèi)土壤和空氣的對流交換，將土壤中一定量的熱量通過并聯(lián)埋管4和PVC通氣管7的通氣孔交換到棚內(nèi)環(huán)境中；2臺風(fēng)機(排氣)進行棚內(nèi)外空氣交換，即將溫棚內(nèi)一定的熱量和水分抽到室外，以降低夏季白晝溫棚內(nèi)的溫濕度。通過“3吸2排”的地上地下冷、熱空氣交換對流降低了夏季棚內(nèi)地溫溫度和土壤濕度，同時也降低了因溫室大棚棚內(nèi)和土壤溫濕度過高而造成的農(nóng)作物傷害和減產(chǎn)。夜間，因白晝棚內(nèi)進行了空氣交換，土壤地溫和棚內(nèi)溫度也有適度下降，更有利于作物的生長發(fā)育。地下鋪設(shè)的玉米秸桿6起到減緩并聯(lián)埋管4內(nèi)溫度釋放速度，從而避免作物根部因溫濕度變化過快造成的傷害；形成“秸桿緩沖帶”，起到保溫降濕的作用；且土壤不容易被踏實，透氣性較好，非常有利于蔬菜根系的生長發(fā)育。
[0018]本發(fā)明是以空氣為載熱介質(zhì)，土壤為蓄熱介質(zhì)，白天利用太陽能加熱空氣，由風(fēng)機I把熱空氣抽入地下，通過地下管道及通氣孔與土壤進行熱交換，將熱量傳給土壤儲存。白晝棚內(nèi)溫度高于所種作物溫度上限時(一般在14點~16點交換熱兩個小時左右)，啟動風(fēng)機I使棚內(nèi)空氣流過壁溫較低的管道，靠對流換熱將熱量貯存到管周圍的土壤中，進而降低棚內(nèi)白晝溫濕度。當(dāng)夜間溫度較低的時候，土壤中蓄熱能給空氣加溫，并且土壤溫度高容易使土壤蓄水發(fā)生蒸發(fā)，進而增加棚內(nèi)夜間溫濕度。該調(diào)節(jié)系統(tǒng)利用了清潔可再生太陽能作為能量來源和具有較大的熱容量土壤作為熱量儲存介質(zhì)，兩者的有機結(jié)合，既滿足了作物生長需求，又最大限度的節(jié)約能源和保護環(huán)境，還實現(xiàn)了農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)進一步提高的經(jīng)濟目標(biāo)。該技術(shù)一次投入成本小，施工周期短，受益時間長，具有明顯的經(jīng)濟效益和社會效益。
[0019]本發(fā)明在地下管網(wǎng)鋪設(shè)玉米秸桿6后，不僅地溫不會因為外界氣溫的升高而迅速升高，而且還能保住土壤水分，使其不至于蒸發(fā)過快，起到降溫保濕的作用，還能有效防止操作行內(nèi)的雜草生長。另外，夏季，高溫干旱的環(huán)境下，蔬菜病毒病很容易發(fā)生，而在操作行內(nèi)鋪蓋作物玉米秸桿6改變大棚內(nèi)高溫干旱的環(huán)境條件后，能減輕大棚蔬菜病毒病的發(fā)生。
[0020]從圖3可以看出，當(dāng)夏季環(huán)境溫度較高(白晝15點為采樣點)時，溫濕度調(diào)節(jié)棚內(nèi)地溫溫度較同一試驗條件下的對比棚低2.090C ;環(huán)境溫度較低時出點為采樣點)，溫濕度調(diào)節(jié)棚較對比棚地溫溫度低1.88°C。說明，夏季環(huán)境溫度較高時，該系統(tǒng)棚降低了地溫溫度。
[0021]從圖4可以看出，當(dāng)夏季環(huán)境溫度較高(白晝15點為采樣點)時，溫濕度調(diào)節(jié)棚內(nèi)溫度較同一試驗條件下的對比棚低2.ere ;環(huán)境溫度較低時出點為采樣點)，溫濕度調(diào)節(jié)棚較對比棚溫度低1.39°C。說明，夏季環(huán)境溫度較高時，該系統(tǒng)棚降低了棚內(nèi)空氣溫度，白晝效果較為明顯，夜間變化不明顯。
[0022]從圖5可以看出，當(dāng)夏季環(huán)境溫度較高(白晝15點為采樣點)時，溫濕度調(diào)節(jié)棚內(nèi)濕度較同一試驗條件下的對比棚低8.71% ;環(huán)境溫度較低時出點為采樣點)，溫濕度調(diào)節(jié)棚較對比棚濕度低8.04%。說明，夏季環(huán)境溫度較高時，該系統(tǒng)棚調(diào)節(jié)了溫室大棚內(nèi)的濕度，即降低了棚內(nèi)空氣濕度。
[0023]從圖6可以看出，當(dāng)冬季環(huán)境溫度為晝夜間較高溫度(白晝15點為采樣點)時，溫濕度調(diào)節(jié)棚內(nèi)溫度較同一試驗條件下的對比棚低1.15°C ;環(huán)境溫度較低時出點為采樣點)，溫濕度調(diào)節(jié)棚較對比棚溫度高2.29°C。說明，冬季白晝環(huán)境溫度較高時，該系統(tǒng)棚降低了棚內(nèi)空氣溫度，變化不明顯；但夜間溫度較低時，提高了棚內(nèi)溫度。
[0024]從圖7可以看出，當(dāng)冬季環(huán)境溫度為晝夜間較高溫度(白晝15點為采樣點)時，溫濕度調(diào)節(jié)棚內(nèi)地溫溫度較同一試驗條件下的對比棚高0.970C ;環(huán)境溫度較低時出點為采樣點)，溫濕度調(diào)節(jié)棚較對比棚地溫溫度高2.28°C。說明，冬季環(huán)境溫度低時，該系統(tǒng)棚升高了地溫溫度，但白晝變化不明顯，夜間顯著提高了地溫溫度。
[0025]從圖8可以看出，當(dāng)冬季環(huán)境溫度較高(白晝15點為采樣點)時，溫濕度調(diào)節(jié)棚內(nèi)濕度較同一試驗條件下的對比棚低2.85% ;環(huán)境溫度較低時出點為采樣點)，溫濕度調(diào)節(jié)棚較對比棚濕度高7.94%。說明，冬季環(huán)境溫度低，該系統(tǒng)棚調(diào)節(jié)了溫室大棚內(nèi)的濕度，即白晝降低了空氣濕度，夜間明顯提高了棚內(nèi)空氣濕度。
[0026]本發(fā)明一種溫室大棚地?zé)釡貪穸日{(diào)節(jié)系統(tǒng)充分利用太陽照射，節(jié)能環(huán)保，能有效提高溫室大棚作物產(chǎn)量，有明顯的經(jīng)濟效益和社會效益。通過該技術(shù)在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用，減少作物因溫濕度不適造成的傷害，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。另外，系統(tǒng)安裝一次投入成本小，施工周期短，受益時間長。將太陽能和土壤蓄熱大的綠色概念有機結(jié)合并應(yīng)用于生產(chǎn)實踐中，滿足了作物生長的需要，提高作物產(chǎn)量，增加農(nóng)民的經(jīng)濟收益。適于廣大農(nóng)村地區(qū)推廣。
[0027]以下通過具體實施例來進行說明:
[0028]實施例1:溫室大棚南北走向，南北長7500mm，東西長65000mm。溫室大棚內(nèi)南側(cè)同一平面并排設(shè)置5組主管3，每組主管3之間等距1000mm，主管3的另一部分管道埋于地下470mm處并平行于地面且延伸至溫室大棚內(nèi)北側(cè)邊緣，每組主管3上端分別通過風(fēng)機I與引風(fēng)管8 —端連接，每組引風(fēng)管8與地面平行且另一端向南伸出溫室大棚外部，主管3上的風(fēng)機I上方頭部和引風(fēng)管8上分別設(shè)有擋片2，每組主管3埋于地下的部分被并聯(lián)埋管4呈垂直交叉連通構(gòu)成在一個平面上管道連通的格狀管網(wǎng)，并聯(lián)埋管4設(shè)有18根且每根平行排列，并聯(lián)埋管4上方鋪設(shè)80mm厚的玉米秸桿6，玉米秸桿6上方垂直方向安置管徑IOmm的平行PVC通氣管7，PVC通氣 管7東西走向6行、間距10000mm，南北走向12列、間距540mm, PVC通氣管7 —端通到地面層，玉米秸桿6上方的所有PVC通氣管7用管徑IOmm的PVC管相連通，形成平行于玉米秸桿6的網(wǎng)格狀排列，玉米秸桿6上方為土層5。主管3采用PVC管，管徑300mm ;引風(fēng)管8采用PVC管，管徑300mm，引風(fēng)管8橫截面中心點與地面距離2000mm ;并聯(lián)埋管4采用PVC管,管徑50mm,管間距360mm ;通風(fēng)口 7最北側(cè)距大棚北邊500mm ;土層5下部分為松土層,上部分為耕作層。主管3為5組。
【權(quán)利要求】
1.一種溫室大棚地?zé)釡貪穸日{(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于:包括南北走向的溫室大棚，溫室大棚內(nèi)南側(cè)同一平面并排設(shè)置4-6組垂直于地面的主管(3)，每組主管(3)之間距離相等且距離為8000-12000mm，主管(3)上端頭部為靠近棚內(nèi)頂部的北向彎管，主管(3)的另一部分管道埋于地下450-490mm處并平行于地面且延伸至溫室大棚內(nèi)北側(cè)邊緣，每組主管(3)上端分別通過風(fēng)機(I)與引風(fēng)管(8) —端連接，每組引風(fēng)管(8)與地面平行且另一端向南伸出溫室大棚外部，主管(3)頭部和引風(fēng)管(8)上分別設(shè)有擋片(2)，擋片(2)關(guān)閉時能夠阻擋管中的空氣流通，每組主管(3)埋于地下的部分被并聯(lián)埋管(4)呈垂直交叉連通構(gòu)成在一個平面上管道連通的格狀管網(wǎng)，并聯(lián)埋管(4)設(shè)有16-20根且每根平行排列，并聯(lián)埋管(4)上方鋪設(shè)50-100mm厚的玉米秸桿(6)，玉米秸桿(6)上方垂直方向安置管徑10-12mm的平行PVC通氣管(7)，PVC通氣管(7)東西走向平行與地下主管鋪設(shè)4_6行、間距8000-12000mm，南北走向8_12列、間距520_560mm，PVC通氣管(7) —端通到地面層，玉米秸桿(6)上方的所有PVC通氣管(7)用管徑10-12mm的PVC管相連通，形成平行于玉米秸桿(6)的網(wǎng)格狀排列，玉米秸桿(6)上方為土層(5)。
2.按照權(quán)利要求1所述一種溫室大棚地?zé)釡貪穸日{(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于:所述主管(3)采用PVC管，管徑300-350mm ;所述引風(fēng)管⑶采用PVC管，管徑300_350mm，引風(fēng)管⑶橫截面中心點與地面距離2000-2065mm ;所述并聯(lián)埋管(4)采用PVC管，管徑50mm，管間距340-380mm;所述PVC通氣管(7)最北側(cè)距大棚北邊500mm ;所述土層(5)下部分為松土層，上部分為耕作層。
3.按照權(quán)利要求1所述一種溫室大棚地?zé)釡貪穸日{(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于:所述主管(3)為5組。`
【文檔編號】A01G9/24GK103858709SQ201410086052
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月11日
【發(fā)明者】李海玲, 曹忻, 唐仕華, 陳琰明, 祁蕓 申請人:西北民族大學(xué)