一种储能高产值温室技术领域
本发明属于农业建筑领域,具体涉及一种储能高产值温室。
背景技术
随着农业现代化进程的加快,我国北方地区的温室,尤其是集群化大型温室大量
出现,现代化温室的普及,不仅仅在冬天的时候能够使得作物也能够正常生长,同时也使得
认为控制作物生长环境成为可能。
目前应用的温室分为小型独立温室和大型玻璃农作物工场,小型独立温室应用较
多,但是其热量利用不是很充分,并且农业机械也无法进入其中。而大型玻璃农作物工场由
于比较大型,有很多农业工人在其中工作,而其中温度较高,并且一旦建造成型,很难对其
进行改造。
作物生长所需温度较动物适宜温度高10摄氏度左右,并且作物生长必需光、水、空
气,如何将这几种要素合理调配,并完全实现人工设定成为农业现代化臻待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提出一种光伏日光温室。
具体通过如下技术手段实现。
一种储能高产值温室,包括前墙体、后墙体,棚面,水循环系统和空气循环系统。
所述前墙体为空心砖砌筑的墙体,在前墙体内部为中空设置,形成前墙空心区,所
述前墙空心区为上部开口的空心区域,在所述前墙空心区内设置有前墙水箱,所述前墙水
箱仅与所述前墙空心区底端固定连接,与其侧部和上部均留有间隙。
所述后墙体为空心砖砌筑的墙体,在后墙体内部为中空设置,形成后墙空心区,所
述后墙空心区为上部开口的空心区域,在所述后墙空心区内设置有后墙水箱,所述后墙水
箱仅与所述后墙空心区底端固定连接,与其侧部和上部均留有间隙,在所述后墙空心区中
部设置有第一空气管道,在所述后墙空心区的顶端设置有第二空气管道,所述第一空气管
道将后墙空心区与温室内部相连通,所述第二空气管道将后墙空心区与温室外部相连通。
所述前墙体内侧、前墙空心区内侧、后墙体内侧以及后墙空心区内侧均涂覆有潜
热储能涂料,所述潜热储能涂料为十水合亚硫酸钠与十水合碳酸钠按(2.5~3.5):(6.5~
7.5)的质量比配比后,混合加热熔融后涂覆于空心砖表面。
所述棚面包括充气薄膜和隔热膜部件,所述充气薄膜内部充气,一端与所述前墙
空心区顶端连接,另一端与所述后墙空心区顶端连接,所述隔热膜部件一端与前墙体顶端
相连,另一端与后墙体中上部相连,所述隔热膜部件包括隔热膜支架、隔热膜本体和隔热膜
卷取部件,所述隔热膜支架为斜向设置的铝合金网架,所述隔热膜本体为上表面涂覆有红
外隔热涂层的高强度薄膜,所述隔热膜卷取部件用于将隔热膜本体从隔热膜支架下部卷取
到隔热膜支架顶端。
所述红外隔热涂层为双层结构,上层为阻隔层,下层为功能层,所述阻隔层为掺铝
氧化锌涂层,所述功能层为Ag合金涂层,所述Ag合金涂层按重量百分比计为Y:2.5~3.3%,
Mg:1.1~2.5%,B:0.8~1.9%,Zn:0.2~0.5%,余量为Ag,所述功能层厚度为15~20nm。
所述水循环系统包括与所述前墙水箱以及所述后墙水箱相连通的灌溉管道,以及
设置在所述灌溉管道上的灌溉喷头。
所述空气循环系统包括所述第一空气管道、第二空气管道,以及设置在侧墙两端
的第三空气管道,所述第三空气管道为两个,分别设置在两个侧墙上,且一个设置在侧墙靠
近后墙体的一端,另一个设置在侧墙靠近前墙体的一端,均用于温室内部和温室外部气体
交换。
作为优选,所述前墙体高度为所述后墙体高度的1/2~1/3。
作为优选,所述空气循环系统的每个空气管道上均设置有气泵。
作为优选,所述充气薄膜靠近前墙体的1/3长度内的弧度小于远离前墙体2/3长度
的弧度。
作为替换,所述隔热膜部件包括隔热膜支架、隔热膜本体和隔热膜收缩部件,所述
隔热膜支架为斜向设置的铝合金网架,所述隔热膜本体为上表面涂覆有红外隔热涂层的高
强度钢化玻璃,所述隔热膜收缩部件用于将隔热膜本体从隔热膜支架下部收缩到隔热膜支
架顶端。
所述高强度钢化玻璃按质量百分比计为:氧化铝:5~14%,氧化镁:5~8%,氧化钛:
0.01~0.02%,余量为二氧化硅。
作为优选,所述隔热膜本体为多块铰接设置,伸长时成为一层平面,收缩时成为多
块重叠设置。
作为优选,所述高强度薄膜为厚度为1~2.5mm(优选2mm)的高透光塑料薄膜。
作为优选,所述水循环系统还包括雨水收集装置,所述雨水收集装置设置在温室
外部的后墙顶端,并与所述后墙水箱相连接。
作为优选,所述雨水收集装置设置有外壳,所述外壳设置为黑色铸铁外部涂覆防
腐蚀漆层的结构设置,所述雨水收集装置包括上部的倒锥形收集腔和下部的输送管道,所
述倒锥形收集腔与输送管道相接处设置有开闭阀门。
本发明的效果在于:
1,通过设置有与前墙体和后墙体内空腔连通的充气薄膜,使得太阳光能够单独对充气
薄膜内的空气进行先行加热,使得温室内的气体分为温室内作物生长的空气和充气薄膜以
及墙体内流通的热空气,并且设置二者可以连通的第一空气管道,且该第一空气管道上的
气泵可以双向抽气,从而可以很好的实现根据温室内空气的温度而对其进行温度调节。
且由于设置有隔热膜部件,使得温室内的空间也分为上部储热空间和下部作物生
长空间,由于隔热膜部件上层设置有反射红外线热量的涂层,从而使得可见光从隔热膜透
过(可见光中也储存有热量,可以对室内空气进行加热,同时又不是很热,不会过度加热使
得温室内空气过度的高,而对温室内的作物产生相反的效果),而带有大量热量的红外线则
反射回充气薄膜内(太阳光中50%左右的热量在可见光中储存,42%左右的热量在红外线中
储存),进一步加热其中的空气。从而对太阳光区分热量和光而进行更加细致合理的利用。
通过对红外隔热涂层进行改进,其中作为阻隔层的掺铝氧化锌涂层为现有已知的
红外阻隔层,其能够更好的保护功能层中Ag等元素不被氧化和其他破坏。而重点的是通过
对功能层的Ag合金进行改进,其中Y和Mg含量的合理搭配可以增强抗硫化和变色能力,Y和B
含量的合理搭配可以使得B优先与氧反应,从而可以避免Ag的氧化,从而增强了该涂层的抗
氧化能力,合理Zn含量的添加可以增强涂层与薄膜(或玻璃)的粘附性,从而更好的避免涂
层脱落(由于隔热膜部件是需要经常收缩或卷取的,因此粘附性要求需要较高),但是本发
明研究发现,合金中高于0.5%的Zn会降低Ag层的红外反射性能,因此本发明特定含量范围
内的Zn、Y、Mg和B使得该隔热膜部件更加完美的与温室内充气薄膜进行配合。
通过在温室内和前墙体、后墙体内部涂覆潜热储能涂料,并对该潜热储能涂料进
行含量改进,使得其与前墙体和后墙体空心砖的配合可以更加完美的对内部热量储存在空
心砖内,而当夜晚的时候,或充气薄膜空气释放出去的时候,而进行热量的释放,更加好的
对热量进行利用。
2,由于在前墙体和后墙体空腔内设置有水箱,而充气薄膜中的空气温度相对较
高,并且水箱在这些空气的包围之中,从而可以很好的对水箱中的水进行预热,而水箱是与
温室内灌溉管道相连接的,使得灌溉作物喷出的水不是低温的水而是可以促进作物加快生
长的温水(低于15℃的灌溉水会减缓作物根部的生长)。并且由于设置有雨水收集装置,并
且在雨水收集装置中设置有开关,也就是说并不是雨水收集之后马上就会流入到灌溉系统
中,而是在收集装置中放置一定时间,等待晴天阳光预热之后才会进入到水箱中,从而使得
雨水资源也得到更好的利用。
3,由于设定了特定的温室内不同空气存在部位,充气薄膜内热空气、温室内作物
正常生长的空气以及温室外部空气的循环就至关重要,由于充气薄膜内的空气长期具有相
对较高的温度,因此其中不容易滋生潮湿菌,而温室内的空气非常容易滋生对于作物害处
极大的潮湿菌,因此通过设置第一空气管道、第二空气管道和第三空气管道,分别对上述不
同的空气进行适时的交换,既能避免直接将外部空气与内部空气交换造成能量的大量浪
费,又能对温室内空气进行周期性的消毒和温度调整。同时通过对第三空气管道位置的设
定(非同一直线,且相差较远)使得当仅打开第三空气管道的时候,温室内部横向形成气体
涡流,从而可以更加好的对温室内的空气进行整体置换。
附图说明
图1为本发明储能高产值温室侧视剖视的结构示意图。
图2为本发明储能高产值温室俯视剖视的结构示意图。
其中:11-前墙体,12-前墙空心区,13-前墙水箱,2-充气薄膜,21-隔热膜,22-隔热
膜卷取部件,31-后墙体,32-后墙空心区,33-后墙水箱,41-种植面,42-行走面,5-潜热储能
涂料,6-灌溉管道,61-喷头,63-第一空气管道,64-第二空气管道,65-第三空气管道。
具体实施方式
实施例1
如图1和图2所示。
一种储能高产值温室,包括前墙体、后墙体,棚面,水循环系统和空气循环系统。
所述前墙体为空心砖砌筑的墙体,在前墙体内部为中空设置,形成前墙空心区,所
述前墙空心区为上部开口的空心区域,在所述前墙空心区内设置有前墙水箱,所述前墙水
箱仅与所述前墙空心区底端固定连接,与其侧部和上部均留有间隙。
所述后墙体为空心砖砌筑的墙体,在后墙体内部为中空设置,形成后墙空心区,所
述后墙空心区为上部开口的空心区域,在所述后墙空心区内设置有后墙水箱,所述后墙水
箱仅与所述后墙空心区底端固定连接,与其侧部和上部均留有间隙,在所述后墙空心区中
部设置有第一空气管道,在所述后墙空心区的顶端设置有第二空气管道,所述第一空气管
道将后墙空心区与温室内部相连通,所述第二空气管道将后墙空心区与温室外部相连通。
所述前墙体内侧、前墙空心区内侧、后墙体内侧以及后墙空心区内侧均涂覆有潜
热储能涂料,所述潜热储能涂料为十水合亚硫酸钠与十水合碳酸钠按2.8:6.6的质量比配
比后,混合加热熔融后涂覆于空心砖表面。
所述棚面包括充气薄膜和隔热膜部件,所述充气薄膜内部充气,一端与所述前墙
空心区顶端连接,另一端与所述后墙空心区顶端连接,所述隔热膜部件一端与前墙体顶端
相连,另一端与后墙体中上部相连,所述隔热膜部件包括隔热膜支架、隔热膜本体和隔热膜
卷取部件,所述隔热膜支架为斜向设置的铝合金网架,所述隔热膜本体为上表面涂覆有红
外隔热涂层的高强度薄膜,所述隔热膜卷取部件用于将隔热膜本体从隔热膜支架下部卷取
到隔热膜支架顶端。
所述红外隔热涂层为双层结构,上层为阻隔层,下层为功能层,所述阻隔层为掺铝
氧化锌涂层,所述功能层为Ag合金涂层,所述Ag合金涂层按重量百分比计为Y:2.6%,Mg:
1.5%,B:1.0%,Zn:0.3%,余量为Ag,所述功能层厚度为16nm。
所述水循环系统包括与所述前墙水箱以及所述后墙水箱相连通的灌溉管道,以及
设置在所述灌溉管道上的灌溉喷头。
所述空气循环系统包括所述第一空气管道、第二空气管道,以及设置在侧墙两端
的第三空气管道,所述第三空气管道为两个,分别设置在两个侧墙上,且一个设置在侧墙靠
近后墙体的一端,另一个设置在侧墙靠近前墙体的一端,均用于温室内部和温室外部气体
交换。
所述前墙体高度为所述后墙体高度的38%。
所述空气循环系统的每个空气管道上均设置有气泵。
所述充气薄膜靠近前墙体的1/3长度内的弧度小于远离前墙体2/3长度的弧度。
所述高强度薄膜为厚度为2mm的高透光塑料薄膜。
所述水循环系统还包括雨水收集装置,所述雨水收集装置设置在温室外部的后墙
顶端,并与所述后墙水箱相连接。
所述雨水收集装置设置有外壳,所述外壳设置为黑色铸铁外部涂覆防腐蚀漆层的
结构设置,所述雨水收集装置包括上部的倒锥形收集腔和下部的输送管道,所述倒锥形收
集腔与输送管道相接处设置有开闭阀门。
实施例2
一种储能高产值温室,包括前墙体、后墙体,棚面,水循环系统和空气循环系统。
所述前墙体为空心砖砌筑的墙体,在前墙体内部为中空设置,形成前墙空心区,所
述前墙空心区为上部开口的空心区域,在所述前墙空心区内设置有前墙水箱,所述前墙水
箱仅与所述前墙空心区底端固定连接,与其侧部和上部均留有间隙。
所述后墙体为空心砖砌筑的墙体,在后墙体内部为中空设置,形成后墙空心区,所
述后墙空心区为上部开口的空心区域,在所述后墙空心区内设置有后墙水箱,所述后墙水
箱仅与所述后墙空心区底端固定连接,与其侧部和上部均留有间隙,在所述后墙空心区中
部设置有第一空气管道,在所述后墙空心区的顶端设置有第二空气管道,所述第一空气管
道将后墙空心区与温室内部相连通,所述第二空气管道将后墙空心区与温室外部相连通。
所述前墙体内侧、前墙空心区内侧、后墙体内侧以及后墙空心区内侧均涂覆有潜
热储能涂料,所述潜热储能涂料为十水合亚硫酸钠与十水合碳酸钠按3.1:6.8的质量比配
比后,混合加热熔融后涂覆于空心砖表面。
所述棚面包括充气薄膜和隔热膜部件,所述充气薄膜内部充气,一端与所述前墙
空心区顶端连接,另一端与所述后墙空心区顶端连接,所述隔热膜部件一端与前墙体顶端
相连,另一端与后墙体中上部相连。
所述隔热膜部件包括隔热膜支架、隔热膜本体和隔热膜收缩部件,所述隔热膜支
架为斜向设置的铝合金网架,所述隔热膜本体为上表面涂覆有红外隔热涂层的高强度钢化
玻璃,所述隔热膜收缩部件用于将隔热膜本体从隔热膜支架下部收缩到隔热膜支架顶端。
所述隔热膜本体为多块铰接设置,伸长时成为一层平面,收缩时成为多块重叠设
置。
所述高强度钢化玻璃按质量百分比计为:氧化铝:8%,氧化镁:6%,氧化钛:0.015%,
余量为二氧化硅。
所述红外隔热涂层为双层结构,上层为阻隔层,下层为功能层,所述阻隔层为掺铝
氧化锌涂层,所述功能层为Ag合金涂层,所述Ag合金涂层按重量百分比计为Y:2.8%,Mg:
2.1%,B:1.2%,Zn:0.32%,余量为Ag,所述功能层厚度为18nm。
所述水循环系统包括与所述前墙水箱以及所述后墙水箱相连通的灌溉管道,以及
设置在所述灌溉管道上的灌溉喷头。
所述空气循环系统包括所述第一空气管道、第二空气管道,以及设置在侧墙两端
的第三空气管道,所述第三空气管道为两个,分别设置在两个侧墙上,且一个设置在侧墙靠
近后墙体的一端,另一个设置在侧墙靠近前墙体的一端,均用于温室内部和温室外部气体
交换。
所述前墙体高度为所述后墙体高度的39%。
所述空气循环系统的每个空气管道上均设置有气泵。
所述充气薄膜靠近前墙体的1/3长度内的弧度小于远离前墙体2/3长度的弧度。
所述水循环系统还包括雨水收集装置,所述雨水收集装置设置在温室外部的后墙
顶端,并与所述后墙水箱相连接。
所述雨水收集装置设置有外壳,所述外壳设置为黑色铸铁外部涂覆防腐蚀漆层的
结构设置,所述雨水收集装置包括上部的倒锥形收集腔和下部的输送管道,所述倒锥形收
集腔与输送管道相接处设置有开闭阀门。
实施例3
一种储能高产值温室,包括前墙体、后墙体,棚面,水循环系统和空气循环系统。
所述前墙体为空心砖砌筑的墙体,在前墙体内部为中空设置,形成前墙空心区,所
述前墙空心区为上部开口的空心区域,在所述前墙空心区内设置有前墙水箱,所述前墙水
箱仅与所述前墙空心区底端固定连接,与其侧部和上部均留有间隙。
所述后墙体为空心砖砌筑的墙体,在后墙体内部为中空设置,形成后墙空心区,所
述后墙空心区为上部开口的空心区域,在所述后墙空心区内设置有后墙水箱,所述后墙水
箱仅与所述后墙空心区底端固定连接,与其侧部和上部均留有间隙。
在所述后墙空心区中部设置有第一空气管道,在所述后墙空心区的顶端设置有第
二空气管道,所述第一空气管道将后墙空心区与温室内部相连通,所述第二空气管道将后
墙空心区与温室外部相连通。
所述前墙体内侧、前墙空心区内侧、后墙体内侧以及后墙空心区内侧均涂覆有潜
热储能涂料,所述潜热储能涂料为十水合亚硫酸钠与十水合碳酸钠按3.2:6.9的质量比配
比后,混合加热熔融后涂覆于空心砖表面。
所述棚面包括充气薄膜和隔热膜部件,所述充气薄膜内部充气,一端与所述前墙
空心区顶端连接,另一端与所述后墙空心区顶端连接,所述隔热膜部件一端与前墙体顶端
相连,另一端与后墙体中上部相连。
所述隔热膜部件包括隔热膜支架、隔热膜本体和隔热膜卷取部件,所述隔热膜支
架为斜向设置的铝合金网架,所述隔热膜本体为上表面涂覆有红外隔热涂层的高强度薄
膜,所述隔热膜卷取部件用于将隔热膜本体从隔热膜支架下部卷取到隔热膜支架顶端。
所述红外隔热涂层为双层结构,上层为阻隔层,下层为功能层,所述阻隔层为掺铝
氧化锌涂层,所述功能层为Ag合金涂层,所述Ag合金涂层按重量百分比计为Y:3.1%,Mg:
2.3%,B:1.8%,Zn:0.39%,余量为Ag,所述功能层厚度为19nm。
所述水循环系统包括与所述前墙水箱以及所述后墙水箱相连通的灌溉管道,以及
设置在所述灌溉管道上的灌溉喷头。
所述空气循环系统包括所述第一空气管道、第二空气管道,以及设置在侧墙两端
的第三空气管道,所述第三空气管道为两个,分别设置在两个侧墙上,且一个设置在侧墙靠
近后墙体的一端,另一个设置在侧墙靠近前墙体的一端,均用于温室内部和温室外部气体
交换。
所述前墙体高度为所述后墙体高度的1/2。
所述空气循环系统的每个空气管道上均设置有气泵。
所述充气薄膜靠近前墙体的1/3长度内的弧度小于远离前墙体2/3长度的弧度。
所述高强度薄膜为厚度为1.5mm的高透光塑料薄膜。
所述水循环系统还包括雨水收集装置,所述雨水收集装置设置在温室外部的后墙
顶端,并与所述后墙水箱相连接。
所述雨水收集装置设置有外壳,所述外壳设置为黑色铸铁外部涂覆防腐蚀漆层的
结构设置,所述雨水收集装置包括上部的倒锥形收集腔和下部的输送管道,所述倒锥形收
集腔与输送管道相接处设置有开闭阀门。