一种潮汐式自然光人工气候温室及控制方法技术

本发明专利技术公开了一种潮汐式自然光人工气候温室及控制方法，包括温室本体、粒料充排装置，所述温室本体设置双层中空透光顶棚，所述温室本体设置双层中空透光墙面，所述透光墙面、透光顶棚的中空空腔与粒料充排装置连接，所述温室配套设置低温空调、保温水桶、冷水桶，所述低温空调具有产生冷热水、冷热气四种功能。本发明专利技术是通过隔热粒料进出中空空腔进行隔热与透光转换、空调运作蓄热制冷、冷水湿帘强化蒸发降温的综合应用，实现对温室的环境温度有效而精确地控制，温室空间大，既能为试验植物创造理想的目标温度，又保留自然光照，克服了植物生长受天气变化和四季气候刚性约束的弊端，便于大量推广使用。

【技术实现步骤摘要】
一种潮汐式自然光人工气候温室及控制方法
本专利技术属于人工气候温室设备
，具体涉及一种潮汐式自然光人工气候温室及控制方法。
技术介绍
植物生长发育受光照、温度和湿度等环境因子的影响，日照长度、昼夜温差、光照强度等对植物生理生化状态和发育方向有显著影响。在科学研究中人们常用人工气候温室或气候箱来获得植物理想生长发育条件。然而，纯粹的人工气候不仅非常耗能，也难以获得强壮生长的植物。比如现有的人工栽培气候箱使用人工光照、空调和弥雾机来调节气候，主要缺陷为空间小，不合适较为高大的农作物；光照强度多在5000lux左右，难以满足高光照植物的连续正常开花30000lux的要求；所使用的荧光灯光谱也不适合植物开花需要，难以获得太阳光的类似效果；隔热效果差，能源消耗大，制冷时低于8度以下的低温很难实现。比如在小孢子诱导培养中，就难以实现连续开花和获得发育良好的胚性小孢子，严重影响了诱导培养效果。而大型人工气候温室大多采用玻璃温室，空调降温，单位能耗很高，难以在地区和基层科研单位普及推广。为此，研究开发一种结构简单，空间大，能耗低，能满足植物特定生长发育需要的潮汐式自然光人工气候温室及控制方法是解决上述问题的关键。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种结构简单，空间大，能耗低，既能为试验植物创造理想的目标温度，又保留自然光照，满足植物特定生长发育需要的潮汐式自然光人工气候温室及控制方法。既能满足科学研究需要和种植目标，又能种植原产不同气候带的植物。本专利技术的第一目的是这样实现的，包括温室本体、粒料充排装置，所述温室本体设置双层中空透光顶棚，所述温室本体设置双层中空透光墙面，所述透光墙面、透光顶棚的中空空腔与粒料充排装置连接，所述粒料充排装置可以对中空空腔进行充填或抽排隔热粒料，所述北墙内侧中部设置空调的室内机，所述空调室内机内设置换热管A，所述换热管A与冷水桶连接。第二目的是这样实现的：基于温室可自然光照射植被，通过隔热粒料进出温室双层透光层中空空腔，空调运作升降温，热交换储热放热，湿帘蒸发降温，风机带动空气流动的方式，实现对温室的环境温度控制。本专利技术具有以下技术效果：1、采用中空的透光墙面、顶棚和轻质隔热粒料，通过控制轻质粒料进出中空空腔，解决了一般温室隔热与遮光的矛盾、控温与保光的矛盾；2、采用保温水桶、冷水桶的换热装置与低温空调的组合，使空调具有产生冷热水、冷热气四种功能，突破了冷库机组不能制热的局限，将空调制冷时外机（压缩机）产生的热能收集，反向实施空气能加热时再利用，达到双向节能的功能；3、利用空调+冷却水+湿帘的组合，突破了普通湿帘降温只能使室温比气温降低5度左右的局限，可以达到15度以上，能根据植被温度需要调整到相应温度；4、本专利技术可以通过人工低温自然光诱导单倍体细胞组织培养，也可用于通过减少昼夜温差诱导植物矮化栽培试验，还可以用于通过提高夜温缩短植物开花时间。附图说明图1为本专利技术结构示意图；图2为本专利技术墙体与粒料充排装置一种连接俯视示意图；图3为本专利技术顶棚与粒料充排装置一种连接俯视示意图；图4为本专利技术温室本体与粒料存储仓另一种连接示意图；图5为本专利技术空调室内机换热工作原理图；图6为本专利技术之控制逻辑关系图；图中：1-顶棚，2-东墙，3-粒料充排装置，301-粒料存储仓，302-粒料输送管，303-粒料风机，304-粒料阻隔网，4-室内机，5-室外机，6-保温水桶，7-湿帘，8-换气风机，9-透明隔板，10-透光墙面，11-顶棚，12-隔热粒料，13-换热管A，虚箭头-充填气流流向。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步的说明，但不以任何方式对本专利技术加以限制，基于本专利技术教导所作的任何变换或替换，均属于本专利技术的保护范围。如附图1～6所示本专利技术包括温室本体、粒料充排装置3，所述温室本体设置双层中空透光顶棚1，所述温室本体设置双层中空透光墙面，所述透光墙面、透光顶棚的中空空腔与粒料充排装置3连接，所述粒料充排装置3可以对空腔进行充填或抽排隔热粒料，所述北墙内侧上设置空调的室内机4，所述空调室内机内设置换热管A，所述换热管A与冷水桶连接，热交换水在换热管与冷水桶之间形成循环。所述粒料充排装置3包括粒料存储仓301、粒料输送管302、粒料风机303、轻质隔热粒料，所述粒料存储仓301通过粒料输送管302与空腔连通形成密闭循环环路，所述粒料风机303设置在密闭循环环路上，所述轻质隔热粒料设置在粒料存储仓301内，所述粒料存储仓一端的密闭循环环路设置粒料阻隔网304。所述风机与粒料存储仓之间设置粒料阻隔网。所述北墙为不透光固定墙体。所述透光墙面至上而下由透光隔板9间隔成多个相互独立的腔体，每个腔体分别通过粒料输送管302与粒料存储仓301连通形成环路，所述透光顶棚的空腔由透光隔板9横向间隔成多个腔体，每个腔体分别通过粒料输送管302与粒料存储仓301连通形成环路。充填时，粒料风机运转形成环形气流，气流带动粒料存储仓中的轻质隔热粒料通过粒料输送管进入到温室本体的双层中空空腔中，在粒料阻隔网的阻挡下在中空空腔聚集形成隔热层；抽排时，粒料风机反向运转形成反向环形气流，双层中空空腔中的轻质隔热粒料在反向气流作用下通过粒料输送管返回到粒料存储仓中，多通道进出，提升效率。所述粒料存储仓301呈漏斗状设置在温室本体的侧后方或下方，所述温室本体的顶部中空空腔通过料料输送管与粒料存储仓内部连接，所述温室本体的底部中空空腔与粒料存储仓连接，所述粒料存储仓301与温室本体顶部、底部环路连接处均设置粒料阻隔网304，所述粒料阻隔网为阻隔阀门。充填时，粒料风机进风口的粒料阻隔网阀门开启，温室本体与粒料存储仓连接处的粒料阻隔网阀门关闭，粒料风机运转形成环形气流，粒料存储仓中的轻质隔热粒料通过粒料输送管进入到温室本体的双层中空空腔中，在关闭的粒料阻隔网阀门的阻挡下在中空空腔由下而上聚集形成隔热层；抽排时，粒料风机进风口的粒料阻隔网阀门关闭，温室本体与粒料存储仓连接处的粒料阻隔网阀门开启，粒料风机运转形成环形气流，双层中空空腔中的轻质隔热粒料在气流作用下通过由下而上返回到粒料存储仓中。所述空调的室外机5内设置换热管B，所述换热管B与保温水桶6连接。空调对温室降温时，保温水桶贮蓄热水；空调对温室室升温时，保温水桶的热水回流通过空调使温室升温，实施空气能加热，双向循环利于节能。所述空调室外机、保温水桶设置在北墙外侧。所述北墙2上设置湿帘7，所述湿帘长度方向上覆盖北墙，所述湿帘上方设置喷淋管，所述喷淋管与冷水桶连通，所述冷水桶的冷却水可通过喷淋管喷洒在湿帘上。所述冷水桶通过管道与水源连接。所述南墙上设置有换气风机8。所述换气风机至少有一个负压风机。所述空调、保温水桶、冷水桶与温室智能控制系统电连接。利于对空调的制冷水、制冷气、制热水和制热气四种功能相互转换的统一控制。当空调对室内制冷气或通过换热管A制冷水降温时，空调压缩产本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种潮汐式自然光人工气候温室，包括温室本体、粒料充排装置（3），其特征在于：所述温室本体设置双层中空透光顶棚（1），所述温室本体设置双层中空透光墙面，所述透光墙面、透光顶棚的中空空腔与粒料充排装置（3）连接，所述粒料充排装置（3）可以对空腔进行充填或抽排隔热粒料，所述北墙内侧设置空调的室内机（4），所述空调室内机内设置换热管A，所述换热管A与冷水桶连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种潮汐式自然光人工气候温室，包括温室本体、粒料充排装置（3），其特征在于：所述温室本体设置双层中空透光顶棚（1），所述温室本体设置双层中空透光墙面，所述透光墙面、透光顶棚的中空空腔与粒料充排装置（3）连接，所述粒料充排装置（3）可以对空腔进行充填或抽排隔热粒料，所述北墙内侧设置空调的室内机（4），所述空调室内机内设置换热管A，所述换热管A与冷水桶连接。


2.根据权利要求1所述潮汐式自然光人工气候温室，其特征在于：所述粒料充排装置（3）包括粒料存储仓（301）、粒料输送管（302）、粒料风机（303）、轻质隔热粒料，所述粒料存储仓（301）通过粒料输送管（302）与空腔连通形成密闭循环环路，所述粒料风机（303）设置在密闭循环环路上，所述轻质隔热粒料设置在粒料存储仓（301）内，所述温室本体与粒料存储仓一端的粒料输送管连接处设置粒料阻隔网（304）。


3.根据权利要求2所述潮汐式自然光人工气候温室，其特征在于：所述透光墙面至上而下由透光隔板间隔成多个相互独立的腔体，每个腔体分别通过粒料输送管（302）与粒料存储仓（301）连通形成环路，所述透光顶棚的空腔由透光隔板（9）横向间隔成多个腔体，每个腔体分别通过粒料输送管（302）与粒料存储仓（301）连通形成环路。


4.根据权利要求2所述潮汐式自然光人工气候温室，其特征在于：所述粒料存储仓（301）呈漏斗状设置在温室本体的侧后方或下方，所述温室本体的顶部中空空腔通过粒料输送管与粒料存储仓内部连接，所述温室本体的底部中空空腔与粒料存储仓连接，所述粒料存储仓（301）与温室本体顶部、底部环路连接处均设置粒料阻隔网（304），所述粒料阻隔网为粒料阻隔阀门。


5.根据权利要求1所述潮汐式自然光人工气候温室，其特征在于：所述空调的室外机（5）内设置换热管B，所述换热管B与保温水桶（6）连接。


6.根据权利要求1所述潮汐式自然光人工气候温室，其特征在于：所述北墙（2）上设置湿帘（7），所述湿帘长度上覆盖北墙，所述湿帘上方设置喷淋管，所述喷淋管与冷水桶连通，所述冷水...

【专利技术属性】
技术研发人员：李金泽，刘关所，张婷，许凤，张艺萍，杨秀梅，苏艳，王丽花，张丽芳，
申请(专利权)人：云南省农业科学院花卉研究所，
类型：发明
国别省市：云南;53