專利名稱：循環(huán)多功能溫室大棚的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種大棚種植技術(shù)，尤其是一種循環(huán)多功能溫室大棚。
背景技術(shù)：
目前在我國許多地區(qū)，采用溫室大棚來栽培各種蔬菜，大棚種植已經(jīng)成為現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的重要組成部分。為了使農(nóng)作物能夠正常生長，大棚內(nèi)的溫度最好保持在25-30°C內(nèi)。 但是在實(shí)際種植過程中，由于日光溫室塑料大棚等農(nóng)業(yè)設(shè)置在結(jié)構(gòu)上具有封閉性，使得其內(nèi)部因土壤蒸發(fā)和植物蒸騰所產(chǎn)生的水蒸汽被限制在有限空間內(nèi)，這將使大棚內(nèi)空氣濕度增大，并導(dǎo)致大棚內(nèi)溫度過高。尤其是在夏季，長時間持續(xù)維持過高的溫度和空氣濕度，不僅會對植株產(chǎn)生傷害，還容易誘發(fā)各種作物病害，大大影響棚內(nèi)植物的生長，嚴(yán)重的還會造成植物中毒、死亡。因此，目前國內(nèi)外采取的大棚溫度控制辦法是人工強(qiáng)制通風(fēng)換氣，即打開塑料薄膜使大棚內(nèi)的高溫空氣及時排放到大棚外部，由于一天中要多次換氣，大大提高了人們的勞動強(qiáng)度。另外，在我國北方等地區(qū)冬季氣溫較低，特別是由于晝夜溫差較大，到了晚上外界溫度迅速降到零下，夜間需要在塑料薄膜上覆蓋保溫被，盡管如此棚內(nèi)農(nóng)作物仍時有凍傷。 為保證農(nóng)作物不會被凍壞，還需要采用爐火或電暖氣等熱源提高棚內(nèi)溫度，既浪費(fèi)了大量的煤炭等能源，又污染了環(huán)境。為此，可以考慮將白天多余的熱量儲存，用于夜間對大棚的加熱保溫。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提出了一種新型結(jié)構(gòu)的循環(huán)多功能溫室大棚。本實(shí)用新型是采用以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種循環(huán)多功能溫室大棚，包括大棚本體，其中，所述大棚本體內(nèi)設(shè)有熱泵，大棚本體的下方土壤內(nèi)設(shè)有沼氣池和蓄水池，沼氣池內(nèi)設(shè)有沼氣罐和環(huán)繞在沼氣罐外部的熱水盤管，沼氣罐的外部填充有保溫層，蓄水池內(nèi)設(shè)有蓄熱水箱，蓄熱水箱的外部填充有保溫層，蓄熱水箱設(shè)有三套循環(huán)水管，其中第一套循環(huán)水管與大棚內(nèi)的散熱裝置連接，第二套循環(huán)水管的進(jìn)水口與熱泵的出水口連通，出水口與熱泵的進(jìn)水口連通，第三套循環(huán)水管的進(jìn)水口與熱水盤管的出水口連通，出水口與熱水盤管的進(jìn)水口連通，沼氣罐的出氣口與沼氣燈連接，沼氣燈固定設(shè)置在大棚內(nèi)，大棚本體的頂部設(shè)有補(bǔ)光燈。本實(shí)用新型中，大棚本體頂部包括背墻和棚膜支架，背墻的底端固定，頂端連接有棚膜支架，棚膜支架的另一端延伸至背墻的前方并固定，棚膜支架的采光面覆蓋有透明塑料膜，背墻兩側(cè)面上均設(shè)有鋼筋支架，背墻與水平方向的夾角不小于15°，背墻為保溫墻體。所述的熱泵包括空氣源熱泵和/或水源熱泵，即大棚本體內(nèi)可以單獨(dú)設(shè)置空氣源熱泵或水源熱泵，也可以同時設(shè)置空氣源熱泵和水源熱泵。所述空氣源熱泵固定在大棚本體的頂部，空氣源熱泵的進(jìn)氣口設(shè)置在溫室大棚內(nèi)，其出氣口與大棚外空氣連通，并且出氣口處設(shè)有風(fēng)力發(fā)電機(jī)，空氣源熱泵的出水口與蓄熱水箱的進(jìn)水口連通，進(jìn)水口與蓄熱水箱的出水口連通。所述水源熱泵設(shè)置在大棚本體內(nèi)，水源熱泵的出水口與蓄熱水箱的進(jìn)水口連通， 進(jìn)水口與蓄熱水箱的出水口連通。所述的大棚內(nèi)可以設(shè)有溫度傳感器，溫度傳感器與熱泵連接。當(dāng)棚內(nèi)溫度一定值時，溫度傳感器向熱泵發(fā)出信號，使熱泵動作。 所述大棚棚壁上設(shè)置進(jìn)氣口，用于定時向大棚通入新鮮空氣。所述的散熱裝置為散熱片或散熱盤管。所述的大棚本體可以包括上下兩層，上層大棚包括背墻和棚膜支架，背墻的底端固定在下層大棚上，頂端連接有棚膜支架，棚膜支架的另一端延伸至背墻的前方，并固定在下層大棚上。本實(shí)用新型的有益效果是首先，通過在大棚內(nèi)設(shè)置熱泵，使熱泵可以充分利用大棚內(nèi)的高溫空氣，并將空氣內(nèi)的熱量傳遞至蓄水池和沼氣池，實(shí)現(xiàn)了沼氣池的正常工作以及熱水的保溫儲存，另外空氣源熱泵可以使風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電，為夜間大棚連續(xù)提供充足的光照和熱量，促進(jìn)了棚內(nèi)植物的生長，大大提高農(nóng)作物的質(zhì)量和產(chǎn)量；第二，夏天利用水源熱泵可以將大棚內(nèi)的高溫排出，降低棚內(nèi)溫度；而冬天時水源熱泵則可以從水源或土壤內(nèi)提取熱能，并傳遞至棚內(nèi)，提高棚內(nèi)溫度，同時熱量還可以傳遞至蓄水池中；第三，該大棚保溫和隔熱效果好，能夠充分利用太陽能，實(shí)現(xiàn)了棚內(nèi)能量的良性循環(huán)，無需外界的大量能源，降低了勞動成本，并且不會對環(huán)境造成污染；第四，該大棚可以設(shè)置為兩層或多層，大大節(jié)約了耕地面積，可以實(shí)現(xiàn)無土栽培、滴灌法等技術(shù)；第五，該大棚呈一個相對封閉的狀態(tài)， 不會受到外界干擾，大棚內(nèi)的熱泵可以保持長時間穩(wěn)定工作，同時保證了大棚內(nèi)的植物能夠健康生長；第六，本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)自動化操作，降低了人們的勞動強(qiáng)度。

圖1是實(shí)施例1中本實(shí)用新型的主視剖視圖；圖2是實(shí)施例1中本實(shí)用新型的左視剖視圖；圖3是實(shí)施例2中本實(shí)用新型的主視剖視圖；圖4是實(shí)施例3中本實(shí)用新型的主視剖視圖。圖中1居住室；2風(fēng)力發(fā)電機(jī)；3空氣源熱泵；4大棚本體；5沼氣燈；6保溫層；7 蓄熱水箱；8沼氣罐；9熱水盤管；10補(bǔ)光燈；11、水源熱泵。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。實(shí)施例1圖1和圖2為實(shí)施例1所述的循環(huán)多功能溫室大棚。該大棚包括大棚本體4，大棚本體4分為上下兩層。上層大棚包括背墻和棚膜支架，背墻的底端固定在下層大棚上，頂端連接有棚膜支架，棚膜支架的另一端延伸至背墻的前方，并固定在下層大棚上，棚膜支架的采光面覆蓋有透明塑料膜，背墻兩側(cè)面上均設(shè)有鋼筋支架，背墻與水平方向的夾角不小于 15°。通過設(shè)置一定的夾角，可以減小太陽光照射下背墻后部陰影區(qū)域的面積，從而縮小各排大棚之間的間距，充分利用種植土地。由于各個季節(jié)太陽光的照射角度即高度角不同，即使在同一時間各地區(qū)太陽光的高度角也是不同的，所以在不同的季節(jié)、不同的地區(qū)，背墻與水平方向的夾角不同，該角度值為15°時即可滿足我國北方大部分地區(qū)冬季溫室種植大棚的要求。背墻為保溫墻體，提高了大棚隔熱和保溫效果，即使在冬季也無需利用供暖設(shè)備供暖，降低了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本。大棚本體4內(nèi)設(shè)有熱泵，熱泵包括空氣源熱泵3和水源熱泵11。大棚本體4的頂部固定有空氣源熱泵3，大棚本體4的下方土壤內(nèi)設(shè)有沼氣池和蓄水池。沼氣池內(nèi)設(shè)有沼氣罐8和環(huán)繞在沼氣罐8外部的熱水盤管9，沼氣罐8的外部填充有保溫層6，用于沼氣罐8的保溫。沼氣罐8的出氣口處與沼氣燈5連接，沼氣燈5固定設(shè)置在大棚內(nèi)，沼氣燈5可以為大棚提供照明和促進(jìn)植物生長的(X)2氣體。蓄水池內(nèi)設(shè)有蓄熱水箱7，蓄熱水箱7的外部也填充有保溫層6，用于蓄熱水箱7內(nèi)熱水的保溫。蓄熱水箱7上設(shè)有三套循環(huán)水管，其中一套循環(huán)水管與大棚內(nèi)的散熱盤管或散熱片連接；第二套循環(huán)水管的進(jìn)水口與熱泵水箱的出水口連通，出水口與熱泵水箱的進(jìn)水口連通；第三套循環(huán)水管的進(jìn)水口與熱水盤管9的出水口連通，出水口與熱水盤管9的進(jìn)水口連通?？諝庠礋岜?的進(jìn)氣口設(shè)置在溫室大棚內(nèi)， 其出氣口與大棚外部的空氣連通，并且出氣口處設(shè)有風(fēng)力發(fā)電機(jī)2。大棚內(nèi)可以設(shè)有溫度傳感器，當(dāng)棚內(nèi)溫度達(dá)到一定值時，溫度傳感器向熱泵發(fā)出信號，使熱泵動作。同時大棚棚壁上設(shè)置進(jìn)氣口，用于定時向大棚通入新鮮空氣。大棚本體4的頂部設(shè)有補(bǔ)光燈10。水源熱泵11設(shè)置在大棚本體4內(nèi)，其與地下水、井水或者土壤連接。其作用是當(dāng)大棚內(nèi)溫度過高時，水源熱泵11可以將大棚內(nèi)的高溫傳遞給地下水、井水或土壤，以降低大棚內(nèi)的溫度； 當(dāng)大棚內(nèi)溫度過低時，水源熱泵11可以將地下水、井水或土壤中的低溫?zé)崮苻D(zhuǎn)換為高溫?zé)崮?，并傳遞至大棚中，保持大棚內(nèi)的溫度恒定，有利于植物的生長；同時工作過程中產(chǎn)生的熱水流至蓄熱水箱7中。本實(shí)用新型的循環(huán)工作過程如下所述在白天，太陽輻射使大棚內(nèi)迅速增溫，作物和土壤蒸發(fā)強(qiáng)烈，水蒸汽在棚內(nèi)彌散聚集，棚內(nèi)的溫度傳感器實(shí)時測量棚內(nèi)的溫度，當(dāng)大棚內(nèi)的溫度達(dá)到一定值后，空氣源熱泵3啟動，不斷地將棚內(nèi)空氣吸入空氣源熱泵3內(nèi)，空氣源熱泵3吸收空氣中大量的低溫?zé)崮埽⑼ㄟ^壓縮機(jī)的壓縮變?yōu)楦邷責(zé)崮?，壓縮后得到的高溫蒸汽的熱量傳遞給空氣源熱泵3儲水箱中的水，被加熱的水通過循環(huán)水管流至蓄水池的蓄熱水箱7內(nèi)。同時，水源熱泵11啟動，水源熱泵11儲水箱中的熱水通過循環(huán)水管流至蓄水池的蓄熱水箱7內(nèi)，其余的熱量被轉(zhuǎn)移至地下水、井水或土壤等溫度較低處。蓄熱水箱 7用于儲存熱水并起到保溫作用，夜晚時大棚內(nèi)溫度降低，此時將蓄熱水箱7內(nèi)的熱水循環(huán)至大棚內(nèi)的散熱片或熱水盤管內(nèi)，不斷對大棚加熱，使夜間大棚的溫度也能保持在恒定范圍內(nèi)，無需其他加熱設(shè)備，有利于棚內(nèi)植物的生長。同時蓄熱水箱7中的熱水在熱水盤管9 中循環(huán)，對沼氣罐8進(jìn)行加熱，為沼氣罐8提供熱量，從而使沼氣罐8維持正常工作，沼氣罐 8產(chǎn)生的沼氣使沼氣燈5照明，同時通過沼氣燈5向大棚內(nèi)補(bǔ)充(X)2氣體，有益于大棚內(nèi)植物的光合作用；另外，沼氣池提供的沼氣以及蓄水池中的熱水還可以用于家庭居住室1的炊事、照明和取暖。經(jīng)空氣源熱泵3吸熱并降溫降壓后的氣體通過排氣口排至大棚外部，當(dāng)氣體通過空氣源熱泵3的出口處時，氣體推動出口處的風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電，得到的電能可以用于夜晚向大棚內(nèi)的補(bǔ)光燈10供電，也可以為居住室1提供日常用電。補(bǔ)光燈10可以為夜晚大棚提供照明，促進(jìn)植物生長。當(dāng)大棚內(nèi)的溫度降低至一定值，空氣源熱泵3在溫度傳感器的控制下自動停止工作。冬天，棚內(nèi)溫度過低時，水源熱泵11可以將地下水、井水或土壤內(nèi)的溫度轉(zhuǎn)換為高溫?zé)崮埽魉椭链笈飪?nèi)，使大棚內(nèi)的溫度保持恒定，有利用棚內(nèi)植物的生長，同時水源熱泵11儲水箱內(nèi)的熱水通過循環(huán)水管流至蓄熱水箱7內(nèi)，蓄熱水箱7中的熱水可以對大棚和沼氣池進(jìn)行加熱。隨著大棚內(nèi)溫度的升高或降低，溫度傳感器自動控制空氣源熱泵和水源熱泵的啟動或關(guān)閉。通過熱泵，大棚內(nèi)保持上述循環(huán)工作過程，使大棚內(nèi)的溫度能夠始終自動保持在恒定范圍內(nèi)，并實(shí)現(xiàn)了電能的持續(xù)供給，同時為大棚內(nèi)植物的生產(chǎn)提供了必要的(X)2和光能，促進(jìn)植物的生長。本實(shí)用新型中，所述的大棚內(nèi)也可以不設(shè)置溫度傳感器，通過人工控制使空氣源熱泵和水源熱泵啟動或關(guān)閉；所述的大棚本體可以為單層、三等或更多層，并不限于本實(shí)施例中所述的兩層。實(shí)施例2圖3是實(shí)施例2中所述的循環(huán)多功能溫室大棚。與實(shí)施例1不同的是本實(shí)施例中的熱泵只包括空氣源熱泵3，空氣源熱泵3固定在大棚棚體4的頂部。其它同實(shí)施例1。實(shí)施例3圖4是實(shí)施例3中所述的循環(huán)多功能溫室大棚。與實(shí)施例1不同的是本實(shí)施例中的熱泵只包括水源熱泵11，水源熱泵11固定在大棚內(nèi)。其它同實(shí)施例1。
權(quán)利要求1.一種循環(huán)多功能溫室大棚，包括大棚本體G)，其特征在于所述大棚本體內(nèi)設(shè)有熱泵，大棚本體的下方土壤內(nèi)設(shè)有沼氣池和蓄水池，沼氣池內(nèi)設(shè)有沼氣罐(8)和環(huán)繞在沼氣罐(8)外部的熱水盤管(9)，沼氣罐(8)的外部填充有保溫層(6)，蓄水池內(nèi)設(shè)有蓄熱水箱(7)，蓄熱水箱(7)的外部填充有保溫層(6)，蓄熱水箱(7)設(shè)有三套循環(huán)水管，其中第一套循環(huán)水管與大棚內(nèi)的散熱裝置連接，第二套循環(huán)水管的進(jìn)水口與熱泵的出水口連通，出水口與熱泵的進(jìn)水口連通，第三套循環(huán)水管的進(jìn)水口與熱水盤管(9)的出水口連通， 出水口與熱水盤管(9)的進(jìn)水口連通，沼氣罐(8)的出氣口與沼氣燈(5)連接，沼氣燈(5) 固定設(shè)置在大棚內(nèi)，大棚本體的頂部設(shè)有補(bǔ)光燈(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)多功能溫室大棚，其特征在于大棚本體頂部包括背墻和棚膜支架，背墻的底端固定，頂端連接有棚膜支架，棚膜支架的另一端延伸至背墻的前方并固定，棚膜支架的采光面覆蓋有透明塑料膜，背墻兩側(cè)面上均設(shè)有鋼筋支架，背墻與水平方向的夾角不小于15°，背墻為保溫墻體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)多功能溫室大棚，其特征在于所述的熱泵為空氣源熱泵和/或水源熱泵。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的循環(huán)多功能溫室大棚，其特征在于所述空氣源熱泵(3)固定在大棚本體(4)的頂部，空氣源熱泵C3)的進(jìn)氣口設(shè)置在溫室大棚內(nèi)，其出氣口與大棚外空氣連通，并且出氣口處設(shè)有風(fēng)力發(fā)電機(jī)0)，空氣源熱泵(3)的出水口與蓄熱水箱(7)的進(jìn)水口連通，進(jìn)水口與蓄熱水箱(7)的出水口連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的循環(huán)多功能溫室大棚，其特征在于所述的水源熱泵(11)設(shè)置在大棚本體⑷內(nèi)，水源熱泵(11)的出水口與蓄熱水箱(7)的進(jìn)水口連通，進(jìn)水口與蓄熱水箱⑵的出水口連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的循環(huán)多功能溫室大棚，其特征在于所述的大棚內(nèi)設(shè)有溫度傳感器，溫度傳感器與熱泵連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)多功能溫室大棚，其特征在于所述大棚棚壁上設(shè)置進(jìn)氣口。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)多功能溫室大棚，其特征在于所述的散熱裝置為散熱片或散熱盤管。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)多功能溫室大棚，其特征在于所述的大棚本體(4)包括上下兩層，上層大棚包括背墻和棚膜支架，背墻的底端固定在下層大棚上，頂端連接有棚膜支架，棚膜支架的另一端延伸至背墻的前方，并固定在下層大棚上。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種大棚種植技術(shù)，尤其是一種循環(huán)多功能溫室大棚。該大棚包括大棚本體，其中，所述大棚本體內(nèi)設(shè)有熱泵，大棚本體的下方土壤內(nèi)設(shè)有沼氣池和蓄水池，沼氣池內(nèi)設(shè)有沼氣罐和環(huán)繞在沼氣罐外部的熱水盤管，沼氣罐的外部填充有保溫層，蓄水池內(nèi)設(shè)有蓄熱水箱，蓄熱水箱的外部填充有保溫層，蓄熱水箱設(shè)有三套循環(huán)水管，其中第一套循環(huán)水管與大棚內(nèi)的散熱裝置連接，第二套循環(huán)水管的進(jìn)水口與熱泵的出水口連通，出水口與熱泵的進(jìn)水口連通，第三套循環(huán)水管的進(jìn)水口與熱水盤管的出水口連通，出水口與熱水盤管的進(jìn)水口連通，沼氣罐的出氣口與沼氣燈連接，沼氣燈固定設(shè)置在大棚內(nèi)，大棚本體的頂部設(shè)有補(bǔ)光燈。
文檔編號A01G9/24GK202276681SQ2011200712
公開日2012年6月20日 申請日期2011年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月17日
發(fā)明者魯宏 申請人:魯宏