專利名稱：一種冬季不用燒煤取暖節(jié)能日光溫室的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種溫室技術(shù)，是一種適合于東北中部地區(qū)使用的冬季 不用燒煤取暖節(jié)能日光溫室。
技術(shù)背景東北中部地區(qū)具有獨(dú)特的日光資源優(yōu)勢(shì)，日照百分率一般地帶都在60%以 上，有的地帶甚至高達(dá)80%。多年來利用這一優(yōu)勢(shì)，大量地發(fā)展了春秋溫室， 但還沒有研究出冬季不用燒煤取暖的節(jié)能日光溫室。由于氣候寒冷，每年的12 月到來年2月，數(shù)以萬計(jì)的溫室大部分閑置封閉，停止使用。少部分冬季必須 使用的溫室(如桃樹溫室、種植西紅柿和黃瓜的溫室)，依靠大量燒煤增溫維持 運(yùn)行。燃煤產(chǎn)生廢氣和煙塵，污染環(huán)境，浪費(fèi)能源。發(fā)明內(nèi)容為解決冬季大量普通溫室閑置封閉和燃煤溫室污染環(huán)境及浪費(fèi)能源的問 題，本實(shí)用新型提供一種適合于東北中部地區(qū)使用的冬季不用燒煤取暖，即可 以進(jìn)行葉類菜生產(chǎn)的節(jié)能日光溫室。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案設(shè)計(jì)了一種冬季不用燒煤取暖節(jié)能日光溫室，其整體為前屋面長(zhǎng)、后屋面 短的構(gòu)型，其中一側(cè)為墻體，由雙黏土磚墻和雙苯板構(gòu)成；墻體的相連處為高 溫區(qū)通風(fēng)窗；其中另外一側(cè)由五層塑料薄膜、鋼制桁架及外保溫草簾構(gòu)成；其 中溫室內(nèi)底部由板塊溝、地中熱交換系統(tǒng)構(gòu)成。所述的地中熱交換系統(tǒng)是一個(gè)密閉的空氣儲(chǔ)放系統(tǒng)，主要由主風(fēng)機(jī)、熱風(fēng) 管道、集熱室、散熱管、熱帽組成，所述的五層塑料薄膜包括第一層膜為采光 膜，第二層膜為屏蔽膜，設(shè)在溫室前部低溫區(qū)，第三層膜為保溫膜，分設(shè)在溫 室內(nèi)中、后部，為活動(dòng)式內(nèi)膜，第四層膜為防潮膜，在后坡屋頂內(nèi)部設(shè)置，第 五層膜為防寒膜，在后墻外設(shè)置，所述的墻體設(shè)有水泥防水層，所述的外保溫 草簾一側(cè)設(shè)有巻簾機(jī)，所述的溫室方位角為正南偏西10°度，前屋面采光角為26°左右，溫室前部屋面角為30° —50° ，中部為25° —30° ，后部為10° _15° 。越冬溫室跨度為8米，高度為3.4米，長(zhǎng)度為45米，桁架間距1米 1.2米。由于本實(shí)用新型的溫室采用前屋面長(zhǎng)、后屋面短的構(gòu)型，溫室方位角度方 面的設(shè)計(jì)等，通過對(duì)日光溫室剖面幾何參數(shù)及采光面形狀進(jìn)行優(yōu)化，可以使總 進(jìn)光量和平均透光率達(dá)到最佳水平。越冬薄膜層數(shù)設(shè)計(jì)為五道使透光作用不變， 增加了保溫、屏蔽、防潮和防寒功能。關(guān)于多重空氣膜冷熱風(fēng)阻尼溫度調(diào)控系 統(tǒng)可以調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣溫度和空氣養(yǎng)分，阻擋空間冷空氣直接進(jìn)入，排出潮濕空 氣。另外，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理，成本低、環(huán)保、保溫節(jié)能效果好，便于在北 方冬季推廣應(yīng)用。


以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。 圖l是溫室總體結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.巻簾機(jī)，2.塑料薄膜，3.鋼制桁架，4.外保溫草簾，5.高溫區(qū) 通風(fēng)窗，6.水泥防水層，7.板塊溝，8.地中熱交換系統(tǒng)，9.黏土磚墻，10. 苯板。
具體實(shí)施方式
圖1是溫室總體結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)用新型的溫室采用前屋面長(zhǎng)、后屋面短 的構(gòu)型，溫室方位角為正南偏西10°度，前屋面采光角為26。左右，溫室前部 屋面角為30° —50° ，中部為25° —30° ，后部為IO。 一15° 。越冬溫室跨 度為8米，高度為3.4米，長(zhǎng)度為45米，桁架間距1米 1.2米，以上結(jié)構(gòu)通 過對(duì)日光溫室剖面幾何參數(shù)及采光面形狀進(jìn)行優(yōu)化，可以使總進(jìn)光量和平均透 光率達(dá)到最佳水平?？砷_閉內(nèi)保溫系統(tǒng)我們所設(shè)計(jì)的內(nèi)保溫系統(tǒng)骨架，骨架前部與外骨架形 態(tài)一致，內(nèi)外骨架間距IOCM，保溫幕在內(nèi)外骨架之間收放，同時(shí)由內(nèi)骨架承擔(dān) 植物吊重。由于內(nèi)骨架是拱型的，下部沒有任何的支撐，所以為保證骨架受力 的穩(wěn)定性將其設(shè)計(jì)成立體三角形鋼制桁架3，每排支撐架之間間距6.4米，為保 持水平方向整體的穩(wěn)定性，故水平橫梁也采用立體三角形鋼制桁架3，吊線吊于其上。鋼骨架材料為熱浸鍍鋅鋼管、鋼筋。本設(shè)計(jì)，由于中間無任何立柱支撐，不影響溫室內(nèi)耕種及土地的利用面積。為不影響采光，支撐架之間間距高達(dá)6.4 米，同時(shí)骨架承擔(dān)植物的吊重，解決了溫室內(nèi)吊蔓的問題。多重空氣膜冷熱風(fēng)阻尼溫度調(diào)控系統(tǒng)的作用調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣溫度和空氣養(yǎng) 分，阻擋空間冷空氣直接進(jìn)入，排出潮濕空氣。關(guān)于高溫區(qū)通風(fēng)窗5方面的具體結(jié)構(gòu)是在前屋面采用掀采光膜通風(fēng)的方式，開低位進(jìn)風(fēng)口一道。與采光膜垂直間距為20 30cm處另設(shè)屏蔽膜一道；前 屋面開天窗4個(gè)，后坡開天窗6個(gè)，滿足不同通風(fēng)作業(yè)的需要。整個(gè)溫室總計(jì) 設(shè)10個(gè)排風(fēng)口，其中兩個(gè)窗口各安裝軸流式通風(fēng)機(jī)一臺(tái)，保證需要時(shí)進(jìn)行強(qiáng)力 排風(fēng)。其余8個(gè)風(fēng)口安裝通風(fēng)窗。通風(fēng)窗選用密封性能好的塑鋼窗，縱向或橫 向設(shè)置在前、后坡上部。平時(shí)關(guān)閉，需要通風(fēng)時(shí)由人工開啟。前、后坡通風(fēng)窗 應(yīng)做好保溫密閉，避免冷熱空氣自然泄露，并要采取妥善的防凍防雪措施。冷風(fēng)由前屋面低位進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入，被屏蔽膜阻擋后向上運(yùn)動(dòng)，在溫室中部上 空停留預(yù)熱，并接觸作物，滿足作物對(duì)新鮮空氣的需求。溫室高溫區(qū)的熱空氣 由前、后坡排風(fēng)口排出。越冬茬西紅柿種植需要通中風(fēng)時(shí)，都采取這一形式。 在溫室種植不允許打開進(jìn)風(fēng)口，但又需要通風(fēng)時(shí)，可打開前、后坡上的排風(fēng)口， 引導(dǎo)空氣自然對(duì)流，或通過風(fēng)機(jī)強(qiáng)制流動(dòng)。這時(shí)，由室外進(jìn)入的冷空氣首先經(jīng) 過溫室高溫區(qū)，相當(dāng)于經(jīng)過過熱器，提高溫度后才和作物發(fā)生接觸。越冬溫室內(nèi)光環(huán)境的調(diào)整主要包括a) 選用電動(dòng)巻簾機(jī)l替代傳統(tǒng)的人力巻簾，縮短巻簾時(shí)間，延長(zhǎng)光照時(shí)間；b) 耕種前，調(diào)整地面為南低北高形狀，增加地上吸光面積；c) 設(shè)計(jì)上選擇合適的桁架數(shù)量、桁架間距、骨架材料尺寸，減少溫室本體 建筑對(duì)射入光線的遮擋，擴(kuò)大種植土壤受光面等。懸臂式地面電動(dòng)巻簾機(jī)l，安裝在地面。它具有巻、放簾快捷、安全、省時(shí)， 省力的特點(diǎn)。越冬溫室選用懸臂式地面電動(dòng)巻簾機(jī)l，目的是縮短巻簾時(shí)間，延 長(zhǎng)光照時(shí)間。使用懸臂式地面電動(dòng)巻簾機(jī)，自下而上，再自上而下一次性完成 巻、放簾全過程工作，僅需5分鐘的時(shí)間，比人工巻簾節(jié)省時(shí)間20倍，比機(jī)械 巻簾節(jié)省時(shí)間4倍。對(duì)比人工巻簾溫室，每天可增加兩個(gè)小時(shí)的光照時(shí)間。合理布置薄膜，對(duì)空氣進(jìn)行分區(qū)調(diào)節(jié)，引導(dǎo)、控制空氣流動(dòng)。越冬塑料薄膜2層數(shù)為五道。透光作用不變，增加了保溫、屏蔽、防潮和防寒功能。第一層膜為采光膜(外膜)，主要起透光作用。增加室內(nèi)有效光照，提高室溫，增強(qiáng)植物光合效率，促進(jìn)作物生長(zhǎng)，減少病蟲害。第二層膜為屏蔽膜，設(shè)在溫室前部低溫區(qū)，起風(fēng)速阻尼和引導(dǎo)風(fēng)向的作用。 第三層膜為保溫膜。分設(shè)在溫室內(nèi)中、后部，為活動(dòng)式內(nèi)膜。保溫膜為兩塊。中部寬約4000匪，后部寬約2400醒。中、后部膜可根據(jù)保暖需要分設(shè)，及時(shí)拉開或合上，以便于調(diào)整。第四層膜為防潮膜。在后坡屋頂內(nèi)部設(shè)置，主要作用是密封防潮、保溫，保護(hù)后坡的干暖狀態(tài)。第五層膜為防寒膜。在后墻外設(shè)置，主要作用是從外部對(duì)溫室圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步密封防寒。地中熱交換器設(shè)計(jì)和板塊地域封閉技術(shù)地中熱交換系統(tǒng)8是一個(gè)密閉的空氣儲(chǔ)放系統(tǒng)，它由主風(fēng)機(jī)、熱風(fēng)管道、 集熱室、散熱管、熱帽等組成。風(fēng)機(jī)與進(jìn)風(fēng)口中間用管道連接。集熱管設(shè)在溫 室內(nèi)地下50 140cm深處，方向?yàn)檠販厥覗|西方向埋設(shè)，數(shù)量根據(jù)溫室跨度的 寬窄設(shè)4 6排不等。管道的兩端出口露出地面300 500 mm高，與室內(nèi)低溫區(qū) 上部空氣連通。風(fēng)機(jī)與管道之間設(shè)有一個(gè)一定容積的集氣室，相當(dāng)于熱空氣分 配站。三者之間互為一體，配合作用。作業(yè)程序抽入熱氣——進(jìn)入熱管—— 緩慢釋放，提高地溫，溫室底部并設(shè)有板塊溝7。"板塊地域封閉"技術(shù)，即在溫室墻外四周一定距離處，挖l-2米深度，2-3 米寬度的防寒溝，以連通不間斷的溝壑，切斷潮氣。 一般來說，防寒溝在秋天 溫室使用前挖出，讓陽光充分照射，蒸發(fā)水分。復(fù)合墻體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)墻體包括后墻和東西山墻，采用多層異質(zhì)復(fù)合墻體建筑，既雙黏土磚墻9+ 雙苯板10墻體結(jié)構(gòu)，具有良好的蓄熱性能使其成為溫室內(nèi)部的蓄熱體，在夜間作為一個(gè)巨大的熱源散熱以維持室內(nèi)溫度處于較高水平；日光溫室特殊的結(jié)構(gòu) 形式使后墻也是主要的承重結(jié)構(gòu)，對(duì)整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、耐久性起著關(guān)鍵作用。 屋頂板，主要材料選用木板、薄膜、苯板，草苫等。各層材料攤鋪時(shí)，主要使用鐵絲捆綁、壓的方式，僅最上面使用一層水泥砂漿及水泥防水層6，這樣就從 材料和工藝兩個(gè)方面有效地保證了屋頂?shù)母膳癄顟B(tài)。由于本實(shí)用新型的溫室采用前屋面長(zhǎng)、后屋面短的構(gòu)型，溫室方位角度方 面的設(shè)計(jì)等，通過對(duì)日光溫室剖面幾何參數(shù)及采光面形狀進(jìn)行優(yōu)化，可以使總 進(jìn)光量和平均透光率達(dá)到最佳水平。越冬薄膜層數(shù)設(shè)計(jì)為五道使透光作用不變， 增加了保溫、屏蔽、防潮和防寒功能。關(guān)于多重空氣膜冷熱風(fēng)阻尼溫度調(diào)控系 統(tǒng)可以調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣溫度和空氣養(yǎng)分，阻擋空間冷空氣直接進(jìn)入，排出潮濕空 氣。另外，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理，成本低、環(huán)保、保溫節(jié)能效果好，便于在北 方冬季推廣應(yīng)用。
權(quán)利要求1、一種冬季不用燒煤取暖節(jié)能日光溫室，其特征在于，其整體為前屋面長(zhǎng)、后屋面短的構(gòu)型，其中一側(cè)為墻體，由雙黏土磚墻(9)和雙苯板(10)構(gòu)成；墻體的相連處為高溫區(qū)通風(fēng)窗(5)；其中另外一側(cè)由五層塑料薄膜(2)、鋼制桁架(3)及外保溫草簾(4)構(gòu)成；其中溫室內(nèi)底部由板塊溝(7)、地中熱交換系統(tǒng)(8)構(gòu)成。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種冬季不用燒煤取暖節(jié)能日光溫室，其特征在于， 所述的地中熱交換系統(tǒng)(8)是一個(gè)密閉的空氣儲(chǔ)放系統(tǒng)，主要由主風(fēng)機(jī)、熱風(fēng)管 道、集熱室、散熱管、熱帽組成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種冬季不用燒煤取暖節(jié)能日光溫室，其特征在于， 所述的五層塑料薄膜包括第一層膜為采光膜，第二層膜為屏蔽膜，設(shè)在溫室前 部低溫區(qū)，第三層膜為保溫膜，分設(shè)在溫室內(nèi)中、后部，為活動(dòng)式內(nèi)膜，第四 層膜為防潮膜，在后坡屋頂內(nèi)部設(shè)置，第五層膜為防寒膜，在后墻外設(shè)置。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種冬季不用燒煤取暖節(jié)能日光溫室，其特征在于， 所述的墻體設(shè)有水泥防水層(6)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種冬季不用燒煤取暖節(jié)能日光溫室，其特征在于， 所述的外保溫草簾(4) 一側(cè)設(shè)有巻簾機(jī)(1)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種冬季不用燒煤取暖節(jié)能日光溫室，其特征在于， 所述的溫室方位角為正南偏西IO。度，前屋面采光角為26。左右，溫室前部屋 面角為30° —50° ，中部為25° —30° ，后部為IO。 一15° 。越冬溫室跨度 為8米，高度為3.4米，長(zhǎng)度為45米，桁架間距1米 1.2米。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種冬季不用燒煤取暖節(jié)能日光溫室，屬于溫室技術(shù)領(lǐng)域，其整體為前屋面長(zhǎng)、后屋面短的構(gòu)型，其中一側(cè)為墻體，由雙黏土磚墻(9)和雙苯板(10)構(gòu)成，墻體的相連處為高溫區(qū)通風(fēng)窗(5)；其中另外一側(cè)由五層塑料薄膜(2)、鋼制桁架(3)及外保溫草簾(4)構(gòu)成；其中溫室內(nèi)底部由板塊溝(7)、地中熱交換系統(tǒng)(8)構(gòu)成；本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理，成本低、環(huán)保、保溫節(jié)能效果好，便于在北方冬季推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)A01G9/14GK201323800SQ200820072820
公開日2009年10月14日 申請(qǐng)日期2008年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月27日
發(fā)明者盧明春, 吳光華, 李志敏, 力 王, 齊瑞鋒 申請(qǐng)人:吉林省農(nóng)業(yè)機(jī)械研究院