專利名稱：一種基于滴灌管網(wǎng)的溫室冠層環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，涉及設(shè)施農(nóng)業(yè)環(huán)境控制系統(tǒng)與方法，具體涉及一種基于滴灌管網(wǎng)的溫室冠層環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)與方法。
背景技術(shù)：
溫室環(huán)境調(diào)控是利用工程技術(shù)手段，對溫室內(nèi)的溫度、濕度、光照、CO2濃度進(jìn)行調(diào)節(jié)與控制，為作物提供適宜的生長環(huán)境。溫室環(huán)境的調(diào)控技術(shù)及應(yīng)用效果在很大程度上決定著設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的成敗和生產(chǎn)效益的高低，而傳統(tǒng)溫室的溫度調(diào)節(jié)、CO2施肥、通風(fēng)、換氣、降溫、除濕等溫室環(huán)境調(diào)控技術(shù)是在整個溫室空間內(nèi)進(jìn)行的，將整個溫室空間的環(huán)境參數(shù)都控制在設(shè)定的理想范圍內(nèi)，由于調(diào)控空間大，能源消耗及運行費用較高，調(diào)控的均勻性也難以得到保證。溫室是一種高能耗的抗逆性生產(chǎn)設(shè)施，一般溫室的能耗占溫室生產(chǎn)成本的10% 40%，一些高緯度地區(qū)溫室的能耗甚至占到溫室生產(chǎn)成本的50% 60%。在維持溫室正常運行的費用中，供熱采暖占了溫室冬季能耗費用的主要部分，通風(fēng)、降溫是夏季溫室生產(chǎn)能源消耗的主要因素。對于溫室生產(chǎn)來說，節(jié)約能源、提高能源利用率是降低溫室生產(chǎn)成本、提高溫室生產(chǎn)效益的重要途徑。滴灌管網(wǎng)布設(shè)于作物種植區(qū)域，滴灌灌水器具有一定的壓力調(diào)節(jié)能力，高密度、均勻的分布于作物冠層內(nèi)的根部區(qū)域，因此利用滴灌管網(wǎng)進(jìn)行溫室冠層環(huán)境的調(diào)控，能夠獲得高度均勻的調(diào)控效果。作物的生長空間一般局限于冠層以內(nèi)， 只要調(diào)控冠層內(nèi)的環(huán)境因素，就能為作物提供良好的生長環(huán)境，而且冠層環(huán)境調(diào)控的空間小，易于實現(xiàn)多因子的精確測控，能夠有效降低能耗及投入成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于滴灌管網(wǎng)的溫室冠層環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)與方法，通過給滴灌管網(wǎng)配置熱風(fēng)、CO2施肥、通風(fēng)換氣與滴灌施肥的綜合性首部控制裝置，進(jìn)行采暖、CO2 施肥、通風(fēng)、換氣、降溫、除濕等溫室冠層環(huán)境的綜合調(diào)節(jié)以及節(jié)水灌溉與施肥，易于實現(xiàn)精確測控，增加控制均勻性，改善調(diào)控效果，提高滴灌管網(wǎng)的利用效率，降低環(huán)境調(diào)節(jié)設(shè)施的投入與能源消耗。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)解決方案是基于滴灌管網(wǎng)的溫室冠層環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)由首部裝置和管網(wǎng)組成，首部裝置由壓力熱風(fēng)裝置、壓力CO2氣源裝置、通風(fēng)換氣裝置、滴灌施肥裝置組成，管網(wǎng)由輸水管、支管、毛管和滴灌灌水器構(gòu)成。所述的一種基于滴灌管網(wǎng)的溫室冠層環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)，壓力熱風(fēng)裝置、壓力CO2氣源裝置、通風(fēng)換氣裝置、滴灌施肥裝置并聯(lián)后與輸水管連接。所述的一種基于滴灌管網(wǎng)的溫室冠層環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)與方法，壓力熱風(fēng)裝置包括壓力熱風(fēng)發(fā)生設(shè)備、熱風(fēng)壓力調(diào)節(jié)器、熱風(fēng)流量計、熱風(fēng)壓力計和壓力熱風(fēng)裝置的控制閥；壓力CO2氣源裝置包括壓力CO2氣體發(fā)生設(shè)備、CO2氣體壓力調(diào)節(jié)器、CO2氣體流量計、CO2氣體壓力計和壓力CO2氣源裝置的控制閥；通風(fēng)換氣裝置包括壓力空氣源、氣體壓力調(diào)節(jié)器、氣體流量計、氣體壓力計和通風(fēng)換氣裝置的控制閥；滴灌施肥裝置包括壓力水源、施肥設(shè)備、過濾器、水壓力調(diào)節(jié)器、水流量計、水壓力計和滴灌施肥裝置的控制閥。所述的一種基于滴灌管網(wǎng)的溫室冠層環(huán)境調(diào)控方法，包括
1)冠層溫度調(diào)控關(guān)閉壓力CO2氣源裝置、通風(fēng)換氣裝置、滴灌施肥裝置，打開壓力熱風(fēng)裝置，使具有一定壓力的熱風(fēng)通過輸水管進(jìn)入支管，由支管分配到每一條毛管，再經(jīng)過毛管上的每個灌水器釋放到作物根部地面，繼而擴(kuò)散到作物冠層內(nèi)，增加冠層內(nèi)的溫度。調(diào)節(jié)熱風(fēng)壓力調(diào)節(jié)器，控制進(jìn)入管道內(nèi)的熱風(fēng)壓力，調(diào)控作用于灌水器上的熱風(fēng)壓力，控制灌水器的熱氣流量，通過灌水器釋放出的的熱氣就能夠穩(wěn)定、均勻的作用于作物冠層內(nèi)，將采暖熱能充分有效的供給到作物所需要的區(qū)域，使冠層內(nèi)的溫度保持在一個適宜作物生長的溫度范圍內(nèi)，實現(xiàn)溫室的冠層溫度調(diào)節(jié)。使用熱風(fēng)流量計來計量冠層溫度調(diào)節(jié)所需的熱風(fēng)流量，能夠掌握溫室冠層溫度環(huán)境調(diào)控規(guī)律與調(diào)控量，便于制定溫度調(diào)控計劃，實施計量、精準(zhǔn)調(diào)控，有利于控制成本與能耗。2)冠層CO2施肥關(guān)閉壓力熱風(fēng)裝置、通風(fēng)換氣裝置、滴灌施肥裝置，打開CO2氣源裝置，使具有一定壓力的CO2氣體通過輸水管進(jìn)入支管，由支管分配到每一條毛管，再經(jīng)過毛管上的每個灌水器釋放到作物根部地面，繼而擴(kuò)散到作物冠層內(nèi)，增加冠層內(nèi)的CO2氣體濃度。通過調(diào)節(jié)CO2氣體壓力調(diào)節(jié)器，控制進(jìn)入管道內(nèi)的CO2氣體壓力，調(diào)控作用于灌水器上的CO2氣體壓力，控制灌水器的CO2氣體流量，通過灌水器釋放出的的CO2氣體就能夠穩(wěn)定、均勻的作用于作物冠層內(nèi)，將CO2氣體供給到作物所需要的區(qū)域，使冠層內(nèi)的CO2氣體濃度保持在一個適宜作物生長的范圍內(nèi)，實現(xiàn)溫室的CO2氣體濃度調(diào)節(jié)。使用CO2氣體流量計來計量冠層CO2氣體環(huán)境調(diào)節(jié)所需的CO2氣體流量，能夠掌握溫室冠層CO2氣體環(huán)境調(diào)控規(guī)律與調(diào)控量，便于制定CO2氣體環(huán)境調(diào)控計劃，實施計量、精準(zhǔn)調(diào)控，有利于控制成本與能耗。采用燃燒法產(chǎn)生CO2氣體或?qū)O2氣體加熱進(jìn)行CO2施肥，還可以實現(xiàn)溫室采暖升溫及 CO2施肥的綜合調(diào)控。3)冠層空氣質(zhì)量調(diào)控關(guān)閉壓力熱風(fēng)裝置、CO2氣源裝置、滴灌施肥裝置，打開通風(fēng)換氣裝置，使具有一定壓力的空氣通過輸水管進(jìn)入支管，由支管分配到每一條毛管，再經(jīng)過毛管上的每個灌水器釋放到作物根部地面，繼而擴(kuò)散到作物冠層內(nèi)，置換冠層內(nèi)空氣，調(diào)控冠層內(nèi)的空氣質(zhì)量，實現(xiàn)冠層內(nèi)的通風(fēng)、降溫、換氣以及除濕功能。通過調(diào)節(jié)壓力控制閥，控制進(jìn)入管道內(nèi)的空氣壓力，調(diào)控作用于灌水器上的空氣壓力，控制灌水器的空氣流量，通過灌水器釋放出的的空氣就能夠穩(wěn)定、均勻的作用于作物冠層內(nèi)，使冠層內(nèi)的空氣質(zhì)量保持在一個適宜作物生長的良好的狀態(tài)，實現(xiàn)溫室的冠層空氣質(zhì)量調(diào)節(jié)。使用流量計來計量冠層空氣質(zhì)量調(diào)節(jié)所需的空氣流量，能夠掌握溫室冠層空氣質(zhì)量環(huán)境調(diào)控規(guī)律與調(diào)控量，便于制定空氣質(zhì)量調(diào)控計劃，實施計量、精準(zhǔn)調(diào)控，有利于控制成本與能耗。4)灌溉施肥關(guān)閉壓力熱風(fēng)裝置、壓力CO2氣源裝置、通風(fēng)換氣裝置，打開滴灌、施肥裝置，使具有一定壓力的灌溉水及肥液通過輸水管進(jìn)入支管，由支管分配到每一條毛管， 再經(jīng)過毛管上的每個灌水器釋放到作物根部地面，繼而浸潤到作物根系部位的土壤內(nèi)，為作物生長提供一個適宜的土壤水分和養(yǎng)分環(huán)境，實現(xiàn)溫室土壤水分和養(yǎng)分的調(diào)控。將灌溉水加熱后進(jìn)行滴水灌溉，還能夠增加土壤溫度，實現(xiàn)土壤熱環(huán)境的調(diào)控。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明以滴灌技術(shù)及設(shè)備為基礎(chǔ)，進(jìn)行溫室節(jié)水灌溉、施肥及冠層溫度、濕度、C02氣體及空氣質(zhì)量調(diào)控技術(shù)的研究，能夠形成溫室節(jié)水灌溉、施肥、環(huán)境的綜合測控與調(diào)配技術(shù)。由于加溫、通風(fēng)、降溫及CO2施肥等都是利用滴灌管網(wǎng)在作物冠 層內(nèi)進(jìn)行，調(diào)控的空間小，便于精確控制，同時滴灌灌水器具有一定的壓力調(diào)解能力，而且高密度、均勻的分布于作物種植區(qū)域，能夠獲得高度均勻的調(diào)控效果。冠層環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)與技術(shù)只需要將作物冠層內(nèi)的環(huán)境調(diào)控至作物適宜的生長范圍即可，能夠合理地利用調(diào)控系統(tǒng)所提供的能量，使之充分有效地供給生長在地面上的作物。而作物冠層以外的空間環(huán)境，對于作物生長來說沒有實際的意義，所以本發(fā)明即能夠?qū)⒆魑锏纳L環(huán)境控制在要求的理想狀態(tài)下，又降低了溫室環(huán)境的調(diào)控空間，能夠有效減少溫室的能耗，易于精確測控，增加控制均勻性，改善調(diào)控效果，從而大幅度降低溫室的運行成本。提高了滴灌管網(wǎng)與設(shè)施的利用效率，降低溫室環(huán)境調(diào)節(jié)設(shè)施的一次性投入。



下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖1是本發(fā)明一個實施例的系統(tǒng)示意圖。圖2是圖1中壓力熱風(fēng)裝置示意圖。圖3是圖1中壓力CO2氣源裝置示意圖。圖4是圖1中通風(fēng)換氣裝置示意圖。圖5是圖1中滴灌施肥裝置示意圖。圖中，1.壓力熱風(fēng)裝置 2.壓力CO2氣源裝置 3.通風(fēng)換氣裝置 4.滴灌施肥裝置5.壓力熱風(fēng)裝置的控制閥 6.壓力CO2氣源裝置的控制閥 7.通風(fēng)換氣裝置的控制閥 8.滴灌施肥裝置的控制閥 9.輸水管10.支管 11.毛管 12.滴灌灌水器 13.熱風(fēng)機 14.熱風(fēng)壓力調(diào)節(jié)器 15.熱風(fēng)流量計 16.熱風(fēng)壓力計 17.瓶裝液態(tài)CO2 18. CO2氣體壓力調(diào)節(jié)器 19. CO2氣體流量計 20. CO2氣體壓力計 21.風(fēng)機 22.氣體壓力調(diào)節(jié)器 23.氣體流量計 24.氣體壓力計 25.水泵 26.水壓力調(diào)節(jié)器 27.施肥設(shè)備 28.過濾器 29.水流量計 30.水壓力計。
具體實施例方式實施例
參照圖1，一種基于滴灌管網(wǎng)的溫室冠層環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)由首部裝置和管網(wǎng)組成，首部裝置由壓力熱風(fēng)裝置1、壓力CO2氣源裝置2、通風(fēng)換氣裝置3、滴灌施肥裝置4組成，壓力熱風(fēng)裝置1、壓力CO2氣源裝置2、通風(fēng)換氣裝置3、滴灌施肥裝置4并聯(lián)后與輸水管9連接。管網(wǎng)由輸水管9、支管10、毛管11和滴灌灌水器12構(gòu)成，支管10與輸水管9連接，毛管與支管10連接，各毛管之間為并聯(lián)關(guān)系，灌水器并列安裝在毛管上。參照圖2，壓力熱風(fēng)裝置1由熱風(fēng)機13、熱風(fēng)壓力調(diào)節(jié)器14、熱風(fēng)流量計15、熱風(fēng)壓力計16和壓力熱風(fēng)裝置的控制閥5依次連接組成。參照圖3，壓力CO2氣源裝置2由瓶裝液態(tài)C0217、C02氣體壓力調(diào)節(jié)器18、C02氣體流量計19、CO2氣體壓力計20和壓力CO2氣源裝置的控制閥6依次連接組成。參照圖4，通風(fēng)換氣裝置3由風(fēng)機21、氣體壓力調(diào)節(jié)器22、氣體流量計23、氣體壓力計24和通風(fēng)換氣裝置的控制閥7依次連接組成。參照圖5，滴灌施肥裝置4包括水泵25、水壓力調(diào)節(jié)器26、施肥設(shè)備27、過濾器28、 水流量計29、水壓力計30和滴灌施肥裝置的控制閥8組成，水泵25、水壓力調(diào)節(jié)器26、過濾器28、水流量計29、水壓力計30和滴灌施肥裝置的控制閥8依次連接，水壓力調(diào)節(jié)器26與過濾器28之間并聯(lián)連接施肥設(shè)備27。參照圖1、圖2、圖3、圖4、圖5，基于滴灌管網(wǎng)的溫室冠層環(huán)境調(diào)控方法，是通過切換不同的首部裝置，實現(xiàn)溫室的冠層溫度調(diào)節(jié)、CO2施肥、通風(fēng)、換氣、降溫、除濕及滴灌施肥等的調(diào)控功能，具體方法如下
1)當(dāng)溫室需要采暖升溫時，則關(guān)閉壓力CO2氣源裝置2、通風(fēng)換氣裝置3和滴灌施肥裝置4，打開壓力熱風(fēng)裝置1的控制閥5，啟動熱風(fēng)機13，產(chǎn)生具有一定壓力的熱風(fēng)，壓力熱風(fēng)經(jīng)過熱風(fēng)壓力調(diào)節(jié)器14、熱風(fēng)流量計15、熱風(fēng)壓力計16和控制閥5后進(jìn)入輸水管9，通過輸水管9進(jìn)入支管10，由支管10分配到每一條毛管，再經(jīng)過毛管上的每個灌水器釋放到作物根部地面，繼而擴(kuò)散到作物冠層內(nèi)，增加冠層內(nèi)的溫度。通過熱風(fēng)壓力調(diào)節(jié)器14調(diào)節(jié)熱風(fēng)壓力計16的壓力值，控制進(jìn)入管網(wǎng)內(nèi)的熱風(fēng)壓力，調(diào)控作用于灌水器上的熱風(fēng)壓力，控制灌水器的熱氣流量，使通過灌水器釋放出的熱氣穩(wěn)定、均勻的作用于作物冠層內(nèi)，將采暖熱能充分有效的供給到作物所需要的區(qū)域，使冠層內(nèi)的溫度保持在一個適宜作物生長的溫度范圍內(nèi)，實現(xiàn)溫室的冠層溫度調(diào)節(jié)。使用熱風(fēng)流量計15來計量冠層溫度調(diào)節(jié)所需的熱風(fēng)流量，能夠掌握溫室冠層溫度環(huán)境調(diào)控規(guī)律與調(diào)控量，便于制定溫度調(diào)控計劃，實施計量、精準(zhǔn)調(diào)控，有利于控制成本與能耗。2)當(dāng)溫室需要進(jìn)行CO2氣體施肥時，則關(guān)閉壓力熱風(fēng)裝置1、通風(fēng)換氣裝置3、滴灌施肥裝置4，打開CO2氣源裝置2的控制閥6，開啟瓶裝液態(tài)CO2 17，產(chǎn)生具有一定壓力的 CO2氣體，壓力CO2氣體經(jīng)過CO2氣體壓力調(diào)節(jié)器18、CO2氣體流量計19、CO2氣體壓力計20 和控制閥6后進(jìn)入輸水管9，通過輸水管9進(jìn)入支管10，由支管10分配到每一條毛管，再經(jīng)過毛管上的每個灌水器釋放到作物根部地面，繼而擴(kuò)散到作物冠層內(nèi)，增加冠層內(nèi)的CO2氣體濃度。通過CO2氣體壓力調(diào)節(jié)器18調(diào)節(jié)CO2氣體壓力計20的壓力值，控制進(jìn)入管網(wǎng)內(nèi)的 CO2氣體壓力，調(diào)控作用于灌水器上的CO2氣體壓力，控制灌水器的CO2氣體流量，通過灌水器釋放出的CO2氣體就能夠穩(wěn)定、均勻的作用于作物冠層內(nèi)，將CO2氣體供給到作物所需要的區(qū)域，使冠層內(nèi)的CO2氣體濃度保持在一個適宜作物生長的范圍內(nèi)，實現(xiàn)溫室的CO2氣體濃度調(diào)節(jié)。使用CO2氣體流量計19來計量冠層CO2氣體環(huán)境調(diào)節(jié)所需的CO2氣體流量，能夠掌握溫室冠層CO2氣體環(huán)境調(diào)控規(guī)律與調(diào)控量，便于制定CO2氣體環(huán)境調(diào)控計劃，實施計量、精準(zhǔn)調(diào)控，有利于控制成本與能耗。采用燃燒法產(chǎn)生CO2氣體或?qū)O2氣體加熱進(jìn)行CO2 施肥，可以實現(xiàn)溫室采暖升溫及CO2施肥的綜合調(diào)控。3)當(dāng)溫室需要進(jìn)行通風(fēng)、降溫、換氣、除濕等空氣質(zhì)量調(diào)控操作時，則關(guān)閉壓力熱風(fēng)裝置1、C02氣源裝置2、滴灌施肥裝置4，打開通風(fēng)換氣裝置3的控制閥7，啟動風(fēng)機21，產(chǎn)生具有一定壓力的空氣，壓力空氣經(jīng)過氣體壓力調(diào)節(jié)器22、氣體流量計23、氣體壓力計24 和控制閥7后進(jìn)入輸水管9，通過輸水管9進(jìn)入支管10，由支管10分配到每一條毛管，再經(jīng)過毛管上的每個灌水器釋放到作物根部地面，繼而擴(kuò)散到作物冠層內(nèi)，置換冠層內(nèi)空氣，調(diào)控冠層內(nèi)的空氣質(zhì)量，實現(xiàn)冠層內(nèi)的通風(fēng)、降溫、換氣以及除濕功能。通過氣體壓力調(diào)節(jié)器 22調(diào)節(jié)氣體壓力計24的壓力值，控制進(jìn)入管網(wǎng)內(nèi)的空氣壓力，調(diào)控作用于灌水器上的空氣壓力，控制灌水器的空氣流量，通過灌水器釋放出的空氣就能夠穩(wěn)定、均勻的作用于作物冠層內(nèi)，使冠層內(nèi)的空氣質(zhì)量保持在一個適宜作物生長的良好的狀態(tài)，實現(xiàn)溫室的冠層空氣質(zhì)量調(diào)節(jié)。使用流量計23來計量冠層空氣質(zhì)量調(diào)節(jié)所需的空氣流量，能夠掌握溫室冠層空氣質(zhì)量環(huán)境調(diào)控規(guī)律與調(diào)控量，便于制定空氣質(zhì)量調(diào)控計劃，實施計量、精準(zhǔn)調(diào)控，有利于控制成本與能耗。4)當(dāng)溫室需要灌溉、施肥時，則關(guān)閉壓力熱風(fēng)裝置1、壓力CO2氣源裝置2、通風(fēng)換氣裝置3，打開滴灌、施肥裝置4的控制閥8，啟動水泵25從灌溉水源取水，產(chǎn)生具有一定壓力的灌溉水，然后開啟施肥設(shè)備27，灌溉水及肥液便經(jīng)過過濾器28、水流量計29、水壓力計 30和控制閥8后進(jìn)入輸水管9，通過輸水管9進(jìn)入支管10，由支管10分配到每一條毛管，再經(jīng)過毛管上的每個灌水器釋放到作物根部地面，繼而浸潤到作物根系部位的土壤內(nèi)，為作物生長提供一個適宜的土壤水分和養(yǎng)分環(huán)境，實現(xiàn)溫室土壤水分和養(yǎng)分的調(diào)控。將灌溉水加熱后進(jìn)行滴水灌溉，還能夠增加土壤溫度，實現(xiàn)土壤熱環(huán)境的調(diào)控。
本發(fā)明一種基于滴灌管網(wǎng)的溫室冠層環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)與方法已通過實施例予以充分揭示，但所述實施例并非用以限制本發(fā)明，在不脫離本發(fā)明的精神或基本特征的前提下還可有其它的實施方式。如壓力熱風(fēng)發(fā)生設(shè)備除去實施例中提到的熱風(fēng)機以外，還可以是鍋爐、熱風(fēng)爐、電加熱、熱泵、太陽能、地?zé)岷蜕锬艿?；壓力CO2氣體發(fā)生設(shè)備除去實施例中提到的瓶裝液態(tài)CO2以外，還可以是瓶裝氣態(tài)CO2、管道CO2氣體、各種CO2氣體發(fā)生器等；壓力水源除去實施例中提到的水泵以外，還可以是自來水、輸水壓力管道、水塔、自壓水容器等；壓力空氣源除去實施例中提到的風(fēng)機以外，還可以是其它任何一種形式的空氣加壓設(shè)備；滴灌灌水器可以是孔口、小管及各種類型的滴灌灌水器。在表明本發(fā)明的范圍時，應(yīng)參考所附的權(quán)利要求書，而不是前述的說明。
權(quán)利要求
1.一種基于滴灌管網(wǎng)的溫室冠層環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，包括管網(wǎng)和首部裝置， 所述管網(wǎng)包括輸水管(9)、支管(10)、毛管(11)和滴灌灌水器(12)，所述支管(10)與輸水管(9)連接，毛管與支管(10)連接，各毛管之間為并聯(lián)關(guān)系，滴灌灌水器(12)并列安裝在毛管上；所述首部裝置包括壓力熱風(fēng)裝置(1)、壓力CO2氣源裝置(2)、通風(fēng)換氣裝置(3)、滴灌施肥裝置(4);壓力熱風(fēng)裝置(1)、壓力CO2氣源裝置(2)、通風(fēng)換氣裝置(3)、滴灌施肥裝置(4) 并聯(lián)后與輸水管(9)連接；所述壓力熱風(fēng)裝置(1)由熱風(fēng)機(13)、熱風(fēng)壓力調(diào)節(jié)器(14)、熱風(fēng)流量計(15)、熱風(fēng)壓力計(16)和壓力熱風(fēng)裝置的控制閥(5)依次連接組成；壓力C02氣源裝置(2)由瓶裝液態(tài)CO2 (17)、0)2氣體壓力調(diào)節(jié)器(18)、0)2氣體流量計(19)、0)2氣體壓力計(20)和壓力CO2氣源裝置的控制閥(6)依次連接組成；通風(fēng)換氣裝置(3)由風(fēng)機(21)、 氣體壓力調(diào)節(jié)器(22)、氣體流量計(23)、氣體壓力計(24)和通風(fēng)換氣裝置的控制閥(7)依次連接組成；所述滴灌施肥裝置(4)包括水泵(25)、水壓力調(diào)節(jié)器(26)、施肥設(shè)備(27)、過濾器(28)、水流量計(29)、水壓力計(30)和滴灌施肥裝置的控制閥(8)，所述水泵(25)、水壓力調(diào)節(jié)器(26)、過濾器(28)、水流量計(29)、水壓力計(30)和滴灌施肥裝置的控制閥(8) 依次連接，水壓力調(diào)節(jié)器(26 )與過濾器(28 )之間并聯(lián)連接施肥設(shè)備(27 )。
2.一種基于滴灌管網(wǎng)的溫室冠層環(huán)境調(diào)控方法，其特征在于，包括a)冠層溫度調(diào)控關(guān)閉壓力CO2氣源裝置(2)、通風(fēng)換氣裝置(3)和滴灌施肥裝置(4)， 打開壓力熱風(fēng)裝置(1 )，使具有一定壓力的熱風(fēng)通過輸水管(9)進(jìn)入支管(10)，由支管(10) 分配到每一條毛管(11)，再經(jīng)過毛管(11)上的每個灌水器(12 )釋放到作物根部地面，繼而擴(kuò)散到作物冠層內(nèi)，增加冠層內(nèi)的溫度；通過調(diào)節(jié)熱風(fēng)壓力調(diào)節(jié)器(14)，控制進(jìn)入管道內(nèi)的熱風(fēng)壓力，使冠層內(nèi)的溫度保持在一個適宜作物生長的溫度范圍內(nèi)，實現(xiàn)溫室的冠層溫度調(diào)節(jié)；b)冠層CO2施肥關(guān)閉壓力熱風(fēng)裝置(1)、通風(fēng)換氣裝置(3)和滴灌施肥裝置(4)，打開壓力(X)2氣源裝置(17)，使具有一定壓力的(X)2氣體通過輸水管(9)進(jìn)入支管(10)，由支管(10)分配到每一條毛管(11)，再經(jīng)過毛管(11)上的每個灌水器(12)釋放到作物根部地面， 繼而擴(kuò)散到作物冠層內(nèi)，增加冠層內(nèi)的(X)2氣體濃度；通過調(diào)節(jié)(X)2氣體壓力調(diào)節(jié)器(18)， 控制進(jìn)入管道內(nèi)的(X)2氣體壓力，使冠層內(nèi)的(X)2氣體濃度保持在一個適宜作物生長的范圍內(nèi)，實現(xiàn)溫室冠層(X)2氣體濃度調(diào)節(jié)，達(dá)到冠層(X)2施肥目的；c)冠層空氣質(zhì)量調(diào)控關(guān)閉壓力熱風(fēng)裝置(1)、壓力CO2氣源裝置(2)和滴灌施肥裝置 (4)，打開通風(fēng)換氣裝置(3)，使具有一定壓力的空氣通過輸水管(9)進(jìn)入支管(10)，由支管 (10)分配到每一條毛管(11)，再經(jīng)過毛管(11)上的每個灌水器(12)釋放到作物根部地面， 繼而擴(kuò)散到作物冠層內(nèi)，置換冠層內(nèi)空氣，調(diào)節(jié)冠層內(nèi)的空氣質(zhì)量，實現(xiàn)冠層內(nèi)的通風(fēng)、降溫、換氣以及除濕功能；通過調(diào)節(jié)氣體壓力調(diào)節(jié)器(22)，控制進(jìn)入管道內(nèi)的空氣壓力，使冠層內(nèi)的空氣質(zhì)量保持良好的狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于滴灌管網(wǎng)的溫室冠層環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)與方法，溫室冠層環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)由首部裝置和管網(wǎng)組成，首部裝置由壓力熱風(fēng)裝置、壓力CO2氣源裝置、通風(fēng)換氣裝置和滴灌施肥裝置組成，管網(wǎng)由輸水管、支管、毛管和滴灌灌水器構(gòu)成。通過切換不同的首部裝置，可以實現(xiàn)溫室的冠層溫度調(diào)節(jié)、CO2施肥、通風(fēng)、換氣、降溫、除濕及滴灌施肥等操作。本發(fā)明由于應(yīng)用滴灌管網(wǎng)實施溫室冠層環(huán)境的調(diào)控，調(diào)控的空間由整個溫室空間縮減到作物冠層內(nèi)，同時均勻性也得以大幅度提高，從而可大量減少溫室環(huán)境調(diào)控的能耗，降低調(diào)控設(shè)施的投入，為作物生長提供均勻、適宜的生長環(huán)境，提高作物生產(chǎn)量及品質(zhì)。
文檔編號A01G9/24GK102150585SQ201010603269
公開日2011年8月17日 申請日期2010年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月24日
發(fā)明者朱興業(yè), 李紅, 王新坤, 袁壽其 申請人:江蘇大學(xué)