專利名稱：新能源相變儲能抗菌智能調(diào)控溫室大棚的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明是涉及一種農(nóng)業(yè)種植大棚，具體是一種以太陽能光電、光熱、風能為能 源的新能源相變儲能抗菌智能調(diào)控溫室大棚。
背景技術(shù)：
我國是世界上最早開發(fā)利用溫室的國家，也是使用溫室大棚最多的國家。就目 前來講，我國有科研型溫室(組培溫室、育種溫室、脫毒溫室)、種植型溫室(花 卉溫室、育苗溫室、生產(chǎn)溫室)、養(yǎng)殖型溫室(水產(chǎn)養(yǎng)殖溫室、特色養(yǎng)殖溫室、畜 禽養(yǎng)殖溫室、牛羊飼舍)、市場型溫室(花卉市場、陽光會所、陽光展廳)、功能型 溫室(生態(tài)餐廳、陽光餐廳、生態(tài)園、游泳館、人造沙灘溫室、垂釣溫室)、庭院 式溫室(陽光花房、生態(tài)綠屋、休閑溫室、家庭溫室)等。
塑料大棚栽培是一種投資少見效快，適宜廣大農(nóng)村地區(qū)的栽培方式。大棚栽培 在一定程度上提高了棚內(nèi)溫度，基本滿足了蔬菜對溫度的要求，使蔬菜收獲期提前，
從而獲得較高的經(jīng)濟效益。竹木大棚造價比較便宜， 一般每畝可建2-3個大棚，每 個1000-1500元，且建造和拆卸方便，因此南方地區(qū)多以竹木塑料大棚為主。其建 造要點主要有以下幾點
目前普遍釆用塑料大棚以及先進的單體大棚、連棟溫室、PC板溫室和玻璃溫室 等多種現(xiàn)代化溫室設施產(chǎn)品，但是農(nóng)村大部分采用的還是塑料大棚。塑料大棚造價 低廉，適宜廣大農(nóng)村地區(qū)的使用。由于單體大棚、連棟溫室、PC板溫室和玻璃溫室 等多種現(xiàn)代化溫室造價高，適宜花卉等。大棚栽培在一定程度上提高了棚內(nèi)溫度， 基本滿足了蔬菜對溫度的要求，使蔬菜收獲期提前，從而獲得較高的經(jīng)濟效益。一 般每畝可建2-3個大棚，每個1000-1500元，南方地區(qū)多以竹木塑料大棚為主，北 方地區(qū)以鋼管塑料大棚為主。塑料大棚使用的塑料膜主要有三個種類，第一種是聚 氯乙稀(pvc),主要包括(l)聚氯乙烯普通膜，有效使用期4-6個月，厚度0.08-0.12 毫米，幅寬有l(wèi).O、 2.0、 3.0米，是使用最普遍的農(nóng)用薄膜；(2)聚氯乙烯防老化膜。 有效期可以延長到8-10個月；(3)聚氯乙烯無滴膜，可以防止膜的表面生產(chǎn)霧滴， 防霧滴持效期4-6個月；(4)聚氯乙烯防塵無滴膜，可以長時間內(nèi)保持良好的透光性。第二種是聚乙烯(pe)復合多功能膜，主要包括(1)聚乙烯(pe)普通膜，有 效期使用4-6個月；(2)聚乙烯(pe)防老化膜；(3)聚乙烯(pe)防老化無滴膜， 防霧滴持效期2-4個月，有效期使用期12-18個月。(4)聚乙烯(pe)復合多功能 膜。在聚乙烯(pe)膜中加入特種功能助劑，使產(chǎn)品具有長壽、保溫、無滴、增加 散射光等多種功能，近年來已經(jīng)在南方大棚上廣泛推廣。第三種是乙烯-醋酸乙烯共 聚薄膜(eva),這種材料的價格比聚乙烯略高，但其耐低溫性能和透明度非常好， 耐老化性能和機械強度更好。
然而現(xiàn)在溫室系統(tǒng)沒有很好的充分利用可再生能源，特別是在當前能源緊張、 污染嚴重以及市場需求不斷擴大的情況下，還沒有一個理想的科技含量高、節(jié)能環(huán) 保的溫室大棚。塑料大棚的能耗是非常大的， 一般都是釆用燃煤、燃柴、電能供暖， 而且污染很嚴重，因而增加了農(nóng)民的負擔，提高了農(nóng)產(chǎn)品的價格。特別是北方地區(qū) 的塑料大棚或溫室，如果不能按時供暖，植物將會停止生長或凍死；由于塑料大棚 或溫室溫度比較高，濕度大很容易孳生害蟲和細菌，造成減產(chǎn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種新能源相變儲能抗菌智能調(diào)控溫室大棚，它適合科 研型溫室(組培溫室、育種溫室、脫毒溫室)、種植型溫室(花卉溫室、育苗溫室、 生產(chǎn)溫室)、養(yǎng)殖型溫室(水產(chǎn)養(yǎng)殖溫室、特色養(yǎng)殖溫室、畜禽養(yǎng)殖溫室、牛羊祠 舍)、市場型溫室(花卉市場、陽光會所、陽光展廳)、功能型溫室(生態(tài)餐廳、陽 光餐廳、生態(tài)園、游泳館、人造沙灘溫室、垂釣溫室)、庭院式溫室(陽光花房、 生態(tài)綠屋、休閑溫室、家庭溫室)等的使用，能夠很好的解決現(xiàn)有溫室大棚技術(shù)存 在的能耗大，污染嚴重；生產(chǎn)費用高，生產(chǎn)的農(nóng)產(chǎn)品的價格高；嚴寒地區(qū)供暖不足 會導致植物停止生長或凍死；以及容易孳生害蟲和細菌，造成減產(chǎn)的問題。
本發(fā)明的技術(shù)方案是包括山墻、后墻、地磚和棚頂，其特征在于在所述的 山墻和后墻的墻體的外側(cè)設有保溫層，在該墻體的內(nèi)側(cè)和地磚設有相變儲能層；在 所述的棚頂裝有太陽能集熱器、太陽能電池板和風力發(fā)電機，在大棚內(nèi)裝有散熱器、 地熱管和電熱器，所述的太陽能集熱器通過熱媒管道與該散熱器、地熱管連接，所 述的太陽能電池板和風力發(fā)電機的電力輸出端通過蓄電池與所述的電熱器連接，該 蓄電池的充電和放電通過微電腦控制器和溫度傳感器進行控制。
在所述的墻體內(nèi)設有隔熱夾層，在所述的相變儲能層的表面附有抗菌涂料層。
所述的抗菌涂料層包括銀離子層、光觸i某層和納米氧化鋅晶層其中的任何一層或一層以上的復合。
所述的相變儲能層為粘貼在所述的墻體室內(nèi) 一側(cè)的相變材料磚，或抹附在所述 的墻體室內(nèi) 一側(cè)的相變材料灰漿層，該相變材料磚鋪設在溫室大棚非種植區(qū)。 所述的相變材料磚與所述的墻體相互咬合在一起。
所述的保溫層的材料采用聚苯保溫板、鋁箔聚苯板、聚乙烯發(fā)泡板、相變鋁板、 相變玻璃、相變石材或相變塑料。
所述的散熱器采用普通散熱器安裝在大棚內(nèi)的空間；或采用墻熱管和地熱管分 別埋在墻體內(nèi)和土壤內(nèi)，或按需要排列在大棚的空間內(nèi)；所述的墻熱管和地熱管的 管材釆用塑料管、鋁塑復合管、鐵管、不銹鋼管或銅管。
所述的電熱器采用現(xiàn)有的取暖用電熱器或電熱電纜設置在大棚空間或/和土壤 內(nèi)，或采用電熱絲敷設在墻體內(nèi)側(cè)或埋在墻體內(nèi)。
所述的相變儲能層的相變點控制在適合植物生長的15°C 37"C范圍內(nèi)。
本發(fā)明的優(yōu)點是以太陽能光電、光熱、風能為能源，并利用相變儲能材料的 儲能功能，在微電腦的智能控制下，可以通過相互的補充，確保大棚室內(nèi)溫度的恒 定，保證了植物的生長；充分地應用了天然能源，節(jié)約了生產(chǎn)成本，降低了產(chǎn)品價 格，避免了高能耗帶來的環(huán)境污染；墻體內(nèi)側(cè)的抗菌涂料層可以防止害蟲和細菌孳 生，保證植物健康地成長。


圖l是本發(fā)明的總體構(gòu)成框圖； 圖2是發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)剖視示意圖； 圖3是圖2的右視圖(局部)；
圖4~圖7是發(fā)明的山墻和后墻墻體的四種不同的斷面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
參見圖1 ~圖3,本發(fā)明的大棚10的外形結(jié)構(gòu)與常規(guī)大棚相同，兩端山墻和后 墻的墻體9的頂端用支架12支撐棚頂?shù)耐该魉芰媳∧?1,棚頂向太陽光的方向傾 斜(拱形)。在所述的棚頂裝有太陽能集熱器1、太陽能電池板2和風力發(fā)電機3， 在大棚10內(nèi)裝有散熱器4和電熱器7，所述的太陽能集熱器l通過熱媒管道與該散 熱器4連接，所述的太陽能電池板2和風力發(fā)電機3的電力輸出端通過蓄電池5與 所述的電熱器7以及其他用電器(如照明燈13)連接，該蓄電池5的充電和放電通過微電腦控制器6和溫度傳感器8進行控制。墻體9要防止水分的滲透，水分滲透 會降低保溫性能。
所述的散熱器4采用墻熱管和地熱管分別埋在墻體9內(nèi)和地面的土壤內(nèi)(未圖
示)，或?qū)⑸峁荏w(也可釆用普通散熱器)按需要排列或安裝在大棚的空間內(nèi)(未 圖示)。所述的墻熱管和地熱管的管材采用塑料管、鋁塑復合管、鐵管、不銹鋼管 或銅管。
所述的電熱器7采用現(xiàn)有的取暖用電熱器或電熱電纜設置在大棚的空間內(nèi)，或 采用電熱絲l史設在墻體內(nèi)側(cè)或埋在墻體內(nèi)(未圖示)。
參見圖4，所述的山墻和后墻的墻體9的第一實施例結(jié)構(gòu)包括主墻體91、保溫 層92和相變儲能層93,保溫層92和相變儲能層93分別附在主墻體91的室外一側(cè) 和室內(nèi) 一側(cè)。還可在相變儲能層93的室內(nèi) 一側(cè)涂敷抗菌涂料層94。
所述的主墻體91可采用普通磚砌成，所述的相變儲能層93為粘貼在所述的主 墻體91內(nèi)側(cè)的相變儲能板塊(厚度3 ~ 5cm),或抹附在所述的主墻體91內(nèi)側(cè)的相 變儲能灰漿層(厚度2 ~ 3cm ),或由相變磚與主墻體91的普通磚相互咬合砌在一 起的相變-t砌層構(gòu)成。
所述的保溫層92的材料可釆用聚苯保溫板、鋁箔聚苯板或聚乙烯發(fā)泡板。
參見圖5，該實施例在上一實施例的主墻體91中間增設一隔熱夾層95 (可采 用爐渣、珍珠巖或巖棉等各種保溫材料)，其他結(jié)構(gòu)和材料與上述實施例相同。
上述的主墻體91外貼的保溫層92采用聚苯保溫板，具有較好的經(jīng)濟性能和熱 力性能，若釆用鋁箔聚苯板節(jié)能更為明顯。鋁箔結(jié)構(gòu)的質(zhì)量僅為磚墻結(jié)構(gòu)質(zhì)量的萬 分之一，泡沫塑料結(jié)構(gòu)質(zhì)量的8%,防潮性能好，能有效阻止水或汽通過。而其鋁 箔結(jié)構(gòu)的材料費僅為磚墻結(jié)構(gòu)材料費的29%。
參見圖6,該實施例的墻體9的結(jié)構(gòu)是在主墻體91與相變儲能層93之間增加 由相變材壽十磚砌成的相變磚砌層96,相變磚砌層96由相變磚與主墻體91的普通磚 相互咬合砌在一起。相變儲能層93和抗菌涂料層94與上述實施例相同。該實施例 為普通型結(jié)構(gòu)。
參見圖7,該實施例的墻體9的結(jié)構(gòu)與圖6所示結(jié)構(gòu)的不同之處是其保溫層92 的材料采用相變鋁板、相變玻璃、相變石材或相變塑料，這些相變材料靚麗多彩， 保溫效果好，使用壽命長。在主墻體91室內(nèi)一側(cè)同樣詢有相變磚砌層96,相變磚 砌層96與主墻體91的普通磚相互咬合砌在一起。在相變磚砌層96的室內(nèi)一側(cè)附 有的相變儲能層93和抗菌涂料層94與上述實施例相同。該實施例為豪華型結(jié)構(gòu)。所述的墻熱管和地熱管形式的散熱器4可以埋設在主墻體91、相變磚砌層96
或相變儲能層93內(nèi)。
所述的抗菌涂料層94包括銀離子層、光觸媒層和納米氧化鋅晶層其中的任何 一層或一層以上的復合。
所述的相變儲能層93和相變磚砌層96的相變材料由無機相變材料和有機相變 材料混合構(gòu)成，其相變點可以控制在適合植物生長的15°C 37。C范圍內(nèi)；所述的無 機相變材料為氯化鈣含水鹽(CaC12.6H20 ),其熔點為29",熔解熱為180kJ/kg; 硫酸鈉水合鹽(Na2SO4.10H20),熔點32.4°C,溶解熱250.8kJ/kg;磷酸氫二鈉水 合鹽(Na2HPOH2H20)熔點35°C,溶解熱205kJ/kg。所述的有機相變材料選才奪 十六烷(C16H34)、十八烷(C18H38)、 二十烷(C20H42),它們的熔點分別是 16.7°C、 28.0°C、 36.7°C。
本發(fā)明的風力發(fā)電機3可釆用各種現(xiàn)有的小型(微型)風力發(fā)電機，如應用于 汽車上發(fā)電的風力發(fā)電機，其葉輪可以是固定方向的，也可是帶有風舵能夠跟蹤風 向的。
本發(fā)明應用時，在有陽光的時候，可以利用太陽能集熱器l接收的光熱能源加 熱，光熱加熱主要通過墻熱管、地熱管加熱提高室內(nèi)溫度。太陽能電池板2產(chǎn)生的 電能， 一方面用來照明，另一方面將多余的電能存起來，在沒有陽光的時候，利用 電能照明或加熱。微型風力發(fā)電機3隨時都可以發(fā)電，所發(fā)出的電能都儲存起來， 需要的時候為大棚或溫室照明或加熱，整個溫控過程要通過智能微電腦控制器6來 實現(xiàn)。當室內(nèi)溫度低于植物所需溫度時，溫度傳感器8感應的溫度信號輸送給微電 腦控制器6，后者控制蓄電池5向電熱器7供電，可以保持室內(nèi)溫度不變；當室內(nèi) 溫度高于需要溫度時則斷電降溫。我國太陽能充足，風能時時都存在，更主要的是 太陽能、風能的能量巨大，取之不盡，用之不竭，不用花錢，不用運輸，沒有污染， 也沒有廢棄物的產(chǎn)生。
本發(fā)明另外的一個特點是墻體采用了相變儲能材料，相變材料可以充分利用太 陽能取暖制冷，能讓植物始終生活在一個理想的環(huán)境中，能讓植物茁壯成長，提高 產(chǎn)量。相變材料可以有效的確保大棚或溫室始保持一定的溫度，不會有太大的變動。
所謂相變是物質(zhì)從固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)或由固態(tài)直接轉(zhuǎn)為氣態(tài) (升華)時，將吸收相變熱(熔解熱)；進行逆過程時則將釋》文相變熱(凝固潛熱)， 這種熱通稱潛熱，潛熱大小與相變材料和其相變狀態(tài)有關(guān)。例如，把冰變成水、把 水變成水蒸氣需要能量這種能量稱為物體在熔點和浙點時的相變熱。將lkg(TC的冰轉(zhuǎn)化為0。C的水，需要336kJ的熱量(潛熱)，0。C水加熱到100。C需要420kJ的熱量 (顯熱)，若將10(TC的水，加熱成10(TC蒸汽，還需要2268kJ的熱量(潛熱)，所 以將lkg重(TC水加熱成100。C蒸汽過程需要總熱量是3024kJ。
權(quán)利要求1、一種新能源相變儲能抗菌智能調(diào)控溫室大棚，包括山墻、后墻、地磚和棚頂，其特征在于在所述的山墻和后墻的墻體的外側(cè)設有保溫層，在該墻體的內(nèi)側(cè)和地磚設有相變儲能層；在所述的棚頂裝有太陽能集熱器、太陽能電池板和風力發(fā)電機，在大棚內(nèi)裝有散熱器、地熱管和電熱器，所述的太陽能集熱器通過熱媒管道與該散熱器、地熱管連接，所述的太陽能電池板和風力發(fā)電機的電力輸出端通過蓄電池與所述的電熱器連接，該蓄電池的充電和放電通過微電腦控制器和溫度傳感器進行控制。
2、 才艮據(jù)權(quán)利要求1所述的新能源相變儲能抗菌智能調(diào)控溫室大棚，其特征在 于在所述的墻體內(nèi)設有隔熱夾層，在所述的相變儲能層的表面附有抗菌涂料層。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的新能源相變儲能抗菌智能調(diào)控溫室大棚，其特征在 于所述的抗菌涂料層包括銀離子層、光觸媒層和納米氧化鋅晶層其中的任何一層 或一層以上的復合。
4、 才艮據(jù)權(quán)利要求1所述的新能源相變儲能抗菌智能調(diào)控溫室大棚，其特征在 于所述的相變儲能層為粘貼在所述的墻體室內(nèi)一側(cè)的相變材料磚，或抹附在所述 的墻體的室內(nèi)一側(cè)的相變材料灰漿層，該相變材料磚鋪設在溫室大棚非種植區(qū)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的新能源相變儲能抗菌智能調(diào)控溫室大棚，其特征在 于所述的相變材料磚與所述的墻體相互咬合在一起。
6、 4艮據(jù)權(quán)利要求1所述的新能源相變儲能抗菌智能調(diào)控溫室大棚，其特征在 于所述的保溫層的材料采用聚苯保溫板、鋁箔聚苯板、聚乙烯發(fā)泡板、相變鋁板、 相變3E皮璃、相變石材或相變塑料。
7、 才艮據(jù)權(quán)利要求1所述的新能源相變儲能抗菌智能調(diào)控溫室大棚，其特征在 于所述的散熱器采用普通散熱器安裝在大棚內(nèi)的空間；或采用墻熱管和地熱管分 別埋在墻體內(nèi)和土壤內(nèi)，或按需要排列在大棚的空間內(nèi)；所述的墻熱管和地熱管的 管材采用塑料管、鋁塑復合管、鐵管、不銹鋼管或銅管。
8、 才艮據(jù)權(quán)利要求1所述的新能源相變儲能抗菌智能調(diào)控溫室大棚，其特征在 于所述的電熱器采用現(xiàn)有的取暖用電熱器或電熱電纜設置在大棚空間或/和土壤 內(nèi)，或采用電熱絲敷"&在墻體內(nèi)側(cè)或埋在墻體內(nèi)。
9、 才艮據(jù)權(quán)利要求1所述的新能源相變儲能抗菌智能調(diào)控溫室大棚，其特征在 于所述的相變儲能層的相變點在15°C 37'C范圍內(nèi)。
專利摘要一種新能源相變儲能抗菌智能調(diào)控溫室大棚，包括山墻、后墻、圍墻、地磚和棚頂，在山墻、后墻和圍墻的主墻體的外側(cè)設有保溫層，在該主墻體的內(nèi)側(cè)、地磚設有相變儲能層；在所述的棚頂裝有太陽能集熱器、太陽能電池板和風力發(fā)電機，在大棚內(nèi)裝有散熱器和電熱器，所述的太陽能集熱器通過熱媒管道與該散熱器、地熱管連接，所述的太陽能電池板和風力發(fā)電機的電力輸出端通過蓄電池與所述的電熱器、電熱電纜連接。本實用新型的優(yōu)點是以太陽能光電、光熱、風能為能源，并利用相變儲能材料的儲能功能，可以通過相互的補充，確保大棚室內(nèi)溫度的恒定；充分地應用了天然能源，節(jié)約了生產(chǎn)成本，降低了產(chǎn)品價格，避免了高能耗帶來的環(huán)境污染；墻體內(nèi)側(cè)的抗菌涂料層可以防止害蟲和細菌孳生，保證植物健康地成長。
文檔編號A01G9/26GK201388419SQ2009201065
公開日2010年1月27日 申請日期2009年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月16日
發(fā)明者徐燕妮, 鈞 胡 申請人:徐燕妮;胡 鈞