温室大棚生物反应堆系统的制作方法

本发明属于作物种植技术领域，具体涉及一种温室大棚生物反应堆系统。

背景技术：

秸秆生物反应堆是处理农业废弃物秸秆的一种新型生态处理方法，既能够处理掉秸秆废弃物，又能够利用秸秆生物反应堆，将秸秆转化成植物生长所需要的二氧化碳和养分，改善土壤，促进植物生长，减少肥料的使用，降低生产成本。

现有技术中的生物反应堆多为将秸秆类物质起垄埋设于地下，在秸秆上覆土，然后进行作为种植。然而，这种种植模式存在着以下两个方面的问题，其一，秸秆发酵产生的二氧化碳物质聚集在地面表面，由地面往上二氧化碳浓度逐渐减小，对一些植株较高的作物难以提供较高二氧化碳浓度的生长环境，生物反应堆使用效率低下。其二，生物反应堆长时间运行，二氧化碳在局部集聚，人员在无防护措施情况下，进入大棚中，容易导致窒息等安全事故。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供一种能够使温室大棚内空气混合均匀的、提高生物反应堆使用效率的温室大棚生物反应堆系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种温室大棚生物反应堆系统，包括棚体、生物反应堆及空气调节系统，所述生物反应堆埋设于所述棚体的底部，所述空气调节系统安装于所述棚体上；所述棚体包括前墙体、后墙体及棚顶，所述前墙体与所述后墙体具有空腔，所述前墙体的内壁上开设有若干气体排放口，且外壁上开设有至少一个排气总口；所述后墙体的内壁上开设有若干气体收集口，且外壁上开设有至少一个集气总口；所述空气调节系统包括动力风机、集气总管及排气总管，所述动力风机安装于所述棚体外部，所述集气总管一端连接于所述动力风机的进气端，另一端连接所述集气总口；所述排气总管一端连接于所述动力风机的排气端，另一端连接所述排气总口，所述动力风机抽取所述棚体内靠近地面处的高二氧化碳浓度的气体，并循环回所述棚体内，以使二氧化碳分布均匀。

优选地，所述气体收集口距离地面2cm～20cm，所述气体排放口距离地面10cm～100cm。

优选地，所述集气总管上设置有集气调节阀，所述排气总管上设置有排气调节阀；所述集气总管上还设置有空气入口管，所述空气入口管设置于所述集气调节阀的阀前，且所述空气入口管上设置有空气调节阀；所述排气总管上还设置有放空管，所述放空管设置于所述排气调节阀的阀前，且所述放空管上设置有放空调节阀。

优选地，所述空气调节系统还包括二氧化碳传感器及中央控制器，所述二氧化碳传感器设置于所述棚体内，所述二氧化碳传感器电性连接于所述中央控制器，所述中央控制器电性连接于所述集气调节阀、所述空气调节阀、所述排气调节阀及所述放空调节阀，以控制所述所述集气调节阀、所述空气调节阀、所述排气调节阀与所述放空调节阀的阀位。

优选地，所述空气调节系统还包括温度传感器，所述温度传感器设置于所述棚体内，且电性连接于所述中央控制器。

优选地，所述空气调节系统还包括换热装置，所述换热装置并联连接于所述排气总管上，以调节所述棚体内空气温度。

优选地，所述换热装置包括换热管及外壳，所述外壳套设于所述换热管的外侧，且所述外壳与所述换热管之间具有换热介质储腔；所述换热管上均匀开设有若干加湿微孔，以使换热介质进入所述换热管内，与换热管中的气体混合雾化。

优选地，所述外壳上设置有换热介质入口及换热介质出口，所述换热装置还包括换热介质储槽，所述换热介质储槽连接于所述换热介质入口及所述换热介质出口。

优选地，还包括反应堆发酵调节装置，所述反应堆发酵调节装置包括发酵剂槽、发酵剂泵及发酵剂管，所述发酵剂管埋设于所述生物反应堆中，所述发酵剂槽安装于所述棚体外，所述发酵剂泵的进料端连接于所述发酵剂槽，且出料端连接于所述发酵剂管。

优选地，其特征在于所述发酵剂管上设置有发酵剂调节阀，以调节发酵剂用量。

由上述技术方案可知，本发明提供了一种温室大棚生物反应堆系统，其有益效果是：在所述棚体内设置生物反应堆，利用埋设于所述棚体内地面以下的生物质发酵，释放二氧化碳，以促进作物光合作用及抑制作物呼吸作用。所述生物反应堆释放的二氧化碳多集聚在地面表面附近，在所述动力风机的作用下，通过设置在地表附近的所述气体收集口收集，进入所述集气总管，并经所述排气总管，由所述气体排放口循环返回所述棚体内，实现对所述棚体内各个高度的二氧化碳浓度的调节，使得二氧化碳在所述棚体内分布均匀，从而提高了生物反应堆的使用效率，也防止了二氧化碳在局部聚集，导致安全事故。

附图说明

图1是温室大棚生物反应堆系统的管线连接图。

图2是前墙体的内壁结构示意图。

图3是后墙体的内壁结构示意图。

图4是中央控制器连接电路图。

图中：温室大棚生物反应堆系统10、棚体100、前墙体110、气体排放口111、排气总口112、后墙体120、气体收集口121、集气总口122、棚顶130、生物反应堆200、空气调节系统300、动力风机310、集气总管320、集气调节阀321、空气入口管322、空气调节阀3221、排气总管330、排气调节阀331、放空管332、放空调节阀3321、二氧化碳传感器340、中央控制器350、温度传感器360、换热装置370、换热管371、加湿微孔3711、外壳372、换热介质入口3721、换热介质出口3722、换热介质储槽373、反应堆发酵调节装置400、发酵剂槽410、发酵剂泵420、发酵剂管430、发酵剂调节阀431。

具体实施方式

以下结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案以及技术效果做进一步的解释和说明。

请参看图1至图3，一实施例中，一种温室大棚生物反应堆系统10，包括棚体100、生物反应堆200及空气调节系统300，所述生物反应堆200埋设于所述棚体100的底部，以通过生物质发酵向所述棚体100内释放二氧化碳。所述空气调节系统300安装于所述棚体100上，用于调节所述棚体100内的空气的混合度。

所述棚体100包括前墙体110、后墙体120及棚顶130，所述前墙体110与所述后墙体120具有空腔，所述前墙体110的内壁上开设有若干气体排放口111，且外壁上开设有至少一个排气总口112。所述后墙体120的内壁上开设有若干气体收集口121，且外壁上开设有至少一个集气总口122。

所述空气调节系统300包括动力风机310、集气总管320及排气总管330，所述动力风机310安装于所述棚体100外部，所述集气总管320一端连接于所述动力风机310的进气端，另一端连接所述集气总口122。所述排气总管330一端连接于所述动力风机310的排气端，另一端连接所述排气总口112。

所述生物反应堆200通过生物质发酵，不断的向所述棚体100内释放二氧化碳，以促进所述棚体100内种植的作物的生长。所述生物反应堆200释放的二氧化碳多富集于所述棚体100内靠近地面附近，生产过程中，启动所述动力风机310，靠近地面附近的高二氧化碳浓度的空气在所述动力风机310提供的抽吸力的作用下，由所述气体收集口121进入所述集气总管320，进而通过所述排气总管330经由所述气体排放口111循环回归至所述棚体100中，实现对所述棚体100内的空气的强制循环，使得所述棚体内二氧化碳浓度分布均匀。在此过程中，地面附近的高二氧化碳浓度气体被强制循环至较高位置，有助于较高的作物植株进行光合作用，提高了所述生物反应堆200的使用效率。同时，由所述气体排放口111循环回到所述棚体100内的气体在所述棚体内充分扰动，使二氧化碳进一步均匀分布，从而减少了二氧化碳局部聚集的概率，降低安全风险。

具体地，所述气体收集口121距离地面2cm～20cm，以能够充分抽取靠近地面附近的高二氧化碳浓度的气体。所述气体排放口111距离地面10cm～100cm，以满足不同高度作物植株的二氧化碳需求，同时，避免在正常人体高度范围内，二氧化碳浓度较高，导致安全生产事故。

一较佳实施例中，所述集气总管320上设置有集气调节阀321，所述排气总管330上设置有排气调节阀331，以通过所述集气调节阀321及所述排气调节阀331调节所述棚体100内气体循环交换强度，即通过调节所述集气调节阀321及所述排气调节阀331的阀门开度，调节所述集气总管320的进气量以及所述排气总管330的出气量，实现对所述棚体内气体循环交换强度的调节。

进一步地，所述集气总管320上还设置有空气入口管322，所述空气入口管322设置于所述集气调节阀321的阀前，且所述空气入口管322上设置有空气调节阀3221。当所述棚体100内二氧化碳浓度过高，或者需要人工进入所述棚体100内进行作业时，打开所述空气调节阀3221，向所述集气总管320补充新鲜空气，以降低循环回所述棚体100内的空气中的二氧化碳浓度，进而降低所述棚体100内二氧化碳浓度。

进一步地，所述排气总管330上还设置有放空管332，所述放空管332设置于所述排气调节阀331的阀前，且所述放空管332上设置有放空调节阀3321。以通过所述放空管332将所述动力风机310抽取的所述棚体100内高二氧化碳浓度的气体放空，进而对所述棚体100内的空气进行置换，使所述棚体内的二氧化碳浓度进一步降低，进而降低人员进入其中作业时的窒息风险。

请一并参看图4，又一较佳实施例中，所述空气调节系统300还包括二氧化碳传感器340及中央控制器350，所述二氧化碳传感器340设置于所述棚体100内，所述二氧化碳传感器340电性连接于所述中央控制器350，所述中央控制器350电性连接于所述集气调节阀321、所述空气调节阀3221、所述排气调节阀331及所述放空调节阀3321，以根据所述二氧化碳传感器340检测到的所述棚体内的二氧化碳浓度信息，调节所述所述集气调节阀321、所述空气调节阀3221、所述排气调节阀331与所述放空调节阀3321的阀位，以控制所述棚体100内二氧化碳浓度，实现对所述棚体内二氧化碳浓度的远程自动控制。

进一步地，所述空气调节系统300还包括温度传感器360，所述温度传感器360设置于所述棚体100内，且电性连接于所述中央控制器350，以实现对所述棚体内温度的在线检测。

请继续参看图1，又一较佳实施例中，所述空气调节系统300还包括换热装置370，所述换热装置370并联连接于所述排气总管330上，以调节所述棚体100内空气温度。

具体地，所述换热装置370包括换热管371及外壳372，所述外壳372套设于所述换热管371的外侧，且所述372外壳与所述换热管371之间具有换热介质储腔。所述换热管371上均匀开设有若干加湿微孔3711，以使换热介质进入所述换热管371内，与换热管371中的气体混合雾化。

本实施例中，一方面，当所述棚体100内温度较高需要降温或者温度较低需要升温时，可通过所述换热装置370对循环回所述棚体100内的气体进行冷却。其次，需要对所述棚体100的作物进行灌溉时，灌溉水通过所述加湿微孔3711进入到所述换热管371内，与所述换热管371内的气体形成雾状，并通过所述气体排放口111均匀喷洒，实现对所述棚体内作物的灌溉，解决了传统漫灌或滴灌流量过大而导致的所述棚体100内空气湿度过大，影响作物生长的技术问题。

进一步地，所述外壳372上设置有换热介质入口3721及换热介质出口3722，所述换热装置370还包括换热介质储槽373，所述换热介质储槽373连接于所述换热介质入口3721及所述换热介质出口3722。所述换热介质储槽373中可以储存换热用水介质，也可以储存有一定浓度的杀虫药剂，以通过所述换热装置370实现对所述棚体100内的作物进行浇水或杀虫。

再一较佳实施例中，所述温室大棚生物反应堆系统10还包括反应堆发酵调节装置400，所述反应堆发酵调节装置400包括发酵剂槽410、发酵剂泵420及发酵剂管430，所述发酵剂管430埋设于所述生物反应堆200中，所述发酵剂槽410安装于所述棚体100外，所述发酵剂泵420的进料端连接于所述发酵剂槽410，且出料端连接于所述发酵剂430管，以通过所述反应堆发酵调节装置400向所述生物反应堆200补充生物质发酵所必需的的辅助添加剂，进而实现对所述生物反应堆200的发酵时间、发酵强度等条件，间接实现对所述棚体100内二氧化碳浓度的调节。

进一步地，其特征在于所述发酵剂管430上设置有发酵剂调节阀431，以调节发酵剂用量。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。