[实用新型]一种相变薄膜大棚及其室内热湿光环境智能调控系统

说明书

本实用新型涉及一种相变薄膜大棚及其室内热湿光环境智能调控系统，包括薄膜大棚、相变调控装置、智能控制管理装置、环境无线传感装置、智能执行装置、远程在线监控装置和LED数显装置。智能执行装置又细分为补光装置、喷淋装置、通风装置、空气自动调节装置、外遮阳装置。本实用新型应用相变储能技术，优化传统薄膜大棚围护结构，在提高棚体稳固、抗风性的同时更好调节大棚内部热环境，平衡能量消耗；集成设施农业环境无线监测仪器和智能执行设备，改变薄膜大棚环境调控能力差、作业强度大等问题；相比于玻璃智能温室，建设初投资明显降低，生产效益显著提高，更适于广大小规模种植户。为有效解决反季节瓜果蔬菜供应问题提供解决思路。

技术领域

本实用新型涉及温室大棚结构改善和热湿光环境智能调控领域，具体涉及一种相变薄膜大棚及其室内热湿光环境智能调控系统。

背景技术

温室，分为塑料大棚、日光温室、连栋温室等多种类型，是一种封闭的农业生态系统，能够在室内形成区别于外界温度、湿度、光照、CO₂浓度等的小气候环境，良好的、适宜的小气候环境对作物生长尤其重要。单纯依靠简单的温室设施未必能够满足作物适宜生长的环境条件，如夏季室内高温超过作物生长的最适范围，甚至是超过其生态阀值，将导致作物不能正常进行生理活动；冬季室外低温寒冷，室内热量不断流失，温度降低，无法保证作物的生长需求；室内高湿度环境，易诱发作物病虫害；室内光照过低无法达到作物的光补偿点、过高则会灼伤作物茎叶组织。因此，温室内不适宜的温度、湿度、光照、CO₂浓度等环境条件，均会影响作物生长甚至对作物造成损伤，从而影响作物的产量和质量。因此，适当的、精准的人工干预和调控温室环境，可以确保温室内温度、湿度、光照、CO₂浓度等主要生态因子处于适宜作物生长的范围，从而达到温室种植作物增产、提质和延长生产季的目的。

目前夏热冬冷地区设施农业种植温室以竹木、钢架结构的塑料大棚为主，大多是塑料薄膜为覆盖材料的不加温、单跨拱屋面结构形式，主要依靠温室效应蓄积热量。主要存在环境调控能力弱、保温效果差、作业不便、劳动强度大、产出少、效益低等缺陷，加上大多塑料大棚缺乏环境自动监测装置和智能控制装置，造成无法精准把握环境调控时机，影响温室内部小气候环境的调控，从而降低了温室增产、提质、延季的效用。很多农作物在种植过程中需要人为地对其生长环境进行控制，即需要温室智能自动调控技术来满足不同农作物的生长需求。智能自动调控技术能够为作物提供一个良好的、适宜的生长环境，使不同的农作物在非时令季节跨地区、跨时间生产，并且提高产量和质量，能够有效地解决粮食以及春冬季节可以食用的蔬菜水果种类过少等问题。

石蜡是相变储能材料中应用最广泛的一种，具有良好的蓄放热特性。当白天环境温度高于熔化温度时，材料熔化吸收热量，降低室内峰值温度；当夜间环境温度低于凝固温度时，材料凝固释放热量，补充室内热损失，提高室内谷值温度。即在发生相态变化过程中，可实现白天储热、夜间放热，以此调节周边环境温度，平衡日夜能量消耗。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：利用相变储能技术，发挥石蜡的相变潜热性能，调节温室内部热环境，实现太阳辐射能时间转移应用，降低温室能耗；通过智能自动调控技术实时监测和反馈温室作物生长环境，及时精准调控温室的温度、湿度、光照强度及CO₂浓度。相变储能技术和智能自动调控联合应用，提供不同作物的适宜生长环境，实现精确感知、精准操作、精细管理，保证不同作物高量、保质及反季节生产，并且减少人工作业量，降低成本，提高生产效益。