一種主動調控土壤空氣溫濕度的溫室制造技術

本實用新型專利技術公開了一種主動調控土壤空氣溫濕度的溫室，包括溫室墻、溫室屋腳固定梁，以及固定在溫室墻和溫室屋腳固定梁之間的溫室骨架，溫室內設有地下蓄能水池，所述溫室還包括溫室地溫調節系統、溫室空氣調節系統。本實用新型專利技術可以實現儲能與灌溉充分融合，在滿足溫室內部溫度調控的同時大幅降低初期建設成本；本實用新型專利技術采用了雙重協調調控的方式，可以在節省能源消耗的基礎上，最大限度地為內部生長的植栽提供較為合適的空氣和土壤溫濕度環境；本實用新型專利技術采用了智能光伏驅動自主蓄能技術，達到低成本和高效地調節溫室內環境。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種溫室的空氣、土壤溫濕度自主調節系統，特別涉及一種由光伏發電驅動的溫室內空氣和土壤溫度、濕度綜合調控系統。
技術介紹
目前，常規的溫室都采用了各種辦法來提高溫室的保溫蓄熱能力，但溫室在實踐生產中的應對高溫問題正在日益突出。在傳統溫室應用中多采用高溫天氣情況下做溫室倒茬作業，以緩解高溫問題。但隨著人們對園藝產品的不間斷供應的要求不斷提高，如何有效地應對溫室高溫問題，特別是在增加溫室保溫蓄熱能力的同時，增加溫室對高溫的應對能力是當前設施農業中亟待解決的問題。世界上設施農業發達的國家荷蘭，由于地處高緯度冷涼氣候區，加之為海洋性氣候，因此一年四季中，夏無高溫、冬無嚴寒，對于溫室高溫的問題僅需適當遮陽并輔以開窗通風即可解決，因此高溫問題沒有成為制約荷蘭高效設施農業的突出問題。另一個設施農業發達國家以色列，雖然地處沙漠地帶，夏季炎熱，但是該地區空氣濕度相對很干燥，因此雖然夏季輻射強烈但在應對溫室高溫問題上，僅需在遮陰的同時輔以風機濕簾和噴霧降溫即可基本解決，因此高溫問題也不是最大的問題。而對于我國設施農業來說，由于我國氣候條件復雜，很多時候要同時面臨高溫和高濕的氣候環境，因此研究在我國特殊氣候條件下，高效地保溫蓄熱的同時兼顧降溫就顯得尤為突出。近年來，雖然很多研究人員投入了大量的時間和精力來研究溫室絕熱保溫的原理和性能，但是由于溫室蓄傳熱問題的復雜性、特殊性，該研究方向尚未觸及改善日光溫室室內保溫蓄熱的關鍵。對于溫室降溫問題，國內外的研究較少，目前屬于前沿的研究課題。因此，溫室行業發展至今，亟待一次溫室結構和建造方法的顛覆性革命，亟待技術一種既能夠最大可能地成本快速建造，又能夠具有足夠的絕熱蓄熱性能，而且能夠同時兼顧溫室降溫的需求，運行成本相對較低的創新溫室結構。因此，本技術中采用了以光伏發電為系統驅動動力，充分結合溫室內空氣溫濕度調節和根區溫濕度調節的需求，綜合統籌溫室內的能量時間和空間的分布，實現最大限度地綜合運用溫室內能量的目的；采用了溫室蓄水池高低溫分區設計和蓄能灌溉結合，同時采用低成本盤管換熱和壓縮機體熱結合，來高效提高溫室的蓄熱容量的設計理念和方法；而且在建造方法上采用了，模塊化組件式快速建造技術，為我國溫室建筑的革新提供一種新的發展思路。
技術實現思路
針對現有溫室在保溫和降溫上存在的缺陷或不足，本技術采取如下的技術解決方案得以實現：一種主動調控土壤空氣溫濕度的溫室，所述溫室設有溫室地溫調節系統；所述溫室地溫調節系統包括第一加壓水泵、供水主管路、系統支管、回水主管路和地下蓄能水池；所述地下蓄能水池包含高能區和常能區，其中靠近溫室墻的地下蓄能水池一側為高能區，另一側為常能區；所述第一加壓水泵設置在地下蓄能水池的常能區中，所述第一加壓水泵、供水主管路、系統支管、回水主管路和地下蓄能水池的高能區之間依次連接形成環狀。進一步地，還設有溫室空氣調節系統，所述溫室空氣調節系統包括第一盤管換熱器，所述第一盤管換熱器通過一供回水管路與設置在地下蓄能水池高能區中的第二加壓水泵相連接。進一步地，所述溫室還設有制冷系統，所述制冷系統包括設置在地下蓄能水池高能區中的第二盤管換熱器和設置在溫室墻外側的壓縮制冷器，所述第二盤管換熱器通過冷媒管與所述的壓縮制冷器相連接。進一步地，所述溫室外表面設有光伏發電系統,所述光伏發電系統由第一光伏發電組件和第二光伏發電組件組成，所述第一光伏發電組件設在溫室骨架上，所述第二光伏發電組件設在溫室墻上。進一步地，所述溫室還包括溫室墻、溫室屋腳固定梁，以及固定在溫室墻和溫室屋腳固定梁之間的溫室骨架。進一步地，所述溫室還包括栽培基質袋，所述栽培基質袋位于系統支管的上方。進一步地，所述的第一盤管換熱器設置在溫室的頂部。進一步地，所述的光伏發電系統包括太陽能光伏板，所述的太陽能光伏板與一直流風機相連接。進一步地，所述的地下蓄能水池和溫室墻上分別設有EPS絕熱板。進一步地，所述高能區和常能區之間設有單向流動門。與現有技術相比，本技術具有如下技術效果：1.在陽光溫室結構設計上,本技術將溫室灌溉儲水池與溫室蓄能池充分融合設計，并將溫室灌溉儲水水池分為高能區和常能區，常能區水溫與溫室內植栽需求的土壤溫度較為接近，因此用來調控溫室地溫。而高能區的水用來存儲溫室溫度調控的富裕熱量或冷量，因此可以實現儲能與灌溉充分融合，在滿足溫室內部溫度調控的同時大幅降低初期建設成本。2.在溫室內部植栽生長溫度調控方面，本技術將溫室土壤溫度調控與溫室室內溫濕度調控有機地結合在一起，采用了雙重協調調控的方式。該設計方式可以在節省能源消耗的基礎上，最大限度地為內部生長的植栽提供較為合適的空氣和土壤溫濕度環境。3.本技術的采用了智能光伏驅動自主蓄能技術，利用溫室白天多余的太陽能驅動溫室的主動集能設備，將溫室夜晚需要的熱量或者冷量存貯在溫室地下的高能水池內，然后在溫室內部土壤空氣溫度需要調解時，再以合適的方式抽取出來，最終達到低成本和高效地調節溫室內環境。4.本技術采用光伏板直接驅動直流風機，而且采用了生態智能控制策略，因此相比一般的風機驅動省去了控制系統和電力供應系統等機構，系統構造簡化，運行穩定和低能耗，安裝調試完成后，除例行的維護保養外，不需要附加的運行費用。附圖說明圖1是本技術的智能光電驅動主動調控土壤空氣溫濕度的溫室結構剖面示意圖；圖2是本技術的土壤、栽培基質溫度調控系統圖；圖3是本技術的制冷系統詳圖；圖4是本技術的溫室空氣調節系統詳圖；圖中的標號分別表示：1—溫室骨架；2—溫室墻：3—EPS絕熱板；4—溫室屋腳固定梁；5—第一光伏發電組件；6—第二光伏發電組件；7—第一盤管換熱器；8—供回水管路；9—第二加壓水泵；10—太陽能驅動壓縮機換熱器；11—第二盤管換熱器；12—第一加壓水泵；13—單向流動門；14—供水主管路；15—供水主管穩壓供水管；16—系統支管；17—栽培基質袋；18—回水主管路；19—加壓供水管路；20—太陽能驅動空調系統冷媒管；21—溫室內植栽；22—陽光溫室耳房；23—栽培基質袋；24—溫室地下蓄能水池。具體實施方式下面結合附圖和實施例對本技術作進一步的詳細說明。參見圖1～圖4，本實施例給出了一種本技術的智能光電驅動主動調控土壤空氣溫濕度的溫室，包括溫室骨架1，溫室墻2、溫室地下蓄能水池24、光伏發電系統、溫室地溫調節系統、溫室空氣調節系統、制冷系統以及溫室內的栽培系統；溫室墻外部設有EPS絕熱板3進行外部保溫。溫室骨架1固定在溫室墻2和溫室屋腳固定梁4之間，并在溫室骨架1上安裝第一光伏發電組件5，并在溫室墻2上安裝第二光伏發電組件6，光伏發電系統為整個光伏智能空氣土壤溫濕度調節系統提供電力；溫室的地下蓄能水池24分為高能區和常能區，其中靠近溫室墻2的地下蓄能水池24一側為高能區，另一側為常能區，溫室的地下蓄能水池24外部設有EPS絕熱板3進行外部保溫，高能區和常能區由單向流動門13進行連接，該單向流動門13保障水流能夠從高能區流向常能區而避免反向的水流流動，進而保證溫室地土壤溫度的穩定和空氣換熱器的高效換熱；將溫室灌溉儲水池與溫室蓄能池充分融合設計，并將溫室灌溉儲水水池分為高能區和常能區，常能區水溫與溫室內植栽需求的土壤溫本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種主動調控土壤空氣溫濕度的溫室，其特征在于，所述溫室設有溫室地溫調節系統；所述溫室地溫調節系統包括第一加壓水泵(12)、供水主管路(14)、系統支管(16)、回水主管路(18)和地下蓄能水池(24)；所述地下蓄能水池(24)包含高能區和常能區，其中靠近溫室墻(2)的地下蓄能水池(24)一側為高能區，另一側為常能區；所述第一加壓水泵(12)設置在地下蓄能水池(24)的常能區中，所述第一加壓水泵(12)、供水主管路(14)、系統支管(16)、回水主管路(18)和地下蓄能水池(24)的高能區之間依次連接形成環狀。

【技術特征摘要】
1.一種主動調控土壤空氣溫濕度的溫室，其特征在于，所述溫室設有溫室地溫調節系統；所述溫室地溫調節系統包括第一加壓水泵(12)、供水主管路(14)、系統支管(16)、回水主管路(18)和地下蓄能水池(24)；所述地下蓄能水池(24)包含高能區和常能區，其中靠近溫室墻(2)的地下蓄能水池(24)一側為高能區，另一側為常能區；所述第一加壓水泵(12)設置在地下蓄能水池(24)的常能區中，所述第一加壓水泵(12)、供水主管路(14)、系統支管(16)、回水主管路(18)和地下蓄能水池(24)的高能區之間依次連接形成環狀。2.如權利要求1所述的溫室，其特征在于，還設有溫室空氣調節系統，所述溫室空氣調節系統包括第一盤管換熱器(7)，所述第一盤管換熱器(7)通過一供回水管路(8)與設置在地下蓄能水池(24)高能區中的第二加壓水泵(9)相連接。3.如權利要求1所述的溫室，其特征在于，所述溫室還設有制冷系統，所述制冷系統包括設置在地下蓄能水池(24)高能區中的第二盤管換熱器(11)和設置在溫室墻(2)外側的壓縮制冷器(10)，所述第二盤管換熱器(11)通過冷媒...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張勇，
申請(專利權)人：西北農林科技大學，
類型：新型
國別省市：陜西;61