一种日光温室大棚的空气温湿度调控方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种日光温室大棚的空气温湿度调控方法及装置，包括大棚空气循环系统、蓄热和调湿系统和空气流量调节系统；在大棚温度的不同时段，大棚空气循环系统开启不同模式，由大棚空气循环系统保温管道、分风管道、送风管道、出风管道、离心式送风机和散流器实现空气循环，通过保温管道中布置松散砂石、砾石、卵石和多孔吸湿材料实现蓄热和调湿；通过温湿度传感器、太阳辐射传感器和送风机实现空气流量调节。本发明专利技术将白天日光大棚内的热量送入土壤管道中的块状岩石等进行蓄热，防止植被根部的冻害；降低大棚内的温度振幅；调节大棚内的相对湿度，防止因为夜晚因为温度过低引起的植被的结霜冻害。被的结霜冻害。被的结霜冻害。

【技术实现步骤摘要】
一种日光温室大棚的空气温湿度调控方法及装置


[0001]本专利技术涉及农业大棚种植和特种环境参数调控领域，特别涉及一种日光温室大棚的空气温湿度调控方法及装置。

技术介绍

[0002]日光温室大棚是现代农业的重要设施，为城市乡村提供反季节的花卉、蔬菜和水果等。由于蔬菜、水果、花卉等植被的种类不同，生长发育的环境参数也不同，为植物生长提供适宜的人工环境至关重要。有关日光大棚的专利技术种类繁多，包括大棚的保温、墙体蓄热、太阳能高效利用、室内调温技术等已有很多应用技术。
[0003]目前，温室日光大棚普遍存在温度变化大，易产生寒害、冻害和高温危害，大棚内湿度大易产生霜冻等难题。更为重要的是，目前的很多专利技术采用的装置、设备和系统的价格昂贵，初投资大，适用于大规模生产环节。对于广大农村、山村等地区的小规模生产带来不便。

技术实现思路

[0004]为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术从大幅降低日光温室大棚成本，充分利用当地现有廉价或免费材料，提出了一种日光温室大棚的空气温湿度调控方法及装置，将白天日光大棚内的热量送入土壤管道中的块状岩石等进行蓄热，一方面可以提高土壤温度，防止植被根部的冻害；另一方面，夜晚再将热量缓慢释放出来输送至大棚植被表面，降低大棚内的温度振幅；同时，土壤管道中的砂石和多孔吸湿材料可以调节大棚内的相对湿度，防止因为夜晚因为温度过低引起的植被的结霜冻害。
[0005]本专利技术是通过下述技术方案来实现的。
[0006]本专利技术一方面，提供了一种日光温室大棚的空气温湿度调控方法，包括大棚空气循环系统、蓄热和调湿系统和空气流量调节系统；
[0007]大棚空气循环系统包括两种开启模式：
[0008]在中午12时前，当空气流量调节系统检测到棚内温度上升幅度达到10
‑
15℃时，大棚空气循环系统开启低速运行模式；在中午12时，大棚空气循环系统定时开启低速运行模式；
[0009]白天，当棚内温度＞30℃，大棚空气循环系统开启高速运行模式；棚内温度＜30℃时，大棚空气循环系统开启中速运行模式；
[0010]白天空气循环系统运行的同时，蓄热调湿系统以蓄热模式同时进行；
[0011]夜晚，当空气流量调节系统检测到土壤温度＜0℃，或者棚内的相对湿度＞90％时，大棚空气循环系统开启高速运行模式，蓄热调湿系统将白天蓄积的热量以放热模式同时进行；当土壤温度＞0℃，或者相对湿度＜80％时，大棚空气循环系统开启低速运行模式。
[0012]作为优选，大棚空气循环系统由离心式风机驱动高速、中速和低速三种运行模式，所述低速运行模式为离心式风机额定风量的20
‑
30％；
[0013]作为优选，所述中速运行模式为离心式风机额定风量的40
‑
60％；
[0014]作为优选，所述高速运行模式为离心式风机额定风量的80％以上。
[0015]本专利技术另一方面，提供了一种日光温室大棚的空气温湿度调控装置，包括大棚空气循环系统、蓄热和调湿系统和空气流量调节系统；
[0016]大棚空气循环系统包括设于土壤中的保温管道、设于保温管道之间的分风管道，还包括连通分风管道的送风管道和连通保温管道的出风管道，以及连通送风管道的离心式送风机和出风管道散流器；
[0017]蓄热和调湿系统包括在土壤中的保温管道中布置的松散砂石、块状砾石、块状卵石和多孔吸湿材料；
[0018]空气流量调节系统包括由温度传感器T、相对湿度传感器RH、太阳辐射传感器Ra、土壤温度传感器T0和离心式送风机。
[0019]作为优选，大棚中设有至少一个大棚空气循环系统单元。
[0020]作为优选，若干根保温管道沿大棚长度方向并行排列，分风管道连通在保温管道之间，保温管道与分风管道埋设于土壤地面下10
‑
15cm；送风管道连通分风管道并在顶部连通离心式送风机，出风管道垂直连通在保温管道两端部；出风管道顶部设有散流器。
[0021]作为优选，分风管道连通保温管道处为大棚土壤表面的最低点，分风管道底部布置有厚度为10mm氯化钙干燥剂，保温管道自分风管道处分别向两端向上倾斜0.5
‑
1.0
°
。
[0022]作为优选，所述出风管道伸出土壤地面的高度为0.5
‑
1.5m，送风管道伸出土壤地面的高度是出风管道高度的1.5
‑
2倍。
[0023]作为优选，保温管道采用聚氯乙稀、聚乙烯、聚丙烯或硬质聚氯乙烯硬质塑料管材，管径为100mm
‑
200mm。
[0024]作为优选，松散砂石的粒径为5
‑
15mm，在保温管道底部铺设的厚度为保温管道管径的10
‑
15％；
[0025]块状砾石和块状卵石为不规则体或球体，多孔吸湿材料为多孔矿物岩石、碎砖块、植物秸秆团；块状砾石、块状卵石和多孔吸湿材料当量直径为保温管道管径的55
‑
70％。
[0026]与现有技术相比，本专利技术充分利用当地现有廉价或免费材料，大幅降低系统成本；从大棚内植被所需的温度和相对湿度出发，对植被生长所需的环境参数进行自适应调节。同时，又从太阳辐射、大棚内温度、大棚内相对湿度、土壤温度等参数的检测出发，通过控制离心式送风机的风量，调节大棚内的温度和湿度，降低大棚内植被的冻害、寒害和高温危害的产生。
附图说明
[0027]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术的不当限定，在附图中：
[0028]图1为本专利技术的结构流程和原理图；
[0029]图2为本专利技术管道铺设示意图；
[0030]图3是保温管道内部的砂石、岩石和多孔矿物岩石等布置示意图。
[0031]图中：1、保温管道；2、分风管道；3、送风管道；4、出风管道；5、离心式送风机；6、散流器；7、土壤；温度传感器T、相对湿度传感器RH、太阳辐射传感器Ra、土壤温度传感器T0。
[0032]a、管道底部松散砂石；b、块状砾石；c、块状卵石；d、多孔吸湿材料。
具体实施方式
[0033]下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本专利技术，在此本专利技术的示意性实施例以及说明用来解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。
[0034]参照图1、图2和图3所示，本专利技术实施例提供了一种日光温室大棚的空气温湿度调控装置结构示意图。
[0035]如图1和图2所示，大棚空气循环系统、蓄热和调湿系统以及空气流量调节系统；大棚空气循环系统包括设在土壤7中的保温管道1、分风管道2、送风管道3、出风管道4、离心式送风机5和散流器6。蓄热和调湿系统包括在土壤中的保温管道1中布置的管道底部松散砂石a和依次间隔布置的块状砾石b、块状卵石c和多孔吸湿材料d。空气流量调节系统包括由温度传感器T、相对湿度传感器RH、太阳辐射传感器Ra和土壤温度传感器T0。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种日光温室大棚的空气温湿度调控方法，其特征在于，包括大棚空气循环系统、蓄热调湿系统以及空气流量调节系统；大棚空气循环系统包括两种开启模式：在中午12时前，当空气流量调节系统检测到棚内温度上升幅度达到10
‑
15℃时，大棚空气循环系统开启低速运行模式；在中午12时，大棚空气循环系统定时开启低速运行模式；白天，当棚内温度＞30℃，大棚空气循环系统开启高速运行模式，当棚内温度＞30℃，大棚空气循环系统开启中速运行模式；白天空气循环系统运行的同时，蓄热调湿系统以蓄热模式同时运行；夜晚，当空气流量调节系统检测到土壤温度＜0℃，或者棚内的相对湿度＞90％时，大棚空气循环系统开启高速运行模式，蓄热调湿系统将白天蓄积的热量以放热模式同时进行；当土壤温度＞0℃，或者相对湿度＜80％时，大棚空气循环系统开启低速运行模式。2.根据权利要求1所述的一种日光温室大棚的空气温湿度调控方法，其特征在于，大棚空气循环系统由离心式风机驱动高速、中速和低速三种运行模式，所述低速运行模式为离心式风机额定风量的20
‑
30％；所述中速运行模式为离心式风机额定风量的40
‑
60％；所述高速运行模式为离心式风机额定风量的80％以上。3.一种权利要求1所述方法的日光温室大棚的空气温湿度调控装置，其特征在于，包括大棚空气循环系统、蓄热调湿系统和空气流量调节系统；大棚空气循环系统包括设于土壤中的保温管道、设于保温管道之间的分风管道，还包括连通分风管道的送风管道和连通保温管道的出风管道，以及连通送风管道的离心式送风机和出风管道散流器；蓄热调湿系统包括在土壤中的保温管道中布置的松散砂石、块状砾石、块状卵石和多孔吸湿材料；空气流量调节系统包括由温度传感器T、相对湿度传感器RH、太阳辐射传感器Ra、土壤温度传感器T0和离心式送风机。4.根据权利要求3所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：王赞社，顾兆林，冯诗愚，高秀峰，李云，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：