一种基于溶洞空气的垂直农场调控装置的制作方法

本发明属于垂直农场技术领域，是利用地下溶洞空气进行温湿度调控的垂直农场。

背景技术：

垂直农场也叫立体种植农场，是把田地向多层建筑的楼层化农场发展，在人工修筑的多层建筑物里，充分利用可循环的能源和温室技术，模拟农田的农作物生长环境，进行各高效的农业生产。垂直农场作为一个新生的概念，其核心是指在人工构筑的多层建筑空间内通过模拟与创造农业生物的生长环境，进行动植物周年连续生产的一种高效农业方式。在垂直农场中，通过以多层建筑空间为载体，以资源化技术处理城市有机废弃物与废水作为农业肥水的重要资源，并利用可再生的清洁能源技术获取能量进行蔬菜、水果粮食和可食用菌类和藻类的周年连续生产。由于垂直农场贴近城市消费人群，可大大减少运送食物的能源成本、减轻二氧化碳排放所造成的全球变暖现象。都市垂直农场不只是简单的食物生产方式，还是一个与城市垃圾、回收水系统、能源系统相关联的帮助城市实现可持续发展的有效方式。

垂直农场中的植物生长需要良好的温湿度环境，若采用空调系统或空气加热设备则造成能源消耗量过大，同时会造成垂直农场内的空气污染。而垂直农场内的温湿度环境受四季变化影响较大，因此就需要寻找一种方式为农场内提供适宜的温湿度环境。溶洞空气作为一种恒温恒湿的气体环境，平均温度20℃，湿度保持在85%-98%之间，且越到溶洞深处温湿度将恒定不变，能够为植物的生长提供适宜的气体环境。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：提供一种基于溶洞空气的垂直农场调控装置，实现垂直农场内空气的交换，且能够保证垂直农场内适宜的温湿度，控制方便，换气容易，透气效果好，无耗能，无污染，以解决现有技术中存在的问题。

本发明的技术方案是：一种基于溶洞空气的垂直农场调控装置，包括垂直农场、空气静压室和溶洞，空气静压室一侧与溶洞内部连通，另一侧通过送风井与垂直农场连通。

所述的空气静压室与送风井之间设置有抽风机、电阻丝。

所述的空气静压室与溶洞之间设置有除湿纸帘。

所述的垂直农场外墙周边设置排风道，排风道与加热空气箱相连，在加热空气箱的顶部设有热压排风口，利用建筑屋顶的空心夹层作为加热空气箱，在加热空气箱上安装有太阳能集热器，垂直农场屋顶两侧设置机械排风装置。

所述空气静压室顶部设置有密封的盖板。

所述的垂直农场内安装有温湿度传感器一，溶洞内安装有温湿度传感器二，温湿度传感器一和温湿度传感器二连接到控制器，控制器连接到抽风、电阻丝、太阳能集热器和除湿机，除湿机安装在每一层农场的前后侧壁位置；控制器连接人机交互模块、供电电源以及报警装置，人机交互模块采用键盘和显示屏，通过控制器自动控制垂直农场内的温湿度，报警装置采用蜂鸣器和警示灯。

所述的送风竖井与垂直农场之间设有送风口。

所述的除湿纸帘是由多孔、吸湿性能好的高分子纸质材料构成。

所述的排风道与垂直农场之间设有排风口。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明通过连通溶洞空气、静压式以及抽风机、电阻丝、除湿纸帘、太阳能集热器，实现了农场内气体的更换，换气容易，采用太阳能集热器在顶部加热空气，并从顶部排出，形成自上而下的气压差，利用“烟囱效应”实现置换通风。透气效果好，无需锅炉，耗能更低，只针对空气进行加热，无污染，且溶洞内的空气经过溶洞净化，对于垂直农场内植物生长更适宜，害虫大大减少，秧苗生长更好，大大提高了垂直农场的生产效率，实现了绿色无污染降温除湿，并有效地节约能源，具有优异的环保效果，有效解决了现有技术中垂直农场存在的温室度不易控制、透气效果差、耗能高、污染大、害虫多、生长缓慢以及生产效率低下的问题，本发明还具有结构简单、成本低、维护方便快捷的特点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的俯视结构示意图；

图3为本发明的加热空气箱和太阳能集热器结构示意图；

图4为本发明的控制结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。

如图1-图4所示，一种基于溶洞空气的垂直农场调控装置，包括垂直农场1和空气静压室2，空气静压室2一侧与溶洞3内部连通，另一侧通过送风竖井4与垂直农场1连通，送风竖井4与垂直农场1之间设有送风口16，空气静压室2与溶洞3之间设置有除湿纸帘5，空气静压室2与送风井4之间设置有抽风机6、电阻丝7，垂直农场外墙周边设置排风道8，排风道8与垂直农场1之间设有排风口17,用于排出垂直农场内的空气，排风道8与加热空气箱9相连，在加热空气箱的顶部设有机械排风装置10，空气静压室上设有检修盖板11。利用建筑屋顶的空心夹层作为加热空气箱9，并在加热空气箱9上安装有太阳能集热器14，用于对加热空气箱9内的空气进行加热。

上述抽风机用于抽动溶洞空气进入送风竖井；电阻丝用于温度较低时对溶洞空气进行加热；除湿纸帘5用于对高湿的溶洞空气进行除湿；

纸帘除湿原理: 纸帘由多孔、吸湿性能好的高分子纸质材料构成，当高湿的溶洞空气流经干燥多孔纸帘内部时，空气中的水蒸气被干燥纸帘吸收，湿度降低，从而达到植物生长的适宜湿度标准。

上述空气静压室2顶部设置有密封的检修盖板11，通过检修盖板11能够方便空气静压室的检修和垃圾清理。

上述垂直农场1内安装有温湿度传感器一12，溶洞3内安装有温湿度传感器二13，温湿度传感器一12和温湿度传感器二13连接到控制器，控制器连接到抽风机6、电阻丝7、太阳能集热器14和除湿机15，除湿机15安装在每一层农场的前后侧壁位置；控制器还连接有人机交互模块、供电电源以及报警装置，人机交互模块采用键盘和显示屏，通过控制器自动控制垂直农场内的温湿度，控制更加精确和更加科学，报警装置采用蜂鸣器和警示灯。

所述的排风方式，当太阳能充足时，使得加热空气箱9内的空气温度升高，促使排风道内空气流动，热空气从排风口10排出室外，加热空气箱9在排出热空气后形成压力差，通过外墙排风道8将垂直农场内空气抽出，并再次加热空气排出。在太阳能不足时，则通过垂直农场顶部两侧的机械排风装置18，利用抽风机抽动空气，排入大气。

优选的，上述抽风机6设置有七台，能够满足抽风需要。