植物培育房的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种植物培育房，包括挡墙和透光的拱棚，该拱棚与挡墙相连，且所述拱棚、所述挡墙与地面共同围成培育空间，所述拱棚形成为外凸的弧形曲面，在冬季时，所述拱棚的弧形曲面上存在多个不同的垂直入射点，在一天中的日出至日落不同时间段内，阳光能够分别通过所述多个不同的垂直入射点垂直射入所述植物培育房。本发明的植物培育房不需要使用温度调节设备就可以达到冬季较高的温度。
【专利说明】植物培育房
【技术领域】
[0001]本发明涉及植物培育领域，具体涉及一种植物培育房。
【背景技术】
[0002]对于喜温类植物的培育通常需要一定的温度，因此，需要建造培育房来为植物的生产提供合适的条件。例如，培育蘑菇时，需要建造温度适宜的培育房。而由于黄河以北的北方温度较低，为了保证植物的正常生长，需要在培育房内增加调温设备，用于调节培育房的温度，调温设备的设置使得培育的成本也相应增加。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种植物培育房，该植物培育房不利用其他调温设备就可以达到较高的温度。
[0004]为了实现上述目的，本发明提供一种植物培育房，包括挡墙和透光的拱棚，该拱棚与挡墙相连，且所述拱棚、所述挡墙与地面共同围成培育空间，所述拱棚形成为外凸的弧形曲面，在冬季时，所述拱棚的弧形曲面上存在多个不同的垂直入射点，在一天中的日出至日落不同时间段内，阳光能够分别通过所述多个不同的垂直入射点垂直射入所述植物培育房。
[0005]优选地，所述弧形曲面的弧度随着所述植物培育房所在地区纬度的增大而减小，所述弧形曲面的底端的切线与地面之间的夹角随着所述植物培育房所在地区纬度的增大而减小。
[0006]优选地，当所述植物培育房建造在北纬39°?43°的地区时，所述弧形曲面的弧度在0.9rad?Irad之间，所述弧形曲面底端的切线与地面之间的夹角在73°?76°之间。
[0007]优选地，所述挡墙包括背挡墙和设置在所述背挡墙两端的侧挡墙，所述侧挡墙设置在所述背挡墙的同一侧，所述拱棚的顶边与所述背挡墙的顶边相连，所述拱棚的两个侧边分别与两个侧挡墙的顶边相连，所述拱棚的底边与地面相连。
[0008]优选地，所述挡墙的开口朝向正南偏西5°?10°的方向。
[0009]优选地，所述拱棚的顶边的高度在455cm?465cm之间。
[0010]优选地，所述拱棚的顶边高于背挡墙的顶边，所述植物培育房还包括连接在拱棚的顶边与背挡墙的顶边之间的连接架，所述连接架与所述背挡墙之间的角度大于90°，且所述连接架与水平面之间的夹角在40°?45°之间。
[0011]优选地，所述植物培育房底端的内部宽度在100cm?1050cm之间。
[0012]优选地，所述背挡墙朝向所述植物培育房的外部倾斜，所述背挡墙的背离所述植物培育房的一侧设置有坯土。
[0013]优选地，所述背挡墙的倾斜角度在80°?90°之间。
[0014]优选地，所述拱棚包括支架和设置在该支架上的透光膜层。
[0015]优选地，所述植物培育房内还设置有用于培育植物的培育架。
[0016]当本发明中的植物培育房建造在黄河以北的北方时，纬度增加，冬季中的每个日出至日落的时间段内，拱棚上始终存在使得阳光直射的入射点(即，所述垂直入射点)，因此阳光可以由该入射点通过拱棚的折射，光能较多地射入培育房内，因此培育房能够充分地吸收太阳的能量，使得植物培育房内的温度升高，有助于植物的生长。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0018]图1是本发明提供的植物培育房的立体结构示意图；
[0019]图2是本发明的第一种实施方式中植物培育房的侧视图；
[0020]图3是本发明的第二种实施方式中植物培育房的侧视图。
[0021]其中，附图标记为:10、背挡墙；20、侧挡墙；30、拱棚；40、连接架；31、支架。
【具体实施方式】
[0022]以下结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0023]本发明提供一种植物培育房，包括挡墙和透光的拱棚30，该拱棚30与挡墙相连，且拱棚30、挡墙与地面共同围成培育空间，拱棚30形成为外凸的弧形曲面，在冬季时，拱棚30的弧形曲面上存在多个不同的入射点，在一天中的日出至日落不同时间段内，阳光可以分别通过所述多个不同的垂直入射点射入所述植物培育房。
[0024]本发明中的“冬天”开始和结束的时间是根据纬度确定的，每个地区的冬天开始的时间都是可以确定的，每个地区所在的纬度不同，冬天的起止时间也不相同。纬度越高的地区的冬天开始时间越早结束时间越晚，纬度越低的地区的冬天开始时间越晚，结束时间越早。例如，纬度为39.5°的北京的冬季可以在11月7日前后?第二年3月20日前后；纬度为45.4°的哈尔滨的冬季可以在10月10日前后?第二年4月I日前后，等等。
[0025]另外，在纬度一定的情况下，所述“日出至日落”的时间由所述植物培育房所在地区的经度确定:经度越大，日出时间越早，日落时间越晚，经度越小，日出时间越晚，日落时间越早。
[0026]当本发明中的植物培育房建造在黄河以北的北方时，纬度增加，冬季中的每个日出至日落的时间段内，拱棚30上始终存在使得阳光垂直入射的入射点，因此阳光可以由该入射点垂直射入培育房内，因此培育房能够充分地吸收太阳的能量，使得植物培育房内的温度升高，有助于植物的生长。
[0027]具体地，所述弧形曲面的弧度随着植物培育房所在地区纬度的增大而减小，所述弧形曲面的底端的切线与地面之间的夹角随着所述植物培育房所在地区纬度的增大而减小。即，当植物培育房建造在纬度较高的地区时，所述弧形曲面的弧度较小，弧形曲面的底端的切线与地面之间的夹角也较小；当植物培育房建造在纬度较低的地区时，所述弧形曲面的弧度较大，弧形曲面的底端的切线与地面之间的夹角(如图2中的α)也较大。
[0028]如上文中所述，在纬度较高的冬季，植物培育棚可以尽量地吸收太阳光的热量，使得植物培育棚内的温度较高；而在纬度较高的夏季，由于弧形曲面的弧度较小，因而太阳升起的高度较高时(如，每天的11点至13点)，阳光与拱棚之间存在入射角，使得光线发生折射，从而损失部分热量，从而使得植物培育房内的温度不会升高很多，与现有技术中相比，本发明提供的植物培育房不需要调温设备就可以达到冬暖夏凉的效果，有助于植物培育房内的植物的生长，降低了培育成本。
[0029]作为本发明的一种【具体实施方式】，当所述植物培育房建造在北纬39°?43°的地区时，所述弧形曲面的弧度在0.9rad?Irad之间，即所述弧形曲面对应的圆心角Θ在(162/π)°?(180/π)°之间，所述弧形曲面底端的切线与地面之间的夹角在73°?76。之间，从而使得弧形曲面可以接收到的阳光的时间最长。另一方面，当拱棚30上积累有重物(如冬天的积雪)时，压力在弧形曲面上进行分解，减少垂直于弧形曲面的作用力，从而减少拱棚所受的压力，延长使用寿命。
[0030]如图1所示，所述植物培育房的挡墙具体可以包括:背挡墙10和设置在背挡墙10两端的侧挡墙20，侧挡墙20设置在背挡墙10的同一侧，拱棚30的顶边与背挡墙10的顶边相连，拱棚30的两个侧边分别与两个侧挡墙20的顶边相连，拱棚30的底边与地面相连。
[0031]所述植物培育房的设置方向为:所述挡墙的开口朝向正南方向偏西5°?10°。所述“开口 ”是指没有设置拱棚30时，背挡墙10和侧挡墙20形成的开口。
[0032]可以理解的是，当所述弧形曲面的弧度在0.9rad?Irad之间，所述弧形曲面底端的切线与地面之间的夹角α在73°?76°之间时，所述拱棚可以长时间地接收到阳光的照射，当接收面积增加时，即拱棚的面积增大，接收的热量越多；另一方面，拱棚的面积越大，所述植物培育房内的容积越大，每单位空间内的平均热量越小，温度越低。为了使得植物培育房内的温度增加，拱棚30的顶边(即，所述弧形曲面的顶边)的高度H在455cm?465cm之间。那么，所述弧形曲面的弦与地面之间的夹角β可以根据以下关系确定:
[0033]H/sin β =L (I)
[0034]Rtan (θ/2) = 0.5*L/cos ( α - β ) (2)
[0035]其中，R为所述弧形曲面所对应的半径，L为弧形曲面的弦长。
[0036]这时，所述植物培育房的拱棚30的水平方向的宽度dl =H/tanP，本发明中，拱棚30的顶边可以与背挡墙10的顶边直接相连，如图2所示，此时，植物培育房内的宽度d2 =H/tan β。
[0037]更进一步地，拱棚30的顶边与背挡墙10的顶边间接相连，如图2所示，拱棚30的顶边高于背挡墙10的顶边，所述植物培育房还包括连接在拱棚30的顶边与背挡墙10的顶边之间的连接架40，连接架40与背挡墙10之间的角度大于90°，且连接架40与水平面之间的夹角S在40°?45°之间。通过连接架40将拱棚30和背挡墙10进行连接的好处在于，可以将拱棚30施加在背挡墙10上的作用力沿水平和竖直方向分解开，从而减小拱棚30对背挡墙10的水平推动力。
[0038]进一步具体地，所述植物培育房底端的内部宽度d2在100cm?1050cm之间，背挡墙10可以垂直于地面，如图2所示，此时，可以根据拱棚30的在地面上投影的宽度dl、植物培育房底端的内部宽度d2、拱棚30顶边的高度H以及连接架40与水平面之间的夹角δ确定背挡墙10的高度hi。
[0039]由于所述植物培育房建造的地形关系，背挡墙10的背离所述植物培育房的一侧设置有坯土，背挡墙10朝向所述植物培育房的外部倾斜，从而减小培土对背挡墙的压力。
[0040]具体地，如图3所示，所述背挡墙的倾斜角度Y在80°?90°之间。背挡墙10在水平面上的投影的宽度d4可以根据以下关系得出:
[0041]dl+d3 = d2+d4 (3)
[0042]d4*tan Y = H-d3/cos δ (4)
[0043]其中，d3为连接架40在水平面上的投影的宽度；d4为背挡墙10在水平面上的投影的览度；从而进一步得出1?挡墙10的闻度hi = d4*tan Y。
[0044]如图1所示，拱棚30可以包括支架31和设置在该支架上的透光膜层。同样地，连接架40也可以包括支架。
[0045]本发明中的植物培育房可用于多种植物的培育，例如黄瓜，蘑菇等，当培育蘑菇时，可以在所述植物培育房内设置培育架，该培育架分为多层，每层设置培育蘑菇的培养基，从而增加蘑菇的产量。而由于本发明的植物培育房可以吸收大量的阳光，存储较多的热量，这些热量足以维持蘑菇的生产需求。
[0046]建造植物培育房时，地基部分高度可以为75cm?85cm。
[0047]作为本发明的一种优选实施方式，如图1所示，所述植物培育房包括背挡墙10和设置在背挡墙10两端的侧挡墙20，侧挡墙20设置在背挡墙10的同一侧，植物培育房还包括拱棚30和连接架40，拱棚30两个侧边分别于两个侧挡墙20的顶边相连，拱棚30的底边与地面相连，连接架40连接在拱棚30的顶边与背挡墙10的顶边之间，支架31用于支撑拱棚30和连接架40。
[0048]如图3所示，所述弧形曲面的弧度为0.94rad，即该弧形曲面对应的圆心角Θ为54° ;弧形曲面底端的切线与地面之间的夹角α为75° ;弧形曲面的弦与地面之间的夹角β为26.8°，拱棚30的顶边(B卩，弧形曲面的顶边)的高度H为463cm，因此，弧形曲面的弦的长度(即弧形曲面的顶边与底边之间的直线距离)L = H/sin^ = 1026cm ;拱棚30在地面上的投影的宽度dl = H/tan β = 920cm,弧形曲面所对应的半径R = L/sin ( θ/2)=1131cm ；
[0049]连接架40与水平面之间的夹角δ为42°，植物培育房底端的内部宽度d2为1050cm,背挡墙10的倾斜角度Y为80°，背挡墙10顶边的高度hi为313cm，连接架40在竖直方向上投影的高度h2 = H-hl = 150cm，则连接架40的宽度I = h2/sin δ = 223cm。
[0050]所述植物培育房建造在北纬39°?43°的地区，拱棚30的弧形曲面朝向正南偏西6°的方向。
[0051]上述为对本发明所提供的植物培育房的描述，可以看出，在纬度较高的冬季，植物培育棚可以尽量地吸收太阳光的热量，使得植物培育棚内的温度较高；而在纬度较高的夏季，由于弧形曲面的弧度较小，因而太阳升起的高度较高时，阳光与拱棚之间存在入射角，使得光线发生折射，从而损失部分热量，从而使得植物培育房内的温度不会升高很多，与现有技术中相比，本发明提供的植物培育房不需要调温设备就可以达到冬暖夏凉的效果，有助于植物培育房内的植物的生长，降低了培育成本。
[0052]可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种植物培育房，包括挡墙和透光的拱棚，该拱棚与挡墙相连，且所述拱棚、所述挡墙与地面共同围成培育空间，其特征在于，所述拱棚形成为外凸的弧形曲面，在冬季时，所述拱棚的弧形曲面上存在多个不同的垂直入射点，在一天中的日出至日落不同时间段内，阳光能够分别通过所述多个不同的垂直入射点垂直射入所述植物培育房。
2.根据权利要求1所述的植物培育房，其特征在于，所述弧形曲面的弧度随着所述植物培育房所在地区纬度的增大而减小，所述弧形曲面的底端的切线与地面之间的夹角随着所述植物培育房所在地区纬度的增大而减小。
3.根据权利要求2所述的植物培育房，其特征在于，当所述植物培育房建造在北纬39°?43°的地区时，所述弧形曲面的弧度在0.9rad?Irad之间，所述弧形曲面底端的切线与地面之间的夹角在73°?76°之间。
4.根据权利要求3所述的植物培育房，其特征在于，所述挡墙包括背挡墙和设置在所述背挡墙两端的侧挡墙，所述侧挡墙设置在所述背挡墙的同一侧，所述拱棚的顶边与所述背挡墙的顶边相连，所述拱棚的两个侧边分别与两个侧挡墙的顶边相连，所述拱棚的底边与地面相连。
5.根据权利要求4所述的植物培育房，其特征在于，所述挡墙的开口朝向正南偏西5°?10°的方向。
6.根据权利要求4所述的植物培育房，其特征在于，所述拱棚的顶边的高度在455cm?465cm之间ο
7.根据权利要求6所述的植物培育房，其特征在于，所述拱棚的顶边高于背挡墙的顶边，所述植物培育房还包括连接在拱棚的顶边与背挡墙的顶边之间的连接架，所述连接架与所述背挡墙之间的角度大于90°，且所述连接架与水平面之间的夹角在40°?45°之间。
8.根据权利要求7所述的植物培育房，其特征在于，所述植物培育房底端的内部宽度在 100cm ?1050cm 之间。
9.根据权利要求8所述的植物培育房，其特征在于，所述背挡墙朝向所述植物培育房的外部倾斜，所述背挡墙的背离所述植物培育房的一侧设置有坯土。
10.根据权利要求9所述的植物培育房，其特征在于，所述背挡墙的倾斜角度在80°?90°之间。
11.根据权利要求1至10中任意一项所述的植物培育房，其特征在于，所述拱棚包括支架和设置在该支架上的透光膜层。
12.根据权利要求1至10中任意一项所述的植物培育房，其特征在于，所述植物培育房内还设置有用于培育植物的培育架。
【文档编号】A01G9/14GK104396626SQ201410721068
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年12月2日 优先权日:2014年11月14日
【发明者】贾博渊, 赵永亮, 赵智慧, 郭建平, 尚爱萍, 赵敏, 杨静, 乔阳 申请人:内蒙古风水梁菌业有限公司