一种内梯田式单坡面玻璃温室系统技术方案

一种内梯田式单坡面玻璃温室系统，包括北墙、东西山墙、北高南低的单坡玻璃采光顶棚、玻璃南墙、承载顶棚玻璃的桁架，所作的改进是：温室内种植地面为南低北高的阶梯形地面，自玻璃南墙起，至少一层阶梯地面低于室外地面形成下卧耕作层；在靠近玻璃采光顶棚处设置由可转动导光百叶保温板组成的百叶窗式内层顶棚，在温室内安装导光百叶保温板转动驱动机构；在温室内或外有电机转动控制器，本实用新型专利技术的积极效果是：减少对温室后方的挡光、能给下卧耕作层补光、降低了温室的热损失、提高对温室控温能力。降低通风能耗。增强自然通风效果、能对室内温度重新分布。

【技术实现步骤摘要】
一种内梯田式单坡面玻璃温室系统
本技术属于农业领域，具体涉及农作物种植、栽培温室。
技术介绍
1、传统的日光温室东西长度一般在80米-150米，南北进深一般为8～10米，温室前后间隔以不遮光为基准，一般以前面温室的脊高为基数，前后间离等于前边温室脊高的2.5～3倍，这种只适合小规模生产的温室与荷兰玻璃温室相比土地利用率极低。而荷兰玻璃温室虽然破解了南北长进深和规模化生产的问题，但在我国北方地区使用中的存在如下问题：一是清理玻璃表面浮灰和积雪需要人工在屋脊上处理，作业面安全隐患较大；二是冬季北方地区太阳高度角低，受到入射角和玻璃表面积灰积雪等因素的影响，制约了温室的光照强度和作物产量。2、荷兰玻璃温室冬季一般采用内保温帘与玻璃采光顶棚之间形成一个空气夹层，来降低热传导、辐射、对流的损失。存在问题：一是内保温帘采用电动横向开闭方式，保温帘材料要求可伸缩、折叠、由此制约了帘的厚度，增加了热传导的系数；二是空气夹层虽然缓冲了对流产生的热损失，但由于空气夹层不能做到全封闭，变冷的空气夹层还是会透过或绕过保温帘材料影响温室内的空气温度，重新形成一个由高至低的热量散逸途径。荷兰玻璃温室内部的供热设施一般由地面热水管和四周散热器组成。地面热水管适合高悬挂的作物种植(例如西红柿)，而国内需要在地面种植叶菜类等作物的玻璃温室，大都取消了地面热水管，只保留了四周散热器。由此带来的问题是：散热器最大热辐射面积为5米，温室中心部位极易形成冷芯现象。目前，国内解决的办法：一是在温室立柱上增加散热器；二是在温室采光面增加热水管路。以上两种方式都存在热水管路在采光面上铺设，影响地面耕作层光照强度的问题。3、荷兰玻璃温室空间大、进深长，在夏季气温较高时,需要采取大型风机增加横向空气流动，由此产生极大的风机能耗，是北方地区大型玻璃温室亟待解决的技术课题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种内梯田式的单坡面玻璃温室系统，用于常年作物种植栽培，克服现有的温室存在的上述缺点本技术的单坡面玻璃温室包括保温北墙、保温东西山墙、北高南低的单坡玻璃采光顶棚、玻璃采光南墙、承载顶棚玻璃的桁架、分布在温室内的桁架支柱、通风进风口、通风排风口，所作的改进是：温室内种植地面为南低北高的逐级阶梯形地面，至少有一阶地面低于室外地面形成下卧耕作层，至少有一阶地面高于室外地面形成增高耕作层；有在靠近玻璃采光顶棚处设置由可转动导光百叶保温板组成的百叶窗式保温、调温、布光的内层顶棚，导光百叶保温板自温室坡顶至坡底整齐排列相互衔接或搭接成为一行，多行导光百叶保温板相衔接布满全部或大部顶棚，所述的导光百叶保温板表面附着反射层，导光百叶保温板上有东、西向的转轴，转轴通过轴承安装在桁架上或与桁架连接的支撑构件上；在温室内安装导光百叶保温板转动驱动电机，在驱动电机与导光百叶保温板或转轴之间连接传动构件组成导光百叶保温板转动及转角控制机构；在温室内或外有电机转动控制器，所述的控制器由阳光跟踪传感器或时间传感器、微处理器、电磁开关组成；温室通风进风口分布设置在温室南侧低位区。温室通风排风口有低位排风口和高位排风口，低位排风口均匀设置在采光玻璃顶棚上，高位排风口沿东西向分布设在温室屋脊最高处。本技术温室优选外围护结构为：东西长度为100米左右，南北进深为30米左右。温室的南侧高度为1.2左右，北侧脊高为6.5米左右，南北坡度为10度左右，采光顶棚为玻璃，东、西、北侧墙体为保温结构。本技术室内种植地面的优化布局是：室内地面南北向有三个阶梯耕作层，其中第二阶与室外地面平齐作为中间耕作层，中间耕作层南侧是低于中间耕作层0.8-1.2米的下卧耕作层、中间耕作层北侧是高于中间耕作层0.8-1.2米的增高耕作层。为提高内层顶棚的密封性能，本技术导光百叶保温板的优化结构为：导光百叶保温板的南侧边缘及北侧边缘的厚度相对中部厚度减半，前部厚度减半部分的上表面与中部的上表面平齐，后部厚度减半部分的下表面与中部的下表面平齐，前后相邻导光百叶保温板的一半厚度的部分能够相互重叠，导光百叶保温板转轴设在前、后减半部分之间，导光百叶保温板转轴装配在沿桁架纵向固定在桁架两侧的杆形梁上，导光百叶保温板的厚度大于杆形梁横向尺寸，导光百叶保温板转轴前侧有覆盖杆形梁上侧面的部分，导光百叶保温板转轴后侧有覆盖杆形梁的下侧面的部分。本技术中，优选的导光百叶保温板驱动及转角控制机构包括：双向(正、反)转动的驱动电机、蜗轮减速器、减速器驱动的动力轴、固定在导光百叶保温板转轴上的摆臂、同一行导光百叶保温板的转轴上的各相邻摆臂之间的连杆或拉索。在各相邻摆臂之间连接连杆的结构中，导光百叶保温板转轴及动力轴上固定向上方或下方单向伸出的摆臂，摆臂的摆动端铰接连杆；在各相邻摆臂之间连接拉索的结构中，导光百叶保温板转轴及动力轴上固定向上方和下方双向伸出的摆臂，在动力轴上安装与保温板轴上相同的摆臂或者绕线轮、链条轮，在向上伸的摆臂的摆动端连接一根上拉索，在向下伸的摆臂的摆动端连接一根下拉索，上、下拉索连接动力轴上的摆臂两端，或者连接在绕线轮上、或者连接在绕过动力轴上的链条轮的链条的两端。所述的蜗轮减速器的蜗杆连接电机，动力轴连接蜗轮，动力轴的长度以其驱动的导光百叶保温板的行数确定。本技术中，还可选用的导光百叶保温板驱动及转角控制机构包括：能双向转动的驱动电机、减速机，减速器驱动的动力轴、固定在动力轴上的绕线轮或者链条轮或向上下双向伸出的摆臂、固定在导光百叶保温板转轴上的齿轮、安装在滑道上与齿轮啮合的齿条段、固定在温室梁(架)上的拉索折返轮，串接各齿条段并绕过拉索折返轮的拉索，拉索伸向齿条的起始端和绕过折返轮后的末端连接绕线轮，或者连接在绕过链条轮的一段链条的两端，或者连接在动力轴上摆臂的两端，所述的蜗轮减速器的蜗杆连接电机，动力轴连接蜗轮，动力轴的长度以其驱动的导光百叶保温板的行数设定。为简化驱动机构，将靠近驱动电机的导光百叶保温板转轴直接与蜗轮连接，替代动力轴，与作为动力轴的导光百叶保温板转轴同一横排上在各行的导光百叶保温板转轴通过联轴节连接。为满足对温室地面不同光照及温度的区别调整，将构成内层顶棚的全部导光百叶保温板自坡顶至坡底分组，每组独立设置驱动机构。本技术优选在室内一侧山墙设两套电机、蜗轮减速器，一套电机、蜗轮减速器驱动下卧耕作层上方的导光百叶保温板，另一套驱动其余的导光百叶保温板。为在太阳能不能满足全天(昼夜)作物温度需求的情况下人为给温室补充热能，在室内阶梯地形的立面(错层立面)前侧，设置水、气散热器或电加热器，及其附属管路设施。本技术的使用模式包括：1、利用导光百叶保温板为温室采光。根据阳光的入射角，调整导光百叶保温板的角度，将阳光引入温室，由于导光百叶保温板表面为反射材料，阳光入射时会产生一部分对内的折射，它虽然改变了阳光直射的路径，但没有减少进入温室的光照通量。2、用导光百叶保温板为温室保温。夜间将导光百叶保温板落在桁架杆形梁上，成为一个整体的内层顶棚，由此，在采光玻璃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内梯田式单坡面玻璃温室系统，包括保温北墙、保温东西山墙、北高南低的单坡玻璃采光顶棚、玻璃采光南墙、承载顶棚玻璃的桁架、分布在温室内的桁架支柱、通风进风口、通风排风口，其特征是：温室内种植地面为南低北高的逐级阶梯形地面，至少有一阶地面低于室外地面形成下卧耕作层，至少有一阶地面高于室外地面形成增高耕作层；在靠近玻璃采光顶棚处设置由可转动导光百叶保温板组成的百叶窗式保温、调温、布光的内层顶棚，导光百叶保温板自温室坡顶至坡底整齐排列相互衔接或搭接成为一行，多行导光百叶保温板相衔接布满全部或大部顶棚，所述的导光百叶保温板表面附着反射层，导光百叶保温板上有东、西向的转轴，转轴通过轴承安装在桁架上或与桁架连接的支撑构件上；在温室内安装导光百叶保温板转动驱动电机，在驱动电机与导光百叶保温板或转轴之间连接传动构件，组成导光百叶保温板转动及转角控制机构；在温室内或外有电机转动控制器，所述的控制器由阳光跟踪传感器或时间传感器、微处理器、电磁开关组成；温室通风进风口分布设置在温室南侧低位区，温室通风排风口有低位排风口和高位排风口，低位排风口均匀设置在采光玻璃顶棚上，高位排风口沿东西向分布设在温室屋脊最高处。/n...

【技术特征摘要】
1.一种内梯田式单坡面玻璃温室系统，包括保温北墙、保温东西山墙、北高南低的单坡玻璃采光顶棚、玻璃采光南墙、承载顶棚玻璃的桁架、分布在温室内的桁架支柱、通风进风口、通风排风口，其特征是：温室内种植地面为南低北高的逐级阶梯形地面，至少有一阶地面低于室外地面形成下卧耕作层，至少有一阶地面高于室外地面形成增高耕作层；在靠近玻璃采光顶棚处设置由可转动导光百叶保温板组成的百叶窗式保温、调温、布光的内层顶棚，导光百叶保温板自温室坡顶至坡底整齐排列相互衔接或搭接成为一行，多行导光百叶保温板相衔接布满全部或大部顶棚，所述的导光百叶保温板表面附着反射层，导光百叶保温板上有东、西向的转轴，转轴通过轴承安装在桁架上或与桁架连接的支撑构件上；在温室内安装导光百叶保温板转动驱动电机，在驱动电机与导光百叶保温板或转轴之间连接传动构件，组成导光百叶保温板转动及转角控制机构；在温室内或外有电机转动控制器，所述的控制器由阳光跟踪传感器或时间传感器、微处理器、电磁开关组成；温室通风进风口分布设置在温室南侧低位区，温室通风排风口有低位排风口和高位排风口，低位排风口均匀设置在采光玻璃顶棚上，高位排风口沿东西向分布设在温室屋脊最高处。


2.根据权利要求1所述的一种内梯田式单坡面玻璃温室系统，其特征是：室内地面南北向有三个阶梯耕作层，其中第二阶与室外地面平齐作为中间耕作层，中间耕作层南侧是低于中间耕作层0.8-1.2米的下卧耕作层、中间耕作层北侧是高于中间耕作层0.8-1.2米的增高耕作层。


3.根据权利要求1所述的一种内梯田式单坡面玻璃温室系统，其特征是：下卧耕作层上方的导光百叶保温板成一组，由单独的驱动机构驱动，实现该组导光百叶保温板单独转动或与其余导光百叶保温板同步转动的两种转动形式。


4.根据权利要求1所述的一种内梯田式单坡面玻璃温室系统，其特征是：导光百叶保温板的南侧边缘及北侧边缘的厚度相对中部厚度减半，前部厚度减半部分的上表面与中部的上表面平齐，后部厚度减半部分的下表面与中部的下表面平齐，前后相邻导光百叶保温板的一半厚度的部分能够相互重叠，导光百叶保温板转轴设在前、后减半部分之间，导光百叶保温板转轴装配在沿桁架纵向固定在桁架两侧的杆形梁上，导光百叶保温板的厚度大于杆形梁横向尺寸，导光百叶保温板转轴前侧有覆盖杆形梁上侧面的部分，导光百叶保温板转轴后侧有覆盖...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵亮，王伟，王健君，赵麒，雷朋飞，王树贵，陈亚洲，赵莲花，荣保军，尹维声，李民，孙耀东，孙冠廷，许若琪，白洋，
申请(专利权)人：吉林天亮人工环境科技有限公司，
类型：新型
国别省市：吉林;22