基于自然光光照强度调整的智能温控大棚

1.本实用新型涉及农业温棚设备技术领域，特别是一种基于自然光光照强度调整的智能温控大棚。


背景技术：

2.新疆空气干燥，云量少，晴天多，每年太阳总辐射量达5000～6400mj/m2，仅次于青藏高原。分布特点是东南部多，西北部少，前者多在6000mj/m2以上，后者多在5800mj/m2以下。新疆的春季（3～5月），太阳高度角高了，白天也长，新疆春季太阳总辐射量由南向北增多，数量变化在1490～1930mj/m2之间，占全年的30%左右，只比夏季的35%少5%。东部的哈密地区多达1800～1900mj/m2，是新疆的高值区，如果可以合理利用高光照可以充分发展农业大棚，但是不利于农作物生长的一个重要因素是昼夜温差大，春季日间温度在6～9度左右，夜间温度-9～-16之间，而由于白天光照强度强，易使大棚内温度过热，晚上无光照时低温又易使农作物冻伤。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于自然光光照强度调整的智能温控大棚，能提充分利用新疆东部春季充足的光照强度，并解决其昼夜温差过大易使棚内作物冻伤的问题。
4.为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：
5.基于自然光光照强度调整的智能温控大棚，大棚由两侧的侧墙及前后两端的前墙和后墙围成，侧墙顶部前后分为前顶和后顶，后顶高于前顶，两侧的侧墙之间设有棚顶，前顶和后顶的交汇处设有竖墙，竖墙上设有排气窗，排气窗可由驱动装置驱动控制开合度，大棚一侧设有设备间，设备间有和大棚内连接的导热管道，导热管道上设有导热口，设备间上设有传感器模组，传感器模组用于检测光照强度以及环境温度，大棚内设有大棚温度传感器。
6.上述的前墙、后墙及设备间上设有太阳能面板，太阳能面板与储电装置连接。
7.上述的设备间内设有与导热管道连接的抽排气泵，抽排气泵与锅炉连接，锅炉、蒸汽轮机和发电及整流装置依次连接，发电及整流装置输出端与储电装置电连接。
8.上述的储电装置与电热丝电连接，电热丝由控制器控制，电热丝与抽排气泵相连。
9.上述的控制器输入端与传感器模组及大棚温度传感器电连接。
10.上述的驱动装置包括驱动电机，驱动电机带动转轴转动，转轴与排气窗中心固定。
11.本实用新型提供的一种基于自然光光照强度调整的智能温控大棚，通过检测日间的光照强度及大棚内部的温度，可以通过导热口将棚内热量通过导热管道引至设备间并将能量进行存储，使日间棚内温度减低，可以通过驱动装置控制排气窗开合度，将热气排出进一步降低棚内温度，在夜间时，设备间将存储的能量通过导热管道以热量形式排至棚内，保持棚内温度恒定，根据日照的强度来调整储热速度及排气窗开合度，能够充分地保证新疆
东部如哈密地区春季大棚的温度恒定。
附图说明
12.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
13.图1为本实用新型温控大棚结构示意图；
14.图2为本实用新型温控大棚侧视剖切图；
15.图3为图1中的局部放大图；
16.图4为本实用新型设备连接结构图。
17.图中：侧墙1、后顶2、前顶3、竖墙4、棚顶5、排气窗6、驱动装置7、转轴71、驱动电机72、前墙8、后墙9、设备间10、太阳能面板11、传感器模组12、导热管道13、导热口14、抽排气泵15、锅炉16、蒸汽轮机17、发电及整流装置18、储电装置19、电热丝20、控制器21、大棚温度传感器22。
具体实施方式
18.如图1-图4中所示，基于自然光光照强度调整的智能温控大棚，大棚由两侧的侧墙1及前后两端的前墙8和后墙9围成，侧墙1顶部前后分为前顶3和后顶2，后顶2高于前顶3，两侧的侧墙1之间设有棚顶5，前顶3和后顶2的交汇处设有竖墙4，竖墙4上设有排气窗6，排气窗6可由驱动装置7驱动控制开合度，大棚一侧设有设备间10，设备间10有和大棚内连接的导热管道13，导热管道13上设有导热口14，设备间10上设有传感器模组12，传感器模组12用于检测光照强度以及环境温度，大棚内设有大棚温度传感器22。
19.通过检测日间的光照强度及大棚内部的温度，可以通过导热口14将棚内热量通过导热管道13引至设备间10并将能量进行存储，使日间棚内温度减低，若降低速率不够，可以通过驱动装置7控制排气窗6开合度，将热气排出进一步降低棚内温度，在夜间时，设备间10将存储的能量通过导热管道13以热量形式排至棚内，保持棚内温度恒定，根据日照的强度来调整储热速度及排气窗开合度，能够充分地保证新疆东部如哈密地区春季大棚的温度恒定。
20.上述的前墙8、后墙9及设备间10上设有太阳能面板11，太阳能面板11与储电装置19连接。
21.通过太阳能面板11和储电装置19将日间充足的光照存储起来，以便夜间大棚保温使用。
22.上述的设备间10内设有与导热管道13连接的抽排气泵15，抽排气泵15与锅炉16连接，锅炉16、蒸汽轮机17和发电及整流装置18依次连接，发电及整流装置18输出端与储电装置19电连接。
23.在日间，通过抽排气泵15将棚内热气加压做功，高温高压的气体对锅炉内的水进行加热，使之成为蒸汽推动蒸汽轮机17从而带动发电机发电，发电机发电后经过整流通过储电装置19储藏起来，锅炉内的水也成为储能的一部分，抽排气泵15可采用温差泵；
24.当夜间时，排气窗6关闭，抽排气泵15将锅炉内的水的热量传到至棚内，同时，储电装置19可以将电能转化为热量送至棚内。
25.上述的储电装置19与电热丝20电连接，电热丝20由控制器21控制，电热丝20与抽
排气泵15相连。
26.夜间，储电装置19内的能量可通过电热丝20转化为热能，并通过抽排气泵15送至棚内，电热丝20由控制器21根据环境温度和棚内温度控制启动。
27.上述的控制器21输入端与传感器模组12及大棚温度传感器22电连接。
28.上述的驱动装置7包括驱动电机72，驱动电机72带动转轴71转动，转轴71与排气窗6中心固定。


技术特征：
1.基于自然光光照强度调整的智能温控大棚，其特征是：大棚由两侧的侧墙（1）及前后两端的前墙（8）和后墙（9）围成，侧墙（1）顶部前后分为前顶（3）和后顶（2），后顶（2）高于前顶（3），两侧的侧墙（1）之间设有棚顶（5），前顶（3）和后顶（2）的交汇处设有竖墙（4），竖墙（4）上设有排气窗（6），排气窗（6）可由驱动装置（7）驱动控制开合度，大棚一侧设有设备间（10），设备间（10）有和大棚内连接的导热管道（13），导热管道（13）上设有导热口（14），设备间（10）上设有传感器模组（12），传感器模组（12）用于检测光照强度以及环境温度，大棚内设有大棚温度传感器（22）。2.根据权利要求1所述的基于自然光光照强度调整的智能温控大棚，其特征在于，所述的前墙（8）、后墙（9）及设备间（10）上设有太阳能面板（11），太阳能面板（11）与储电装置（19）连接。3.根据权利要求1所述的基于自然光光照强度调整的智能温控大棚，其特征在于，所述的设备间（10）内设有与导热管道（13）连接的抽排气泵（15），抽排气泵（15）与锅炉（16）连接，锅炉（16）、蒸汽轮机（17）和发电及整流装置（18）依次连接，发电及整流装置（18）输出端与储电装置（19）电连接。4.根据权利要求3所述的基于自然光光照强度调整的智能温控大棚，其特征在于，所述的储电装置（19）与电热丝（20）电连接，电热丝（20）由控制器（21）控制，电热丝（20）与抽排气泵（15）相连。5.根据权利要求4所述的基于自然光光照强度调整的智能温控大棚，其特征在于，所述的控制器（21）输入端与传感器模组（12）及大棚温度传感器（22）电连接。6.根据权利要求5所述的基于自然光光照强度调整的智能温控大棚，其特征在于，所述的驱动装置（7）包括驱动电机（72），驱动电机（72）带动转轴（71）转动，转轴（71）与排气窗（6）中心固定。

技术总结
基于自然光光照强度调整的智能温控大棚，大棚由两侧的侧墙及前后两端的前墙和后墙围成，侧墙顶部前后分为前顶和后顶，后顶高于前顶，两侧的侧墙之间设有棚顶，前顶和后顶的交汇处设有竖墙，竖墙上设有排气窗，排气窗可由驱动装置驱动控制开合度，大棚一侧设有设备间，通过检测日间的光照强度及大棚内部的温度，可通过导热口将棚内热量通过导热管道引至设备间并将能量进行存储，使日间棚内温度减低，可通过驱动装置控制排气窗开合度，将热气排出进一步降低棚内温度，夜间时，设备间将存储的能量通过导热管道以热量形式排至棚内，保持棚内温度恒定，根据日照的强度来调整储热速度及排气窗开合度，能充分地保证新疆如哈密地区春季大棚的温度恒定。区春季大棚的温度恒定。区春季大棚的温度恒定。


技术研发人员：严文超 曾建 杨芬 何唯 王君君 张淑会
受保护的技术使用者：湖北三峡职业技术学院
技术研发日：2022.06.06
技术公布日：2023/7/14