用于农牧业的全封闭人工环境的制作方法_2

文档序号:9204779阅读:来源:国知局
环境,可以不受地域、维度、气候的影响将内部环境恒定在一个最佳点上,实现无差别和跨地域的种植、养殖。由于外层幕帘是采用传热而非透光的方式向内部导热,故而本发明可以轻松地将温度控制住而不至于过高,结合采光系统,这种控制不会对内部的采光造成影响,因为本发明的采光不需依赖阳光透过幕帘的直射,这同时又解决了另外一个问题,即:传统上,透光膜限于成本,其透光率在80%,当使用一段时间后,透光膜外壁的附着的尘土会使透光率大大降低,尤其是在干燥且风沙大的北方,使用几个月后透光率会降到50%甚至更低,如果再考虑上冬季的日照本身就不充足,则效果更堪忧。另外本发明在冬季潮湿的季节,需要除湿时不需对外界敞开,故而不会造成热量和水分的损失,事实上内部的有益气体成分也同样不会损失。【附图说明】:
[0034]附图1是一幅较佳实施方式的用于农牧业的全封闭人工环境的截面示意图。
[0035]附图2是一幅较佳实施方式的用于农牧业的全封闭人工环境的截面示意图。
[0036]附图3是一幅较佳实施方式的骨架结构的立体示意图。
[0037]附图4是一幅较佳实施方式的柔质循环换热结构的截面示意图。
[0038]附图5是一幅较佳实施方式的柔质循环换热结构的主视方向的结构示意图。
[0039]附图6是一幅较佳实施方式的可控温人工环境卷帘的结构示意图。
[0040]附图7是一幅较佳实施方式的除湿装置除湿时的结构示意图。
[0041]附图8是一幅较佳实施方式的除湿装置降温时的结构示意图。
[0042]附图9是一幅较佳实施方式的除湿装置除湿排气时的结构示意图。
[0043]附图10是一幅较佳实施方式的半导体制冷器和导热鳍片的结构示意图。
[0044]附图11是一幅较佳实施方式的除湿装置除湿排气时的结构示意图。
[0045]图中:骨架结构1、换热覆盖层2、采光系统6、内层骨架11、外层骨架12、空气隔离层13、模拟环境区14、可控温人工环境卷帘20、保温膜30、底部对流口 15、上部对流口 16、除湿装置40、进气口 441、出气口 445、柔质循环换热结构21、上牵引卷杆22、下牵引卷杆23、钢丝绳24、收卷装置31、吸热层211、循环换热管212、隔热保温层213、束带215、吸热支路2121、放热支路2122、单向阀2123、辐射反射层2131、半导体制冷器41、导热鳍片42、风机43、风门45、制冷管路442、加热管路443、回流管路444、冷端411、热端412、风门45'、排气口 446、光反射锅61、单色光源62、米光器63、光导主管64、光导支管65、漫射器66、内辅助层214。
【具体实施方式】
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[0046]附图4?6中的柔质循环导热结构的长度可以很长,达到10米,当前绘制的长宽比例是为了作图方便,而不应理解为对柔质循环导热结构长宽比例的限制。
[0047]附图4?6中柔质循环换热结构的均为拉直后的形状,其本身是柔质,可以贴合曲面,图中所示的形状不应对此造成误解。
[0048]在实际使用时,柔质循环导热结构应倾斜或垂直放置,而非附图4中的水平放置。
[0049]在实际上,内部保温膜与内部骨架可能贴合的比较紧,图中只是为了便于识别。
[0050]如附图1?3所示,一种用于农牧业的全封闭人工环境,包括:骨架结构1、换热覆盖层2、加湿除湿系统、采光系统6。
[0051]骨架结构I包括内层骨架11和外层骨架12,骨架结构I用于为采光系统6、加湿除湿系统提供安置的场所并确定人工环境内部大小,骨架结构I还为换热覆盖层2提供铺设的支撑;在内层骨架11和外层骨架12之间为空气隔离层13 ;内层骨架11所包围的区域为模拟环境区14,该区通过换热覆盖层2、加湿除湿系统、采光系统6来模拟所需要的自然环境。
[0052]换热覆盖层2包括覆盖在外层骨架12的可控温人工环境卷帘20和覆盖在内层骨架11的保温膜30,可控温人工环境卷帘20为不透光的柔性材质,可控温人工环境卷帘20通过转动使其吸热面对向外界或内部来控制其向空气隔离层13导热或停止导热;在内层骨架11底部和上部分别设有底部对流口 15和上部对流口 16 (附图2中虚线所示),保温膜30位于底部对流口 15和上部对流口 16的部分为可打开式结构。
[0053]当可控温人工环境卷帘20覆盖在外层骨架12上且吸热面对向外界处于吸热状态时,打开底部对流口 15和上部对流口 16,此时被可控温人工环境卷帘20加热的空气隔离层气体从上部对流口 16进入模拟环境区14,模拟环境区14的低温气体从底部对流口 15进入空气隔离层13,形成对流为模拟环境区14加热。
[0054]当可控温人工环境卷帘20覆盖在外层骨架12上且模拟环境区14的温度高于外界温度时,打开底部对流口 15和上部对流口 16,此时模拟环境区14的气体从上部对流口16进入空气隔离层13并通过可控温人工环境卷帘20向外界散热,空气隔离层13的低温气体从底部对流口 15回到模拟环境区14形成对流。
[0055]当可控温人工环境卷帘20覆盖在外层骨架12上时,关闭底部对流口 15和上部对流口 16,此时模拟环境区14与外界处于热量相对隔绝状态,多用于控制模拟环境区14的温度不再继续升高。特别需要强调的是,如果将可控温人工环境卷帘20的吸热面向内的覆盖在外层骨架12上,则效果更佳优异。
[0056]当可控温人工环境卷帘20收起,且底部对流口 15和上部对流口 16关闭时,模拟环境区14获得了额外的采光效果。
[0057]加湿除湿系统包括加湿器和除湿装置40,除湿装置40采用半导体制冷除湿,其进气口 441位于距本人工环境内地面30?50cm高度处,出气口 445位于上部内层骨架11的下方。如果进气口 441距地面太近,会把土壤所需的潮气一并吸走,于种植不利。
[0058]采光系统6通过光导照明的方式将太阳光引入本人工环境内部,且在引入本人工环境内部前通过聚光装置将大面积的太阳光汇聚。
[0059]在本实施方式中,保温膜30通过其顶端的收卷装置31实现开/闭底部对流口 15和上部对流口 16。
[0060]结合附图4?6所示,在本实施方式中,可控温人工环境卷帘20包括:柔质循环换热结构21、上牵引卷杆22、下牵引卷杆23、电机、钢丝绳24。
[0061]其中,柔质循环换热结构21包括:吸热层211、循环换热管212、循环介质、隔热保温层213、束带215 ;其中,吸热层211、循环换热管212、隔热保温层213均为柔性材料,吸热层211用于接收太阳辐射并将其转化为热量;循环换热管212为扁平的循环回路,其长度方向上紧贴吸热层211内侧的管路为吸热支路2121,吸热支路2121用于将吸热层211的热量传递给循环换热管212中的循环介质,循环换热管212长度方向上的另一管路为放热支路2122,放热支路2122用于向空气隔离层13放出热量,在循环换热管212中设有单向阀2123,循环换热管212长度方向的两支管路之间设有隔热保温层213,隔热保温层213上覆有辐射反射层2131 ;束带215用于将数支循环换热管212束缚成一排并与吸热层211贴紧。
[0062]上牵引卷杆22和下牵引卷杆23分别位于外层骨架12的顶部和底部,上牵引卷杆22和下牵引卷杆23通过钢丝绳24传动且在上牵引卷杆22和下牵引卷杆23同一侧的钢丝绳24上固定有柔质循环换热结构21,且使柔质循环换热结构21的吸热层211向外,吸热支路2121的方向与钢丝绳24同向;电机输出轴与上牵引卷杆22连接。
[0063]当需要给空气隔离层13加热时,启动电机使柔质循环换热结构21位于外侧,即吸热层211对向太阳照射的一面,吸热层211受到太阳辐射时,温度升高,将热量传递给循环换热管212的吸热支路2121,在吸热支路2121和放热支路2122温差的作用下,吸热支路2121内的循环介质沿着单向阀2123允许的方向流动进入到放热支路2122释放热量,原先放热支路2122的低温循环介质进入到吸热支路2121内进行吸热,并不断进行上述过程。
[0064]当模拟环境区14温度达到预定值后,启动电机使上牵引卷杆22带动柔质循环换热结构21卷动,使吸热层211背对太阳照射的一面从而停止接受太阳辐射。
[0065]结合附图7?10所示,在本实施方式中,除湿装置40包括:半导体制冷器41、导热鳍片42、风机43、风道、风门45、冷凝水收集装置;其中,风道依次为
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