專利名稱：大棚能量調(diào)控和循環(huán)系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術領域，特別涉及一種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用的大棚的能量調(diào)控和能量循環(huán)系統(tǒng)。
背景技術：
自從“大棚改變了季節(jié)”的說法以來，大棚溫室的技術也是日新月異，最初制作簡 單的小拱棚雖然投資少，但是大型的農(nóng)業(yè)機械裝備無法使用，以至于勞動強度大、抗災害能 力差、增產(chǎn)效果不明顯，只能用于環(huán)境要求不高的附加值低廉的蔬菜、瓜果。農(nóng)戶比較容易 接受的塑料大棚在我國北方比較多，造價不高，但是棚內(nèi)立柱過多，不宜進行機械化操作， 防災能力弱，不能用它做越冬生產(chǎn)，對環(huán)境的控制較弱，也不能用于反季節(jié)生產(chǎn)。目前，分布 比較廣泛的日光溫室其采光、保溫及蓄能性能有一定的提高，但是對環(huán)境的調(diào)控能力還是 很差，夏天降溫、通風效果不好，影響動植物的生長發(fā)育，溫度過高的時候會造成動植物的 死亡，抗御自然災害的能力也很弱。有較強抗自然災害功能的玻璃、PC溫棚集自動化、智能化、高機械化為一體，溫室 內(nèi)部具有保溫、光照、通風和噴灌設施，可以進行立體種植，屬于現(xiàn)代化大型溫室，它的采光 時間長，保溫效果好，溫度、濕度等自然因素的調(diào)控能力好，不受地形、氣候、土壤等自然因 素的制約和影響，最大限度的擺脫了自然條件的束縛，其大棚動植物生產(chǎn)能力也更加高效、 高產(chǎn)，但是這種大棚不但前期的投入過大，而且生產(chǎn)過程中耗電、耗水較多，不能符合當今 社會節(jié)能減排、創(chuàng)能環(huán)保的主題。中國專利公告號CN201440855U，公告日2010年4月28日，公告了一種大棚溫度自 動調(diào)節(jié)器，包括穩(wěn)壓電源、測溫探頭、溫度控制開關和控制電路，該控制電路由分立元件構 成的放風電路和關風電路等組成，該裝置可根據(jù)大棚內(nèi)的溫度來調(diào)節(jié)放風和關風的大小和 速度，從而調(diào)節(jié)大棚溫度，但該裝置調(diào)控溫度需要消耗大量的電能，不能符合當今社會節(jié)能 減排、創(chuàng)能環(huán)保的主題。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于解決現(xiàn)有技術存在的上述問題，提供一種投資少、能耗低、 環(huán)保無污染，可有效調(diào)節(jié)大棚溫度的能量調(diào)控和能量循環(huán)系統(tǒng)。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是一種大棚能量調(diào)控和循環(huán)系 統(tǒng)，包括具有人字形棚頂?shù)拇笈?，大棚?nèi)設有提供水源的儲水池，所述大棚上設有若干可快 速調(diào)節(jié)大棚溫度的溫度調(diào)節(jié)單元，所述溫度調(diào)節(jié)單元與大棚內(nèi)的儲水池相連通，并與儲水 池之間形成水循環(huán)。在農(nóng)作物、花卉等種植和家禽、野生動物養(yǎng)殖的鋼結(jié)構溫室大棚里面 適宜的溫度、濕度、空氣質(zhì)量、光照的良好控制是非常重要的，既要做到對大棚生物生產(chǎn)的 有效控制，又要減少能耗、節(jié)約資源，是目前培植大棚動植物所面臨的一大難題，本實用新 型采用溫度調(diào)節(jié)單元與儲水池組成的水循環(huán)結(jié)構，對大棚內(nèi)的溫度進行調(diào)節(jié)，能耗低，耗費 小，環(huán)保無污染，對淡水資源的利用率較高，解決了現(xiàn)代溫室農(nóng)業(yè)存在的高投入、高耗費的問題，每個溫度調(diào)節(jié)單元與儲水池之間構成獨自的水循環(huán)結(jié)構，互不影響，這些水循環(huán)結(jié)構 在大棚內(nèi)組成了對大棚溫度的立體調(diào)節(jié)系統(tǒng)，可快速有效調(diào)節(jié)大棚溫度，本實用新型既能 調(diào)節(jié)大棚內(nèi)的熱能，又實現(xiàn)了水能的循環(huán)，形成了大棚的能量調(diào)控和循環(huán)系統(tǒng)。作為優(yōu)選，所述溫度調(diào)節(jié)單元上設有進水口和出水口，溫度調(diào)節(jié)單元包括設于大 棚外棚頂上的棚頂噴淋單元、大棚內(nèi)棚頂處的導熱管道單元、大棚棚架內(nèi)的內(nèi)部管道單元 和大棚外棚壁上的水暖風機調(diào)溫單元，棚頂噴淋單元、導熱管道單元、內(nèi)部管道單元和水暖 風機調(diào)溫單元分別與大棚內(nèi)的儲水池相連通，并與儲水池之間形成水循環(huán)。棚頂噴淋單元 設于大棚外的棚頂上，棚頂噴淋單元從棚頂外側(cè)對大棚的溫度進行調(diào)節(jié)，導熱管道單元設 于大棚內(nèi)的棚頂處，導熱管道單元從棚頂內(nèi)側(cè)對大棚的溫度進行調(diào)節(jié)，內(nèi)部管道單元設于 大棚的棚架內(nèi)，內(nèi)部管道單元遍及大棚內(nèi)的各個角落，便于對大棚內(nèi)的溫度進行有效調(diào)節(jié)， 水暖風機調(diào)溫單元設于大棚外的棚壁上，水暖風機調(diào)溫單元從棚壁外側(cè)對大棚的溫度進行 調(diào)節(jié)，這四大系統(tǒng)連通儲水池后，各自形成獨立的水循環(huán)體系，從而對大棚的溫度進行立體 調(diào)節(jié)。作為優(yōu)選，所述儲水池內(nèi)的水為恒溫的地下水，儲水池上連有一至四號四根為溫 度調(diào)節(jié)單元供水的供水總管，供水總管上接供水分管，供水分管連接溫度調(diào)節(jié)單元的進水 口，儲水池上還設有回收流經(jīng)溫度調(diào)節(jié)單元循環(huán)水的回水總管，回水總管上接回水分管，回 水分管連接溫度調(diào)節(jié)單元的出水口。儲水池內(nèi)的水來自大棚附近的水井，在種植和養(yǎng)殖車 間，最理想的環(huán)境是恒溫，而恰好地下水具有恒溫的特點，在大棚的旁邊打一 口能滿足用水 量的井，大棚里面修一個儲水池，這為大棚的循環(huán)水結(jié)構提供了水源，這個儲水池起到儲水 和沉淀水的作用；儲水池上的四根供水總管分別為四大調(diào)溫單元供水，通過供水分管，供水 總管和四大調(diào)溫單元的進水口便建立了有效的連接，回水總管用于回收流經(jīng)四大調(diào)溫單元 后的循環(huán)水至儲水池，以便循環(huán)使用，通過回水分管，回水總管和四大調(diào)溫單元的出水口便 建立了有效的連接。作為優(yōu)選，棚頂噴淋單元包括旋轉(zhuǎn)噴頭、電磁閥和接水槽，旋轉(zhuǎn)噴頭間隔設于棚頂?shù)募沽禾?，每個旋轉(zhuǎn)噴頭通過供水分管連通儲水池上的一號供水總管，每個旋轉(zhuǎn)噴頭的供 水分管上分別安裝電磁閥，接水槽設于棚頂兩側(cè)的邊沿處，接水槽具有坡度，接水槽的底端 通過回水分管連通儲水池上的回水總管。旋轉(zhuǎn)噴頭噴水時周圍輻射半徑為2 3m，當同時開 啟噴頭或間隔開啟噴頭時都可以均勻噴水覆蓋棚頂，回水分管連接接水槽的底部和回水總 管，從而把水全部收集到儲水池，如此形成一個循環(huán)；夏天棚頂?shù)臏囟茸罡?，通過對棚頂水 的直接噴灑，降溫速度快，另外，也可以通過控制噴水的速度和時間長短來調(diào)節(jié)棚內(nèi)溫度； 每一個噴頭下面安裝一個電磁閥，電磁閥的作用是開啟和關閉噴水裝置，同時又可調(diào)節(jié)水 量的大小，使多個噴頭同時噴灑的時候水量能均勻分布。作為優(yōu)選，導熱管道單元包括若干在棚頂坡面上間隔設置的導熱管組，導熱管組 由一對S型導熱管組成，兩導熱管的進水口相對、兩導熱管的出水口相對，連接管將兩導熱 管的進水口、兩導熱管的出水口分別連接在一起形成導熱管組，連接兩導熱管進水口的連 接管中部設有導熱管道單元進水口，連接兩導熱管出水口的連接管中部設有導熱管道單元 出水口，導熱管道單元進水口通過棚頂脊梁上的供水分管連通二號供水總管，導熱管道單 元出水口通過棚頂邊沿的回水分管連通回水總管。夏天大棚內(nèi)的棚頂聚集了大量的水蒸氣 和熱量，棚頂?shù)臏囟缺鹊孛娓?5 20度，所以對棚頂水蒸氣的收集和降溫是關鍵，在人字大棚頂部一坡面上布置導熱管，面積為整個棚頂坡面的三分之一，導熱管內(nèi)部通水，利用井水 和棚頂?shù)臏夭?，調(diào)節(jié)溫度，同時還可以把水蒸氣凝結(jié)成水珠，限制大棚濕度過大，整個導熱 管道單元的進水和出水形成一個循環(huán)，只需要控制水流的速度就可以很好的調(diào)節(jié)棚內(nèi)的溫度。作為優(yōu)選，內(nèi)部管道單元包括若干設置在大棚棚架內(nèi)的內(nèi)部管道，內(nèi)部 管道沿著 棚架布置，交錯連接在一起構成內(nèi)部管道網(wǎng)，內(nèi)部管道網(wǎng)循環(huán)貫通，內(nèi)部管道網(wǎng)的進水口通 過供水分管連通三號供水總管，內(nèi)部管道網(wǎng)的出水口通過回水分管連通回水總管。棚架鋼 結(jié)構的各個節(jié)點采用法蘭連接，使鋼結(jié)構內(nèi)部可以通管道，由于鋼結(jié)構的導熱性能強，且在 大棚內(nèi)分布均勻，夏天內(nèi)部管道單元可以將鋼結(jié)構吸收的熱量回收回來，讓棚內(nèi)各個空間 溫度均勻，利用井水和棚內(nèi)的溫度差，調(diào)節(jié)溫度，整個內(nèi)部管道單元的進水和出水形成一個 循環(huán)，只需要控制水流的速度就可以很好的調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度。作為優(yōu)選，水暖風機調(diào)溫單元包括若干間隔設置的水暖風機，水暖風機環(huán)繞棚壁 布置，每個水暖風機具有一進水口和出水口，前一水暖風機的出水口連接后一水暖風機的 進水口，形成串聯(lián)結(jié)構，首部的水暖風機進水口通過供水分管連通四號供水總管，尾部的水 暖風機出水口通過回水分管連通回水總管。井水有冬暖夏涼的特點，合理運用這一點對大 棚的調(diào)溫有很大的作用，水暖風機均勻分布在棚壁的中下部分，水暖風機串聯(lián)在一起環(huán)繞 大棚，整個水暖風機調(diào)溫單元的進水和出水形成一個循環(huán)，只需要控制水流的速度就可以 很好的調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度。作為優(yōu)選，每根供水總管上分別設有電磁閥，供水總管與儲水池之間還設有分水 器，分水器的分水總管連接儲水池，分水器的分水口分別連接四根供水總管。供水總管上的 電磁閥用于開啟和關閉供水又可調(diào)節(jié)供水量，分水器用于將儲水池出來的水分流給四根供 水總管，進而通過供水支管連接至溫度調(diào)節(jié)單元的各進水口。作為優(yōu)選，分水器的分水總管上安裝有一提供動力的主水泵，同時主水泵一側(cè)的 分水總管上并聯(lián)設有一備用水泵。主水泵用于提供供水動力，備用水泵則可防止主水泵出 現(xiàn)故障而導致溫度調(diào)節(jié)單元無法工作。本實用新型的有益效果是溫度調(diào)節(jié)單元和儲水池之間形成水循環(huán)，對大棚內(nèi)的 溫度進行調(diào)節(jié)，能耗低，耗費小，環(huán)保無污染，對淡水資源的利用率較高，解決了現(xiàn)代溫室農(nóng) 業(yè)存在的高投入、高耗費的問題，每個溫度調(diào)節(jié)單元和儲水池之間構成獨自的水循環(huán)結(jié)構， 互不影響，這些水循環(huán)結(jié)構在大棚內(nèi)組成了對大棚溫度的立體調(diào)節(jié)系統(tǒng)，可快速有效調(diào)節(jié) 大棚溫度。

圖1是本實用新型的一種系統(tǒng)結(jié)構示意圖。圖中1、棚頂噴淋單元，11、旋轉(zhuǎn)噴頭，2、導熱管道單元，21、導熱管，3、內(nèi)部管道 單元，31、內(nèi)部管道，4、水暖風機調(diào)溫單元，41、水暖風機，5、儲水池，6、水井，7、水泵，8、電磁閥。
具體實施方式
下面通過具體實施例，并結(jié)合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步的具體說明。實施例一種大棚能量調(diào)控和循環(huán)系統(tǒng)(參見附圖1)，包括具有人字形棚頂?shù)拇笈?，大棚?nèi) 修建有提供水源的儲水池5，大棚旁打有一 口水井6，一根水管連接儲水池5和水井6，該水 管上安裝有為儲水池供水的水泵7，大棚上設有四個可快速調(diào)節(jié)大棚溫度的溫度調(diào)節(jié)單元， 溫度調(diào)節(jié)單元包括設于大棚外棚頂上的棚頂噴淋單元1、大棚內(nèi)棚頂處的導熱管道單元2、 大棚棚架內(nèi)的內(nèi)部管道單元3和大棚外棚壁上的水暖風機調(diào)溫單元4，棚頂噴淋單元1、導 熱管道單元2、內(nèi)部管道單元3和水暖風機調(diào)溫單元4分別與大棚內(nèi)的儲水池5相連通，并 與儲水池5之間形成水循環(huán)，儲水池5的下部接有分水器，分水器的分水總管連接儲水池 5，分水器的分水總管上安裝有一提供動力的主水泵7，同時主水泵7旁邊的分水總管上還 并聯(lián)設有一備用水泵7，分水器的四個分水口分別連接一至四號四根供水總管，每根供水總 管上分別設有一電磁閥8，供水總管上接供水分管，供水分管連接四個溫度調(diào)節(jié)單元的進水 口，儲水池5上部還接有回收流經(jīng)溫度調(diào)節(jié)單元循環(huán)水的回水總管，回水總管上接回水分 管，回水分管連接四個溫度調(diào)節(jié)單元的出水口 ；棚頂噴淋單元1包括旋轉(zhuǎn)噴頭11、電磁閥8 和接水槽，旋轉(zhuǎn)噴頭11間隔設于棚頂?shù)募沽禾帲D(zhuǎn)噴頭11的安裝間距為四米，每個旋轉(zhuǎn) 噴頭11通過供水分管連通儲水池5上的一號供水總管，每個旋轉(zhuǎn)噴頭11的供水分管上分 別安裝一個電磁閥8，接水槽設于棚頂兩側(cè)的邊沿處，接水槽具有坡度，接水槽的底端通過 回水分管連通儲水池5上的回水總管；導熱管道單元2包括兩組在棚頂坡面上間隔設置的 導熱管組，導熱管組位于棚頂前坡面上，導熱管組所覆蓋的面積占棚頂前坡面面積的三分 之一，導熱管組由一對S型導熱管21組成，兩導熱管21的進水口相對、兩導熱管21的出水 口相對，連接管將兩導熱管21的進水口、兩導熱管21的出水口分別連接在一起形成導熱管 組，連接兩導熱管21進水口的連接管中部設有導熱管道單元進水口，連接兩導熱管21出水 口的連接管中部設有導熱管道單元出水口，導熱管道單元進水口通過棚頂脊梁上的供水分 管連通二號供水總管，導熱管道單元出水口通過棚頂邊沿的回水分管連通回水總管；內(nèi)部 管道單元3包括八根設置在大棚棚架內(nèi)的內(nèi)部管道31，內(nèi)部管道31沿著棚架布置，交錯連 接在一起構成內(nèi)部管道網(wǎng)，內(nèi)部管道網(wǎng)循環(huán)貫通，內(nèi)部管道網(wǎng)的進水口通過供水分管連通 三號供水總管，內(nèi)部管道網(wǎng)的出水口通過回水分管連通回水總管；水暖風機調(diào)溫單元4包 括六個間隔設置的水暖風機41，水暖風機41位于大棚外棚壁中部偏下側(cè)，水暖風機41環(huán)繞 棚壁布置，每個水暖風機41具有一進水口和出水口，前一水暖風機41的出水口連接后一水 暖風機41的進水口，形成串聯(lián)結(jié)構，首部的水暖風機41進水口通過供水分管連通四號供水 總管，尾部的水暖風機41出水口通過回水分管連通回水總管。本實用新型所有電磁閥8都通過總控系統(tǒng)進行控制，總控系統(tǒng)通過對大棚的溫 度、濕度的檢測，經(jīng)過一些復雜的運算，把信號傳到執(zhí)行元件，去開啟或關閉對應的電磁閥 8，為了讓大棚內(nèi)溫度達到恒溫，總控系統(tǒng)需不停地檢測，當溫度、濕度超出預先設定的范 圍，就開啟電磁閥8進行調(diào)節(jié)，達到理想的設定值時，自動關閉電磁閥8，這樣即可有效調(diào)節(jié) 大棚的溫度。以上所述的實施例只是本實用新型的一種較佳的方案，并非對本實用新型作任何 形式上的限制，在不超出權利要求所記載的技術方案的前提下還有其它的變體及改型。
權利要求一種大棚能量調(diào)控和循環(huán)系統(tǒng)，包括具有人字形棚頂?shù)拇笈?，大棚?nèi)設有提供水源的儲水池，其特征在于所述大棚上設有若干可快速調(diào)節(jié)大棚溫度的溫度調(diào)節(jié)單元，所述溫度調(diào)節(jié)單元與大棚內(nèi)的儲水池相連通，并與儲水池之間形成水循環(huán)。
2.根據(jù)權利要求1所述的大棚能量調(diào)控和循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于所述溫度調(diào)節(jié)單元 上設有進水口和出水口，溫度調(diào)節(jié)單元包括設于大棚外棚頂上的棚頂噴淋單元、大棚內(nèi)棚 頂處的導熱管道單元、大棚棚架內(nèi)的內(nèi)部管道單元和大棚外棚壁上的水暖風機調(diào)溫單元， 棚頂噴淋單元、導熱管道單元、內(nèi)部管道單元和水暖風機調(diào)溫單元分別與大棚內(nèi)的儲水池 連通，并與儲水池之間形成水循環(huán)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的大棚能量調(diào)控和循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于所述儲水池內(nèi) 的水為恒溫的地下水，儲水池上連有一至四號四根為溫度調(diào)節(jié)單元供水的供水總管，供水 總管上接供水分管，供水分管連接溫度調(diào)節(jié)單元的進水口，儲水池上還設有回收流經(jīng)溫度 調(diào)節(jié)單元循環(huán)水的回水總管，回水總管上接回水分管，回水分管連接溫度調(diào)節(jié)單元的出水
4.根據(jù)權利要求3所述的大棚能量調(diào)控和循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于棚頂噴淋單元包括 旋轉(zhuǎn)噴頭、電磁閥和接水槽，旋轉(zhuǎn)噴頭間隔設于棚頂?shù)募沽禾?，每個旋轉(zhuǎn)噴頭通過供水分管 連通儲水池上的一號供水總管，每個旋轉(zhuǎn)噴頭的供水分管上分別安裝電磁閥，接水槽設于 棚頂兩側(cè)的邊沿處，接水槽具有坡度，接水槽的底端通過回水分管連通儲水池上的回水總管。
5.根據(jù)權利要求3所述的大棚能量調(diào)控和循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于導熱管道單元包括 若干在棚頂坡面上間隔設置的導熱管組，導熱管組由一對S型導熱管組成，兩導熱管的進 水口相對、兩導熱管的出水口相對，連接管將兩導熱管的進水口、兩導熱管的出水口分別連 接在一起形成導熱管組，連接兩導熱管進水口的連接管中部設有導熱管道單元進水口，連 接兩導熱管出水口的連接管中部設有導熱管道單元出水口，導熱管道單元進水口通過棚頂 脊梁上的供水分管連通二號供水總管，導熱管道單元出水口通過棚頂邊沿的回水分管連通 回水總管。
6.根據(jù)權利要求3所述的大棚能量調(diào)控和循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于內(nèi)部管道單元包括 若干設置在大棚棚架內(nèi)的內(nèi)部管道，內(nèi)部管道沿著棚架布置，交錯連接在一起構成內(nèi)部管 道網(wǎng)，內(nèi)部管道網(wǎng)循環(huán)貫通，內(nèi)部管道網(wǎng)的進水口通過供水分管連通三號供水總管，內(nèi)部管 道網(wǎng)的出水口通過回水分管連通回水總管。
7.根據(jù)權利要求3所述的大棚能量調(diào)控和循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于水暖風機調(diào)溫單元 包括若干間隔設置的水暖風機，水暖風機環(huán)繞棚壁布置，每個水暖風機具有一進水口和出 水口，前一水暖風機的出水口連接后一水暖風機的進水口，形成串聯(lián)結(jié)構，首部的水暖風機 進水口通過供水分管連通四號供水總管，尾部的水暖風機出水口通過回水分管連通回水總 管。
8.根據(jù)權利要求3所述的大棚能量調(diào)控和循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于每根供水總管上分 別設有電磁閥，供水總管與儲水池之間還設有分水器，分水器的分水總管連接儲水池，分水 器的分水口分別連接四根供水總管。
9.根據(jù)權利要求8所述的大棚能量調(diào)控和循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于分水器的分水總管 上安裝有一提供動力的主水泵，同時主水泵一側(cè)的分水總管上并聯(lián)設有一備用水泵。
專利摘要本實用新型公開了一種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用的大棚的能量調(diào)控和能量循環(huán)系統(tǒng)，其目的在于解決現(xiàn)代溫室農(nóng)業(yè)存在的高投入、高耗費的問題。本實用新型包括具有人字形棚頂?shù)拇笈?，大棚?nèi)設有提供水源的儲水池，所述大棚上設有若干可快速調(diào)節(jié)大棚溫度的溫度調(diào)節(jié)單元，所述溫度調(diào)節(jié)單元與大棚內(nèi)的儲水池相連通，并與儲水池之間形成水循環(huán)。本實用新型投資少、能耗低、環(huán)保無污染，可有效調(diào)節(jié)大棚溫度。
文檔編號A01G9/24GK201766905SQ201020286718

公開日2011年3月23日 申請日期2010年8月10日 優(yōu)先權日2010年8月10日
發(fā)明者熊圣友 申請人:寧波金太陽光伏科技有限公司