19 中華人民共和國 國家知識產權局 12 實用新型專利 10 授權公告號 45 授權公告日 21 申請?zhí)?201921245154 1 22 申請日 2019 08 02 73 專利權人 楊凌模久溫室科技有限公司 地址 712000 陜西省咸陽市楊凌示范區(qū)新 橋路中段 眾創(chuàng)田 園AZC 069號 72 發(fā)明人 李勇軍 鄒志榮 王麗萍 周長吉 鮑恩財 何斌 陳濤 喬輝 74 專利代理機構 西安睿通知識產權代理事務 所 特殊普通 合 伙 61218 代理人 惠文 軒 51 Int Cl A01G 9 14 2006 01 A01G 9 24 2006 01 54 實用新型名稱 一種水模塊 化主動蓄熱日光溫室大棚 57 摘要 本實用新型公開了一種水模塊化主動蓄熱 日光溫室大棚 利用水模塊后墻內具有良好蓄熱 功能的配比蓄熱體能被動吸收大量的陽光輻射 熱 并利用豎向管道 東西向管道和南北向地埋 管道以及南北向地埋管道出口處的引風機形成 獨立的主動蓄熱除濕單元 使溫室內白天形成的 高溫潮濕空氣經由干燥的蜂窩狀水模塊后墻吸 收了 大部分熱量和一部分濕氣 剩余的部分熱量 和大部分濕氣經由南北向地埋管道 在地下形成 水流滲入事先鋪墊好的砂礫層供植物吸收 同時 提高了植物種植的地溫 間接提高了光合作用的 效果 并利用第一透明膜和第二透明膜構成的空 氣隔熱層形成良好的保溫殼體 適用于高寒地區(qū) 種植果菜 尤其適用于偏遠的軍營 大型基地周 年蔬果供應等環(huán)境 權利要求書1頁 說明書5頁 附圖1頁 CN 210491885 U 2020 05 12 CN 210491885 U 1 一種水模塊化主動蓄熱日光溫室大棚 其特征在于 包括由前屋面 110 后坡 120 水模塊后墻 2 西山墻 3 和東山墻 4 圍合成的溫室大棚空間 其中 所述前屋面 110 與所述后坡 120 為一體的棚架 1 所述棚架 1 的北端與水模塊后墻 2 固定連接 所述棚架 1 的東西兩端分別與對應的東山墻 4 西山墻 3 固定連接 所述棚架 1 的外 表面從下至上依次覆蓋有透明膜和棉被 所述前屋面 110 靠近頂端設置有頂部通風口 111 所述前屋面 110 靠近底端設置 有底部通風口 112 所述溫室大棚內設置有多組蓄熱除濕單元 5 每組蓄熱除濕單元 5 包含依次連通的 豎向管道 501 東西向管道 502 和南北向地埋管道 503 所述豎向管道 501 縱向設置 于所述水模塊后墻 2 內 所述豎向管道 501 的上端伸出所述水模塊后墻 2 并具有與溫 室大棚內空氣連通的空氣入口 所述水模塊后墻 2 內填充有蓄熱體 所述蓄熱體用于被動 吸收陽光輻射熱 所述東西向管道 502 橫向設置于所述水模塊后墻 2 內 所述南北向地 埋管道 503 埋設于地下 所述南北向地埋管道 503 靠近所述前屋面 110 的底端具有與 溫室大棚內空氣連通的空氣出口 所述空氣出口處設置有引風機 6 2 根據(jù)權利要求1所述的水模塊化主動蓄熱日光溫室大棚 其特征在于 所述南北向地 埋管道 503 的底部開設有多個滲水孔 3 根據(jù)權利要求1所述的水模塊化主動蓄熱日光溫室大棚 其特征在于 所述南北向地 埋管道 503 為軟式透水管 4 根據(jù)權利要求1所述的水模塊化主動蓄熱日光溫室大棚 其特征在于 所述棚架 1 包含內層棚架 130 和外層棚架 140 所述內層棚架 130 的外表面覆蓋有第一透明膜 所 述西山墻 3 上固定有卷膜器 7 所述卷膜器 7 用于卷放第一透明膜 所述外層棚架 140 的外表面從下至上依次覆蓋有第二透明膜和棉被 所述前屋面 110 南側中部固定有卷簾機 8 所述卷簾機 8 用于卷放棉被 5 根據(jù)權利要求1所述的水模塊化主動蓄熱日光溫室大棚 其特征在于 還包括溫度傳 感器 所述溫度傳感器的信號輸出端與所述引風機 6 的控制端電連接 用于控制引風機 6 的啟停 6 根據(jù)權利要求1所述的水模塊化主動蓄熱日光溫室大棚 其特征在于 所述空氣入口 處設置有鼓風機 7 根據(jù)權利要求1所述的水模塊化主動蓄熱日光溫室大棚 其特征在于 所述水模塊后 墻 2 的外表面覆蓋有棉被或苯板 權 利 要 求 書 1 1 頁 2 CN 210491885 U 一種水模塊化主動蓄熱日光溫室大棚 技術領域 0001 本實用新型涉及農業(yè)設施日光溫室大棚技術領域 具體涉及一種水模塊化主動蓄 熱日光溫室大棚 背景技術 0002 在零下20 30 左右高寒地區(qū)不加溫采用傳統(tǒng)日光溫室大棚種植蔬菜 水果等農 作物 無法保證農作物所需的溫濕度 仍然需要有加溫設施供暖和耗用能源 導致農作物的 生產成本較高 此外 由于冬季溫度較低 農作物無法適應低溫 農作物易休克乃至凍死 使 種植戶受到了極大的損失 另外 調溫 調濕 換氣的控制也是保證蔬菜 水果增產豐收的關 鍵 且現(xiàn)有日光溫室大棚蓄熱采用相變材料 礦物質蓄熱板 管道 水簾 水箱等成本高 土 模塊機械成本高 傳統(tǒng)磚墻 土墻溫室壽命低 溫度不足 建造慢 蓄熱能力不好 全面被或 全絕熱覆蓋日光溫室升降溫過快 最低溫度不足以保障植物不燒煤過冬 0003 因此 如何科學合理建造日光溫室大棚 使高寒地區(qū)寒冷的冬季不需要另外加溫 供暖消耗能源 降低蔬菜溫室大棚的運行成本 提高溫室大棚的蓄熱保溫除濕能力 提高經 濟效益 增加農民收入成為一項亟待解決的技術問題 實用新型內容 0004 為解決以上問題 本實用新型提供一種水模塊化主動蓄熱日光溫室大棚 利用水 模塊后墻內具有良好蓄熱功能的配比蓄熱體能被動吸收大量的陽光輻射熱 并利用豎向管 道 東西向管道和南北向地埋管道以及南北向地埋管道出口處的引風機形成獨立的主動蓄 熱除濕單元主動蓄熱 使溫室內白天形成的高溫潮濕空氣經由干燥的蜂窩狀水模塊后墻吸 收了大部分熱量和一部分濕氣 剩余的部分熱量和大部分濕氣經由南北向地埋管道 在地 下形成水流滲入事先鋪墊好的砂礫層供植物吸收 同時提高了植物種植的地溫 間接提高 了光合作用的效果 并利用第一透明膜和第二透明膜構成的空氣隔熱層形成良好的保溫殼 體 適用于高寒地區(qū)種植果菜 尤其適用于偏遠的軍營 大型基地周年蔬果供應等環(huán)境 0005 為了達到上述目的 本實用新型采用以下技術方案予以解決 0006 一種水模塊化主動蓄熱日光溫室大棚 包括由前屋面 后坡 水模塊后墻 西山墻 和東山墻圍合成的溫室大棚空間 其中 所述前屋面與所述后坡為一體的棚架 所述棚架的 北端與水模塊后墻固定連接 所述棚架的東西兩端分別與對應的東山墻 西山墻固定連接 所述棚架的外表面從下至上依次覆蓋有透明膜和棉被 所述前屋面靠近頂端設置有頂部通 風口 所述前屋面靠近底端設置有底部通風口 所述溫室大棚內設置有多組蓄熱除濕單元 每組蓄熱除濕單元包含依次連通的豎向管道 東西向管道和南北向地埋管道 所述豎向管 道縱向設置于所述水模塊后墻內 所述豎向管道的上端伸出所述水模塊后墻 并具有與溫 室大棚內空氣連通的空氣入口 所述水模塊后墻內填充有蓄熱體 所述蓄熱體用于被動吸 收陽光輻射熱 所述東西向管道橫向設置于所述水模塊后墻內 所述南北向地埋管道埋設 于地下 所述南北向地埋管道靠近所述前屋面的底端具有與溫室大棚內空氣連通的空氣出 說 明 書 1 5 頁 3 CN 210491885 U 口 所述空氣出口處設置有引風機 0007 作為優(yōu)選的 所述南北向地埋管道的底部開設有多個滲水孔 0008 作為優(yōu)選的 所述南北向地埋管道為軟式透水管 0009 作為優(yōu)選的 所述棚架包含內層棚架和外層棚架 所述內層棚架的外表面覆蓋有 第一透明膜 所述西山墻上固定有卷膜器 所述卷膜器用于卷放第一透明膜 所述外層棚架 的外表面從下至上依次覆蓋有第二透明膜和棉被 所述前屋面南側中部固定有卷簾機 所 述卷簾機用于卷放棉被 0010 作為優(yōu)選的 還包括溫度傳感器 所述溫度傳感器的信號輸出端與所述引風機的 控制端電連接 用于控制引風機的啟停 0011 作為優(yōu)選的 所述空氣入口處設置有鼓風機 0012 作為優(yōu)選的 所述蓄熱體為氯化鈣溶液 氯化鈉溶液 氯化鎂溶液 硫酸鈉溶液 磷 酸氫二鈉等溶液或水中的一種或多種 0013 作為優(yōu)選的 所述水模塊后墻的外表面覆蓋有棉被或苯板 0014 與現(xiàn)有技術相比 本實用新型的有益效果為 0015 1 相比傳統(tǒng)日光溫室大棚 本實用新型的水模塊化主動蓄熱日光溫室大棚在冬 季夜晚提高室內溫度約5度以上 中午降低過熱的室頂溫度 達到平抑室內溫度峰谷波動 利用地面土壤吸放熱 調濕的特性 以及蓄熱除濕單元的立體通風設計 大大提高溫室大棚 內農作物的光合作用效率 能使作物增產15 左右 0016 2 采用第一透明膜和第二透明膜構成的空氣隔熱層 與水模塊后墻 地面 西山 墻和東山墻構成良好的保溫殼體 大大提高了冬季高寒地區(qū)日光溫室的室溫 獨立的蓄熱 排濕單元有效的降低了大棚內多余的溫濕度 結合土壤的天然物理性能 維持大棚內空氣 新陳代謝的 循環(huán)平衡系統(tǒng) 0017 3 多組蓄熱除濕單元形成立體螺旋循環(huán)氣流 在溫室內形成若干流動的空氣環(huán) 境 大大改善了植物光合作用的效率 具體立體螺旋循環(huán)氣流的形成方法為 冬季溫室大棚 內高空處積聚的高溫濕熱空氣 由豎向管道的進口端進入水模塊后墻內 與水模塊后墻內 的蓄熱體進行熱交換后 再通過東西向管道進入南北向地埋管道 與地面土壤進一步進行 熱交換 同時進行除濕 變成冷凝水和冷空氣 冷凝水從南北向地埋管道的滲水孔內流入土 壤內 經砂礫層吸附供作物吸收 大大減少了溫室內的濕度 一般可降低7 冷空氣被引風 機抽入大棚內 形成溫室內主循環(huán)氣流 如圖2中的a曲線 和溫室內副循環(huán)氣流 如圖2中的 b曲線 由此構成若干個立體螺旋循環(huán)氣流 改善了一般溫室大棚內的靜止的空氣環(huán)境 促 進形成室內最佳溫度場 濕度場 及氣體濃度的分布 有利于作物的光合作用及生長 0018 4 水模塊后墻內具有良好蓄熱功能的配比蓄熱體 氯化鈣溶液 氯化鈉溶液 氯 化鎂溶液 硫酸鈉溶液 磷酸氫二鈉溶液或水等溶液 能被動吸收大量的陽光輻射熱 蓄熱 容量是磚墻的5倍以上 是土墻的3倍 附圖說明 0019 下面結合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步詳細說明 0020 圖1是本實用新型的水模塊化主動蓄熱日光溫室大棚的結構示意圖 0021 圖2是圖1中蓄熱除濕單元的結構示意圖 說 明 書 2 5 頁 4 CN 210491885 U 0022 在以上圖中 1棚架 10前屋面 111頂部通風口 12底部通風口 120后坡 130內 層棚架 140外層棚架 2水模塊后墻 3西山墻 4東山墻 5蓄熱除濕單元 01豎向管道 502 東西向管道 503南北向地埋管道 6引風機 7卷膜器 8卷簾機 具體實施方式 0023 參考圖1 2 根據(jù)本實用新型的內容的實施例所提出的一種水模塊化主動蓄熱日 光溫室大棚 包括由前屋面110 后坡120 水模塊后墻2 西山墻3和東山墻4圍合成的溫室大 棚空間 其中 所述前屋面110與所述后坡120為一體的棚架1 所述棚架 的北端與水模塊后 墻2固定連接 所述棚架1的東西兩端分別與東山墻4 西山墻3固定連接 所述棚架1的外表 面從下至上依次覆蓋有透明膜和棉被 所述前屋面110靠近頂端設置有頂部通風口111 所 述前屋面靠近底端設置有底部通風口112 所述溫室大棚內設置有多組蓄熱除濕單元5 每 組蓄熱除濕單元5包含依次連通的豎向管道501 東西向管道502和南北向地埋管道503 所 述豎向管道501縱向設置于所述水模塊后墻2內 所述豎向管道501的上端伸出所述水模塊 后墻2并具有與溫室大棚內空氣連通的空氣入口 所述水模塊后墻2內填充有蓄熱體 所述 蓄熱體用于被動吸收陽光輻射熱 所述東西向管道502橫向設置于所述水模塊后墻2內 所 述南北向地埋管道503埋設于地下 所述南北向地埋管道503靠近所述前屋面110的底端具 有與溫室大棚內空氣連通的空氣出口 所述空氣出口處設置有引風機6 0024 在以上實施例中 棚架1 水模塊后墻2 西山墻3 東山墻4以及相應的地面構成溫 室大棚 充分利用地面土壤的天然物理性能 即具有蓄熱 隔熱 熱容量高 熱阻值大 恒溫 效果好等功效 配合溫室水模塊后墻2使溫室大棚具有整體的蓄熱 隔熱保溫功能 形成等 熱阻地面覆蓋 通過水模塊后墻2內的蓄熱體 豎向管道501 東西向管道502和南北向地埋 管道503的相互配合 實現(xiàn)蓄熱增溫 除濕導流 平抑溫室內的溫度谷峰值 使大棚內形成空 氣流通 溫濕度適合的光合作用環(huán)境 水模塊后墻2可為水箱 水袋等 安裝方便 密封可靠 且通過豎向管道501 東西向管道502的設置可以延長空氣在水模塊后墻2內進行熱交換的 路徑 提高其熱交換效率 水模塊后墻2內填充的具有良好蓄熱能力的配比蓄熱體可以被動 吸收大量的陽光輻射熱 水模塊后墻2既能夠與外界氣候進行陰陽互補 能量交換 又能夠 維持大棚內空氣新陳代謝的 循環(huán)平衡系統(tǒng) 西山墻3 東山墻4分別采用鋼骨架 棉被 苯 板制造 增加絕熱性 簡化溫室大棚搭建過程 符合國際上被動式節(jié)能建筑的四個要求 保 溫蓄熱墻體 密封 通風 朝陽 0025 水模塊化主動蓄熱日光溫室大棚的工作方法為 當白天上午時 大棚內溫度較低 依次打開棉被和透明膜 使陽光入射大棚內形成溫室效應開始升溫 水模塊后墻接受太陽 輻射被動蓄熱升溫 當?shù)蕉熘形鐪囟冗^高觸發(fā)溫度傳感器設定溫度時 引風機6 可為軸 流風機 開始抽風 使大棚內的熱空氣通過豎向管道501頂部的進口端進入水模塊后墻2內 熱空氣與水模塊后墻2內的蓄熱體進行熱交換后 熱空氣變成冷卻后的空氣和冷凝水 墻體 內的蓄熱體升溫 冷卻后的空氣和冷凝水再通過東西向管道502流入南北向地埋管道503 內 與地面的土壤進行熱交換后 被引風機6再次送入大棚內 降低大棚內的過高溫度 當為 晚上 關閉透明膜和棉被形成隔熱層 與水模塊后墻2 地面構成良好的保溫殼體 當為夜間 凌晨溫度降低到一定程度時 啟動引風機6 大棚內的冷空氣通過豎向管道501頂部的進口 端進入水模塊后墻2內 與水模塊后墻內已蓄熱的蓄熱體進行熱交換后變成熱空氣 熱空氣 說 明 書 3 5 頁 5 CN 210491885 U 通過依次通過東西向管道502和南北向地埋管道503進入大棚內 提高了大棚內夜間的室溫 和低溫 本申請的蓄熱除濕單元5采用 頂進前出 的工作方式 即大棚內的富余熱空氣被引 風機6從豎向管道501的頂部進口端抽入 依次經過豎向管道501 東西向管道502和南北向 地埋管道503 從靠近前屋面110的底部的南北向地埋管道503出口抽出至大棚內 完成了水 模塊后墻2 地面土壤的主動蓄熱 同時具有除濕功能 形成了一種 會呼吸的主動蓄熱日光 溫室大棚 0026 根據(jù)本實用新型的一個實施例 所述南北向地埋管道503的底部開設有多個滲水 孔 0027 在以上實施例中 冷卻后的空氣和冷凝水流入南北向地埋管道503時 空氣從南北 向地埋管道503的上部被引風機6送入大棚內進行空氣循環(huán) 冷凝水從底部的滲水孔流入地 面土壤內 進一步在地下蓄熱和滲入多余的冷凝水流 冷凝水流可以滲入植物的根部 達到 室內空氣除濕作用 0028 參考圖1 根據(jù)本實用新型的一個實施例 所述棚架1包含內層棚架130和外層棚架 140 所述內層棚架130的外表面覆蓋有第一透明膜 所述西山墻3上固定有卷膜器7 所述卷 膜器7用于卷放第一透明膜 所述外層棚架140的外表面依次覆蓋有第二透明膜和棉被 所 述前屋面110南側中部固定有卷簾機8 所述卷簾機 用于卷放棉被 0029 在以上實施例中 內層棚架130的外表面覆蓋的第一透明膜和外層棚架140的外表 面覆蓋的第二透明膜在夜間形成空氣隔熱層 覆蓋采用雙膜空氣夾層熱阻模式 可以減少 大棚內熱量的損失 白天時 將第二透明膜閉合 打開第一透明膜 陽光能夠充分的透過第 二透明膜形成高效率的溫室效應以增強植物的光合作用 提供水模塊后墻2的大量熱輻射 升溫蓄熱 同時給蓄熱除濕單元5提供空間上層富余的熱空氣 此外 外層棚架140的表面覆 蓋有抗風 抗雪災等自然災害的棉被 卷膜器7和卷簾機8均采用現(xiàn)有的市售設備 0030 根據(jù)本實用新型的一個實施例 還包括溫度傳感器 所述溫度傳感器的信號輸出 端與所述引風機6的控制端電連接 用于控制引風 的啟停 0031 根據(jù)本實用新型的一個實施例 所述空氣入口處設置有鼓風機 0032 在以上實施例中 通過鼓風機將大棚內的空氣抽入水模塊后墻2的豎向管道501 內 通過鼓風機和引風機6的相互配合 提高蓄熱除濕單元5的工作效率 在以上實施例中 溫度傳感器用于獲取大棚內的溫度信息 并將獲取的溫度信息傳遞給引風機6的控制端 控 制是否啟動引風機6 如冬季中午室內高溫時 當獲取的溫度信息高于種植植物設定的溫度 信息時 啟動引風機通過蓄熱除濕單元5對大棚內的溫濕度進行調節(jié)降溫 水模塊后墻蓄 熱 當調節(jié)一段時間后仍達不到設定的溫度 則開通頂部通風口111和底部通風口112進行 溫濕度補償 直至達到設定的溫度 再關閉頂部通風口111和底部通風口112 回歸室內全封 閉植物工廠調節(jié)模式 冬季凌晨溫度低于種植設置溫度時 引風機啟動抽出存貯在水模塊 后墻2內的熱 直到滿足植物需求 達到平抑溫室內溫度波動的作用 0033 根據(jù)本實用新型的一個實施例 所述水模塊后墻2的外表面覆蓋有棉被或苯板 0034 在以上實施例中 水模塊后墻2上的棉被或苯板用于保持水模塊后墻2的溫度 防 止熱量流失 0035 根據(jù)本實用新型的一個實施例 所述蓄熱體為氯化鈣溶液 氯化鈉溶液 氯化鎂溶 液 硫酸鈉溶液 磷酸氫二鈉溶液或水等中的一種或多種 說 明 書 4 5 頁 6 CN 210491885 U 0036 在以上實施例中 根據(jù)當?shù)氐臍夂驐l件 采用不同配比組成的重質蓄熱體 如利用 高蓄熱系數(shù)30 以下濃度的離子化合物如CaCl 2 NaCl MgCl 2 Na 2SO4 Na 2HPO4等液體或其組 合作為水模塊后墻2的重質蓄熱體 避免了使用昂貴的大型機械筑墻 這些蓄熱體的蓄熱容 量是磚墻的5倍以上 是土墻的3倍 可使蓄熱性能大大提高 施工難度和成本得到降低 0037 顯然 本領域的技術人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用 新型的精神和范圍 這樣 倘若本實用新型的這些改動和變型屬于本實用新型權利要求及 其等同技術的范圍之內 則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內 說 明 書 5 5 頁 7 CN 210491885 U 圖1 圖2 說 明 書 附 圖 1 1 頁 8 CN 210491885 U