[实用新型]一种温室重力地下滴灌加热和微纳米气灌溉系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及温室地下滴灌领域，尤其涉及一种温室重力地下滴灌加热和微纳米气灌溉系统。

背景技术

微纳米技术为微机电系统技术和纳米科学技术的简称，是20世纪80年代末在美国、日本等发达国家兴起的高新科学技术，其具有热质传递和能源利用率高的特点。由于其巨大的应用前景，自问世以来微纳米技术受到了各国政府和学者的普遍重视，是当前科技界的热门研究领域之一。其中，微纳米气泡技术现已用于气浮处理设备、蛋白分离器、臭水设备、生化曝气设备、工业污水处理、养殖、活鱼运输、食品、制药、造纸、化工、生物工程、富氧水制备、各类化学液、废液的喷雾处理等领域，具有巨大的发展潜力。微纳米气泡就是气泡发生时产生直径在五十微米和数纳米之间的微小气泡。目前世界上用于曝气的气泡99％大于80微米，而气泡小到50微米以下其物理、化学性质都将发生根本性变化，气泡越小溶氧性越强，与传统的高压溶解减压气泡的方法相比，在形成的气泡浓度、均匀性及节能降耗方面优势较大，是世界领先的新一代高效节能环保技术。而微纳米气产生设备与传统的增氧、曝气装置相比具有气泡小、溶解效率高，上升速度慢、水中停留时间长的优点；并且设备体积小，成本低，饱和溶氧所需时间短，用电量少，结构简单，曝气管路可移动，易于维修；可增强生物体活性，促进作物的生长。

温室作为一种专门用作作物栽培和生长的建筑物，其能保护植物免受气候、温度或蚊虫的影响，使作物能快速地生长。同时，日光温室的推广应用，是现代农业的重要标志，摆脱了传统农业受自然气候条件的制约，使产量大幅度增长，保证了全年蔬菜均衡供应。

地下滴灌是在滴灌技术的日益完善的基础上发展而成的一种新型高效节水灌溉技术，是当前世界上公认的一种最为高效的节水灌溉技术，它能够使作物产量和水分利用效率同时达到最优。在温室中采用此项技术可避免因潮湿而引起的多种病虫害；同时灌溉的水、肥、气、热、药等可通过埋于地下的毛管和灌水器直接输送到作物根区，极利于植物吸收，减少了对土壤和地下水的污染，增加地温；同时，可调控、引导植物根系生长，使果树根系向深层生长，避免冬季冻死、冻伤根系；有效地减少了水分的地表蒸发以及肥料的淋溶和挥发损失，提高了水、肥的利用效率，具有明显的节水、节肥、增产效益，可比地表滴灌节水30～50％。此外，地下滴灌的田间输水系统地埋后，避免了人为或野生动物破坏和紫外线辐射及昼夜温差变化导致的设施老化，延长了使用寿命，并能防止管道的破坏和丢失；可降低田间管理劳动强度，节省管理费用，又便于机械田间作业；地下滴灌可以小流量、低水头工作，节约了运行费用和能源。由于地下滴灌技术上述优点，使之与温室设施相结合后这些优点更为显著，使此项技术得到了越来越广泛的应用，在水资源日益短缺的今天，使其开始受到人们越来越多的关注和重视。

重力滴灌技术是目前世界上唯一可以不靠动力驱动的滴灌设备。它是利用重力的原理，靠水源高度产生的压力，通过主管道、支管道及供水管网供水。其优点有：一是超低压的工作水头。它不需要依靠动能运转，不用配备昂贵的压力系统，便能将毛细水流均匀地输送到系统的任何一端，大大降低了运行成本，方便用户的使用；二是与一般滴灌系统相比更加节水。重力滴灌同等的流量可灌溉10倍于一般滴灌条件的面积，大大节省了肥料与用水量；三是流量极低。重力滴灌系统的滴头流量为正常滴头流量的十分之一，可不间断的提供毛细管水流，水分利用效率高；四是适用性强。重力滴灌对水源的要求极低，可以是井水、河水、雨水。它对地形的要求极低，平地、丘陵和山区都可以使用。重力滴灌系统为增强根部活力和矿物质的吸收提供空气、水和土壤的最佳比例。它能降低温室湿度，能有效降低作物的发病率，减少杀虫剂的使用，提高作物的平均品质，使作物达到绿色等级。

在温室中，利用常规能源进行加气热时，为了提高地温而过度加热，使室内气温过高，致使浪费燃料，增加成本，也不能满足作物对地温的要求。这些传统的加热方式消耗了大量的传统能源，加大了成本，并且对环境造成污染。