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CN201323800Y - 一种冬季不用烧煤取暖节能日光温室 - Google Patents

一种冬季不用烧煤取暖节能日光温室 Download PDF

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CN201323800Y CNU2008200728201U CN200820072820U CN201323800Y CN 201323800 Y CN201323800 Y CN 201323800Y CN U2008200728201 U CNU2008200728201 U CN U2008200728201U CN 200820072820 U CN200820072820 U CN 200820072820U CN 201323800 Y CN201323800 Y CN 201323800Y
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卢明春
李志敏
齐瑞锋
吴光华
王力
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Abstract

本实用新型涉及一种冬季不用烧煤取暖节能日光温室,属于温室技术领域,其整体为前屋面长、后屋面短的构型,其中一侧为墙体,由双黏土砖墙(9)和双苯板(10)构成,墙体的相连处为高温区通风窗(5);其中另外一侧由五层塑料薄膜(2)、钢制桁架(3)及外保温草帘(4)构成;其中温室内底部由板块沟(7)、地中热交换系统(8)构成;本实用新型结构合理,成本低、环保、保温节能效果好,便于在北方冬季推广应用。

Description

一种冬季不用烧煤取暖节能日光温室
技术领域
本实用新型涉及一种温室技术,是一种适合于东北中部地区使用的冬季不用烧煤取暖节能日光温室。
背景技术
东北中部地区具有独特的日光资源优势,日照百分率一般地带都在60%以上,有的地带甚至高达80%。多年来利用这一优势,大量地发展了春秋温室,但还没有研究出冬季不用烧煤取暖的节能日光温室。由于气候寒冷,每年的12月到来年2月,数以万计的温室大部分闲置封闭,停止使用。少部分冬季必须使用的温室(如桃树温室、种植西红柿和黄瓜的温室),依靠大量烧煤增温维持运行。燃煤产生废气和烟尘,污染环境,浪费能源。
发明内容
为解决冬季大量普通温室闲置封闭和燃煤温室污染环境及浪费能源的问题,本实用新型提供一种适合于东北中部地区使用的冬季不用烧煤取暖,即可以进行叶类菜生产的节能日光温室。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案:
设计了一种冬季不用烧煤取暖节能日光温室,其整体为前屋面长、后屋面短的构型,其中一侧为墙体,由双黏土砖墙和双苯板构成;墙体的相连处为高温区通风窗;其中另外一侧由五层塑料薄膜、钢制桁架及外保温草帘构成;其中温室内底部由板块沟、地中热交换系统构成。
所述的地中热交换系统是一个密闭的空气储放系统,主要由主风机、热风管道、集热室、散热管、热帽组成,所述的五层塑料薄膜包括第一层膜为采光膜,第二层膜为屏蔽膜,设在温室前部低温区,第三层膜为保温膜,分设在温室内中、后部,为活动式内膜,第四层膜为防潮膜,在后坡屋顶内部设置,第五层膜为防寒膜,在后墙外设置,所述的墙体设有水泥防水层,所述的外保温草帘一侧设有卷帘机,所述的温室方位角为正南偏西10°度,前屋面采光角为26°左右,温室前部屋面角为:30°-50°,中部为25°-30°,后部为10°-15°。越冬温室跨度为8米,高度为3.4米,长度为45米,桁架间距1米~1.2米。
由于本实用新型的温室采用前屋面长、后屋面短的构型,温室方位角度方面的设计等,通过对日光温室剖面几何参数及采光面形状进行优化,可以使总进光量和平均透光率达到最佳水平。越冬薄膜层数设计为五道使透光作用不变,增加了保温、屏蔽、防潮和防寒功能。关于多重空气膜冷热风阻尼温度调控系统可以调节室内空气温度和空气养分,阻挡空间冷空气直接进入,排出潮湿空气。另外,本实用新型结构合理,成本低、环保、保温节能效果好,便于在北方冬季推广应用。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是温室总体结构示意图。
图中1.卷帘机,2.塑料薄膜,3.钢制桁架,4.外保温草帘,5.高温区通风窗,6.水泥防水层,7.板块沟,8.地中热交换系统,9.黏土砖墙,10.苯板。
具体实施方式
图1是温室总体结构示意图。本实用新型的温室采用前屋面长、后屋面短的构型,温室方位角为正南偏西10°度,前屋面采光角为26°左右,温室前部屋面角为:30°-50°,中部为25°-30°,后部为10°-15°。越冬温室跨度为8米,高度为3.4米,长度为45米,桁架间距1米~1.2米,以上结构通过对日光温室剖面几何参数及采光面形状进行优化,可以使总进光量和平均透光率达到最佳水平。
可开闭内保温系统:我们所设计的内保温系统骨架,骨架前部与外骨架形态一致,内外骨架间距10CM,保温幕在内外骨架之间收放,同时由内骨架承担植物吊重。由于内骨架是拱型的,下部没有任何的支撑,所以为保证骨架受力的稳定性将其设计成立体三角形钢制桁架3,每排支撑架之间间距6.4米,为保持水平方向整体的稳定性,故水平横梁也采用立体三角形钢制桁架3,吊线吊于其上。钢骨架材料为热浸镀锌钢管、钢筋。本设计,由于中间无任何立柱支撑,不影响温室内耕种及土地的利用面积。为不影响采光,支撑架之间间距高达6.4米,同时骨架承担植物的吊重,解决了温室内吊蔓的问题。
多重空气膜冷热风阻尼温度调控系统的作用:调节室内空气温度和空气养分,阻挡空间冷空气直接进入,排出潮湿空气。
关于高温区通风窗5方面的具体结构是:在前屋面采用掀采光膜通风的方式,开低位进风口一道。与采光膜垂直间距为20~30cm处另设屏蔽膜一道;前屋面开天窗4个,后坡开天窗6个,满足不同通风作业的需要。整个温室总计设10个排风口,其中两个窗口各安装轴流式通风机一台,保证需要时进行强力排风。其余8个风口安装通风窗。通风窗选用密封性能好的塑钢窗,纵向或横向设置在前、后坡上部。平时关闭,需要通风时由人工开启。前、后坡通风窗应做好保温密闭,避免冷热空气自然泄露,并要采取妥善的防冻防雪措施。
冷风由前屋面低位进风口进入,被屏蔽膜阻挡后向上运动,在温室中部上空停留预热,并接触作物,满足作物对新鲜空气的需求。温室高温区的热空气由前、后坡排风口排出。越冬茬西红柿种植需要通中风时,都采取这一形式。在温室种植不允许打开进风口,但又需要通风时,可打开前、后坡上的排风口,引导空气自然对流,或通过风机强制流动。这时,由室外进入的冷空气首先经过温室高温区,相当于经过过热器,提高温度后才和作物发生接触。
越冬温室内光环境的调整主要包括:
a)选用电动卷帘机1替代传统的人力卷帘,缩短卷帘时间,延长光照时间;
b)耕种前,调整地面为南低北高形状,增加地上吸光面积;
c)设计上选择合适的桁架数量、桁架间距、骨架材料尺寸,减少温室本体建筑对射入光线的遮挡,扩大种植土壤受光面等。
悬臂式地面电动卷帘机1,安装在地面。它具有卷、放帘快捷、安全、省时,省力的特点。越冬温室选用悬臂式地面电动卷帘机1,目的是缩短卷帘时间,延长光照时间。使用悬臂式地面电动卷帘机,自下而上,再自上而下一次性完成卷、放帘全过程工作,仅需5分钟的时间,比人工卷帘节省时间20倍,比机械卷帘节省时间4倍。对比人工卷帘温室,每天可增加两个小时的光照时间。
合理布置薄膜,对空气进行分区调节,引导、控制空气流动。越冬塑料薄膜2层数为五道。透光作用不变,增加了保温、屏蔽、防潮和防寒功能。
第一层膜为采光膜(外膜),主要起透光作用。增加室内有效光照,提高室温,增强植物光合效率,促进作物生长,减少病虫害。
第二层膜为屏蔽膜,设在温室前部低温区,起风速阻尼和引导风向的作用。
第三层膜为保温膜。分设在温室内中、后部,为活动式内膜。保温膜为两块。中部宽约4000MM,后部宽约2400MM。中、后部膜可根据保暖需要分设,及时拉开或合上,以便于调整。
第四层膜为防潮膜。在后坡屋顶内部设置,主要作用是密封防潮、保温,保护后坡的干暖状态。
第五层膜为防寒膜。在后墙外设置,主要作用是从外部对温室围护结构进一步密封防寒。
地中热交换器设计和板块地域封闭技术
地中热交换系统8是一个密闭的空气储放系统,它由主风机、热风管道、集热室、散热管、热帽等组成。风机与进风口中间用管道连接。集热管设在温室内地下50~140cm深处,方向为沿温室东西方向埋设,数量根据温室跨度的宽窄设4~6排不等。管道的两端出口露出地面300~500mm高,与室内低温区上部空气连通。风机与管道之间设有一个一定容积的集气室,相当于热空气分配站。三者之间互为一体,配合作用。作业程序:抽入热气——进入热管——缓慢释放,提高地温,温室底部并设有板块沟7。
“板块地域封闭”技术,即在温室墙外四周一定距离处,挖1-2米深度,2-3米宽度的防寒沟,以连通不间断的沟壑,切断潮气。一般来说,防寒沟在秋天温室使用前挖出,让阳光充分照射,蒸发水分。
复合墙体结构设计
墙体包括后墙和东西山墙,采用多层异质复合墙体建筑,既双黏土砖墙9+双苯板10墙体结构,具有良好的蓄热性能使其成为温室内部的蓄热体,在夜间作为一个巨大的热源散热以维持室内温度处于较高水平;日光温室特殊的结构形式使后墙也是主要的承重结构,对整体结构的稳定性、耐久性起着关键作用。屋顶板,主要材料选用木板、薄膜、苯板,草苫等。各层材料摊铺时,主要使用铁丝捆绑、压的方式,仅最上面使用一层水泥砂浆及水泥防水层6,这样就从材料和工艺两个方面有效地保证了屋顶的干暖状态。
由于本实用新型的温室采用前屋面长、后屋面短的构型,温室方位角度方面的设计等,通过对日光温室剖面几何参数及采光面形状进行优化,可以使总进光量和平均透光率达到最佳水平。越冬薄膜层数设计为五道使透光作用不变,增加了保温、屏蔽、防潮和防寒功能。关于多重空气膜冷热风阻尼温度调控系统可以调节室内空气温度和空气养分,阻挡空间冷空气直接进入,排出潮湿空气。另外,本实用新型结构合理,成本低、环保、保温节能效果好,便于在北方冬季推广应用。

Claims (6)

1、一种冬季不用烧煤取暖节能日光温室,其特征在于,其整体为前屋面长、后屋面短的构型,其中一侧为墙体,由双黏土砖墙(9)和双苯板(10)构成;墙体的相连处为高温区通风窗(5);其中另外一侧由五层塑料薄膜(2)、钢制桁架(3)及外保温草帘(4)构成;其中温室内底部由板块沟(7)、地中热交换系统(8)构成。
2、根据权利要求1所述的一种冬季不用烧煤取暖节能日光温室,其特征在于,所述的地中热交换系统(8)是一个密闭的空气储放系统,主要由主风机、热风管道、集热室、散热管、热帽组成。
3、根据权利要求1所述的一种冬季不用烧煤取暖节能日光温室,其特征在于,所述的五层塑料薄膜包括第一层膜为采光膜,第二层膜为屏蔽膜,设在温室前部低温区,第三层膜为保温膜,分设在温室内中、后部,为活动式内膜,第四层膜为防潮膜,在后坡屋顶内部设置,第五层膜为防寒膜,在后墙外设置。
4、根据权利要求1所述的一种冬季不用烧煤取暖节能日光温室,其特征在于,所述的墙体设有水泥防水层(6)。
5、根据权利要求1所述的一种冬季不用烧煤取暖节能日光温室,其特征在于,所述的外保温草帘(4)一侧设有卷帘机(1)。
6、根据权利要求1所述的一种冬季不用烧煤取暖节能日光温室,其特征在于,所述的温室方位角为正南偏西10°度,前屋面采光角为26°左右,温室前部屋面角为:30°-50°,中部为25°-30°,后部为10°-15°。越冬温室跨度为8米,高度为3.4米,长度为45米,桁架间距1米~1.2米。
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CN106688707A (zh) * 2017-02-28 2017-05-24 邓新福 一种新型以及具有蓄热功能的温室大棚
CN107950244A (zh) * 2016-10-16 2018-04-24 侯隆飙 太阳能一体化节能减排越冬温室
CN109881798A (zh) * 2019-01-23 2019-06-14 乾安县奥琦科技发展有限责任公司 一种房屋保温结构

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