CN102511337B - 节能增效蔬菜大棚 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种农用设施，即一种节能增效蔬菜大棚，包括棚架(1)、棚膜(4)、棚被(6)和保温墙(5)，其特征在于：所说的棚架(1)是内部设有淋水管(2)、下面装有喷头(3)的菱镁管，所说的保温墙(5)的上部设有太阳能水箱(7)，保温墙(5)是由双层菱镁板(17)构成，双层菱镁板(17)之间是中空的容水腔(8)，保温墙(5)的后面设有聚苯泡沫保温层(10)，太阳能水箱(7)与棚架(1)的淋水管(2)以及保温墙(5)内的容水腔(8)之间均有水管和阀门相连通。其有益效果是：菱镁棚架坚固耐用，造价低廉，可替代钢管和竹木材料。菱镁墙体吸热性能好，墙体可以很薄，占地很少。保温墙上的太阳能水箱，可采集和储存热量，棚架内和地下设置水管，可使用太阳能的热水浇灌作物，既可节水又可提高棚内温度。
Description
技术领域
本发明涉及一种农用设施，即一种节能增效蔬菜大棚。
背景技术
北方冬季蔬菜生产需要大棚。现有的蔬菜大棚多用钢管或竹木材料搭成棚架，上面覆盖透明塑料薄膜，并备有保温被，大棚的北侧有一面保温墙。这种蔬菜大棚的主要缺点是造价较高，保温性能差。造价高的原因主要是棚架费用较大，采用钢管使用寿命长，但一次性投入过高，采用竹木材料，一次性投入小，但使用的寿命短，需要频繁更换，综合造价也很高，而且砍伐竹木对生态具有不良影响。此外，现有大棚的保温墙很厚，一般需要1000mm以上，占地面积大，还要挖沟取土，占大棚种植面积的20％左右，降低了土地利用率。保温墙所以很厚，除了防止冷气进入之外，更重要的是利用墙体吸收较多的太阳能，供夜间维持棚温。显然，土墙储热的效率是比较低的，大棚内的热量多显不足，在严寒季节要烧火补充热量。再有，现有大棚主要靠地上灌水来满足作物对水分的需求，用水较多，而且都是温度较低的深井水，既增加了成本，又降低了地温及棚内温度。
发明内容
本发明的目的是提供一种棚架造价低廉，坚固耐用，保温墙体占地较小，日光利用率高，用水较少，水温较高，保温效果更好的节能增效蔬菜大棚。
上述目的是由以下技术方案实现的：研制一种节能增效蔬菜大棚，包括棚架、棚膜、棚被和保温墙，其特点是：所说的棚架是内部设有淋水管、下面装有喷头的菱镁管，所说的保温墙的上部设有太阳能水箱，保温墙是由双层菱镁板构成，双层菱镁板之间是中空的容水腔，保温墙的后面设有聚苯泡沫保温层，太阳能水箱与棚架的淋水管以及保温墙内的容水腔之间均有水管和阀门相连通。
所说的太阳能水箱的南侧面是由双层玻璃板构成的真空腔，其他侧面是由隔热板构成。
所说的太阳能水箱的南侧面和上面是由双层玻璃板构成的真空腔，其他侧面是由隔热板构成。
所说的大棚内的地面之下设有多支菱镁渗水管，菱镁渗水管是一种与太阳能水箱及保温墙的容水腔相通的中空管，其上侧开有许多微孔。
所说的保温墙的容水腔北侧设有高度真空的隔热腔。
所说的保温墙的隔热腔北侧设有聚苯保温层。
所说的太阳能水箱设有升降器。
本发明的有益效果是：菱镁棚架形状规则，表面光滑，坚固耐用，造价低廉，可替代钢管和竹木材料。菱镁墙体吸热性能好，墙内容水可更好的吸收太阳能，因而墙体可以很薄，占地很少。保温墙上的太阳能水箱，能够采集和储存热量，供夜间取暖。棚架内和地下设置水管，便于喷淋和渗灌，且可使用太阳能的热水浇灌作物，既可节水又可提高棚内温度。
附图说明
图1是第一种实施例的主视图；
图2是第一种实施例的俯视图；
图3是第一种实施例的部件太阳能水箱的放大主视图；
图4是第一种实施例的部件太阳能水箱的放大左视图；
图5是第一种实施例的部件渗水管的放大主视图；
图6是第一种实施例的部件保温墙的主视图；
图7是第二种实施例的一种工作状态的主视图；
图8是第二种实施例的另一种工作状态的主视图；
图9是第三种实施例的主视图。
图中可见：棚架1，淋水管2，喷头3，棚膜4，保温墙5，棚被6，太阳能水箱7，容水腔8，隔热腔9，聚苯保温层10，渗水管11，玻璃板12，真空腔13，放水管14，上水管15，微孔16，菱镁板17，升降器18。
具体实施方式
本发明的总的构思是采用菱镁管材制作棚架，降低造价；采用菱镁板材制成保温墙，墙内设有容水腔和真空隔热腔，吸热保温性能好，占地面积小；保温墙上面设有太阳能水箱，可以吸收并储存热量供夜间使用。从而达到降低造价、提高保温性能、增加效益的目的。下面结合附图介绍两种实施例：
第一种实施例：如图1、2所示，这种蔬菜大棚也是由棚架1、棚膜4、保温墙5、棚被6等构成。所不同的是有以下几个特点：
1、棚架(1)采用菱镁管制成。菱镁管是采用氧化镁、氯化镁经化合形成的菱镁材料制成的管材，氧化镁也称苦土，是一种矿物，我国多地拥有，价格较低。氯化镁也称卤水，材料易得。此外，还可以加入砖粉、粉煤灰等二氧化硅类材料，以吸收没有完全反应的镁离子，防止菱镁制品反卤变形。下面例举一种菱镁管的制造过程：
按重量份取卤水100-110份，轻烧镁粉100份，粉煤灰35-40份，稻壳粉25-30份，玻璃纤维1份，改性剂1.5-3份。改性剂的制取方法：将50％苯酚水溶液、10％甲基纤维素水溶液、20明胶水溶液分别用水浴法隔水加热，溶化后搅拌混合即可。将计量好的卤水放入搅拌机内，将短纤维加到卤水中搅拌均匀，加入轻烧氧化镁粉、粉煤灰搅拌均匀，加入已计量好的改性剂搅拌均匀加入已称好的稻壳粉继续搅拌均匀，再入模成型。
2、棚架(1)为中空管，这样既可减轻重量，增加强度，又可在管内设置淋水管(2)，并装配多个喷头(3)，可将灌溉用水通过淋水管(2)对棚内蔬菜进行喷淋，用水量很少，且可同时解决土壤湿度、空气湿度、药物喷施和叶肥施用等多种问题。
3、在保温墙(5)的上面设有太阳能水箱(7)，结合图3、4可见，这种水箱(7)的前面和上面是有双层玻璃板(12)制成的真空腔(13)，玻璃板(12)涂镀黑色薄膜，其他面用保温板制成，里面装水。日光照进水箱(7)，热量进入水里，由于真空腔(13)的隔热作用，热量不能散出，即可积累大量热量。太阳能水箱也可以采用目前市场上的真空集热管式的太阳能水箱，但造价较高。而这种水箱的造价相对很低，易于推广。由图可见，水箱(7)设有放水管(14)和上水管(15)，上水管(15)可与自来水管连通，补充清水。放水管(14)可将热水放出，进入棚架(1)或保温墙(5)的容水腔(8)，以供夜间散热。当然，容水腔(8)也可以直接从井水输送管进水。
4、保温墙(5)采用菱镁板制成，结合图6可见，内部设有容水腔(8)和高真空的隔热腔(9)，容水腔(8)和高真空的隔热腔(9)的腔壁上均采用油漆等拒水材料覆盖。也可以在外面涂覆树脂层，以达到隔水隔气的目的。容水腔(8)里面可装水，白天吸收太阳的热量，夜间向棚内散发热量。隔热腔(9)可以绝热保温，避免热量流失。保温墙(5)的后面可以加设聚苯保温板(10)，保温效果更佳。由于墙体吸热保温性能突出，所以墙体的厚度可大幅减少，保温墙(5)的占地面积大幅缩小，土地利用率明显增加。
5、在大棚的地面以下150-200mm左右，铺设多支渗水管(11)，结合图5可见，渗水管(11)的上侧管壁开有多个微孔(16)，灌溉用水可进入此管，缓慢的向外扩散，供蔬菜生长之用。
6、由图可见，棚架(1)的淋水管(2)和地下的渗水管(11)都通过水管和阀门与容水腔(8)或太阳能水箱(7)相通，这样即可利用其中的热水浇灌蔬菜，从而避免了冷水浇灌时的降温问题。一般来说，上午可在容水腔(8)水箱(7)中加满水，傍晚，先用容水腔(8)中的水通过渗水管(11)浇灌蔬菜，使容水腔空出一定空间，再将太阳能水箱(7)中的热水放入容水腔(8)，供夜间散热。第二天，可将容水腔(8)内的水送到棚架(1)的淋水管(2)，有喷头喷出，从上面浇灌蔬菜。同时，也可将页面肥料溶入水中，进行页面喷施。
以上特点的综合表现是棚内温度升高，蔬菜产量增加。2007年以来，以临近同类大棚为对照，在北纬38-42°地区，冬季夜间气温降到-20°时，采集数据120多次，实验证明：临近大棚温度降至2-3°，持续时间达6小时以上，需要烧火取暖，本大棚的温度下限则在5-6°，持续时间4小时左右，不用烧火取暖也可以维持蔬菜生产，同比蔬菜产量增加8％以上，特别是可以保证对温度要求较高的茄果类蔬菜的正常生长，增收节支效益超过15％。以增收部分和大棚保温墙占地减少，大棚建设工时缩短等指标，抵消部分设备投资成本，综合投资回收期约1.79年。可见本大棚的经济效益是比较显著的。
第二种实施例：如图7所示，太阳能水箱(7)的下面设有升降器(18)，水箱(7)可以在升降器(18)的控制下进行升降。在阳光好的时候将水箱(7)升起，更好的接受日光热能，没有太阳时，可入图8所示，将水箱(7)落下到大棚里面，以便于保温被(6)的覆盖。
第三种实施例：如图9所示，太阳能水箱(7)固定在大棚里面的保温墙上，因为棚膜(4)是透光的，所以水箱完全可以受到光照，吸收阳光的热量。如果能在保温墙前面适当种植较矮的蔬菜，水箱(7)的受光条件更好。在有条件的地方，可以将整个保温墙面都以太阳能水箱(7)覆盖，其储热效果更好。
Claims (1)
1.一种节能增效蔬菜大棚，包括棚架(1)、棚膜(4)、棚被(6)和保温墙(5)，棚架(1)是内部设有淋水管(2)、下面装有喷头(3)的菱镁管，保温墙(5)的上部设有太阳能水箱(7)，大棚内的地面之下设有多支菱镁渗水管(11)，其上侧开有许多微孔(16)，其特征在于：所说的保温墙(5)是由双层菱镁板(17)构成，双层菱镁板(17)之间是中空的容水腔(8)，容水腔(8)北侧设有高度真空的隔热腔(9)，保温墙的隔热腔(9)北侧设有聚苯保温层(10)，太阳能水箱(7)与棚架(1)的淋水管(2)以及保温墙(5)内的容水腔(8)之间均有水管和阀门相连通，菱镁渗水管(11)与太阳能水箱(7)及保温墙(5)的容水腔(8)相通，太阳能水箱(7)的南侧面和上面是由双层玻璃板(12)构成的真空腔(13)，其他侧面是由隔热板构成，太阳能水箱(7)设有升降器(18)。
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