花卉种植用智能温室大棚
技术领域
本实用新型属于农业设施技术领域，具体涉及一种花卉种植用智能温室大棚。
背景技术
设施内花卉种植技术是提高花卉成活率、培育反季节花卉的重要技术手段。花卉种植设施主要包括温室大棚，对于温室大棚内温度及湿度环境的控制是花卉种植过程中的重要手段。传统地，通常采用人工手持温度湿度检测设备到温室大棚中测量温度湿度数据，进而通过通风等手段进行温度的调节，调节不及时，调节方式单一，无法满足对温室大棚内温度湿度精准调节的要求。
现有技术中提供的一种地热温室大棚，包括密闭的保温大棚的棚体，所述保温大棚的棚体采用组合框架结构，温室大棚的一侧墙体为水帘降温墙，包括有墙基和地热水帘散热器，水帘降温墙的对面墙体为风机墙，并排设有多个风机，所述温室大棚的地面采用内置散热管的地暖系统，该地热温室大棚虽然提供了一种对温室大棚内的温度进行调节的方式，但是内置散热管的地暖系统其调节范围有限，往往靠近地面附近温度较高，距离地面50cm以上，温度迅速降低，温室大棚内的温度分布不均匀，一方面地面处的高温无法满足一些低植株花卉的生长需求，另一方面较高处的低温无法满足一些高植株花卉的生长需求。
发明内容
有鉴于此，本实用新型提供一种花卉种植用智能温室大棚，以解决现有技术中存在的温室大棚内温度分布不均匀、花卉种植过程中无法实现温度精准控制的技术问题。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种花卉种植用智能温室大棚，包括大棚本体，还包括温度调节系统，所述温度调节系统包括水帘通风装置、热交换装置及温度控制装置；
所述水帘通风装置包括降温水帘及通风风机，所述降温水帘与所述通风风机相对设置于所述大棚本体的两侧壁上，所述通风风机上具有风孔；
所述热交换装置包括棚底地热盘管及棚顶加热管，所述棚底地热盘管设置于所述大棚本体的底部，且所述棚底地热盘管的入口端设置有第一换热介质流量调节阀；所述棚顶加热管固定安装于所述大棚本体的顶部内侧，且所述棚顶加热管的入口端设置有第二换热介质流量调节阀；
所述温度控制装置包括设置于所述大棚本体内的若干温度传感器及中央控制器，所述中央控制器的信号输入端电性连接所述温度传感器，且信号输出端电性连接所述第一换热介质流量调节阀、所述第二换热介质流量调节阀以及所述通风风机的驱动电机的继电开关。
优选地，所述花卉种植用智能温室大棚还包括供热系统，所述供热系统包括供热锅炉、高温供水管、高温回水管、高温配水管、低温供水管、低温回水管及低温配水管；所述高温供水管的入口连接所述供热锅炉的出水口，且出口连通所述棚顶加热管的入口端，所述高温回水管的入口连通所述棚顶加热管的出口端，且出口连通所述供热锅炉，所述高温配水管一端连通所述高温供水管，另一端连通所述高温回水管；所述低温供水管的入口连接所述供热锅炉的出水口，且出口连通所述棚底地热盘管的入口端，所述低温回水管的入口连通所述棚底地热盘管的出口端，且出口连通所述供热锅炉，所述低温配水管一端连通所述低温供水管，另一端连通所述低温回水管。
优选地，所述高温供水管上设置有高温调温水三通阀，所述高温调温水三通阀具有第一输入端、第二输入端及输出端，所述第一输入端与所述输出端连通所述高温供水管，所述第二输入端连通所述高温配水管；所述低温供水管上设置有低温调温水三通阀，所述低温调温水三通阀具有第一输入端、第二输入端及输出端，所述第一输入端与所述输出端连通所述低温供水管，所述第二输入端连通所述低温配水管。
优选地，所述大棚本体位于所述通风风机的一侧设置有辅助保温副棚，所述辅助保温副棚与所述大棚本体的侧壁形成辅助保温温室；所述辅助保温副棚上开设有通风窗，所述通风窗处设置有通风窗盖合组件，所述通风窗盖合组件能够盖合于所述通风窗上；所述通风窗盖合组件包括能够盖合于所述通风窗上的覆盖膜、卷膜轴及卷膜驱动电机，所述覆盖膜缠绕于所述卷膜轴上，所述卷膜驱动电机设置于所述卷膜轴的一端，所述卷膜驱动电机驱动所述卷膜轴转动，使所述覆盖膜缠绕于所述卷膜轴上，或使所述覆盖膜铺开。
优选地，所述卷膜驱动电机的继电开关电性连接所述中央控制器的信号输出端。
优选地，所述大棚主体内还设置有若干紊流风机，若干所述紊流风机与所述通风风机相对设置。
优选地，所述大棚本体的棚顶上还设置有通风天窗，所述通风天窗包括一端铰接于所述大棚本体顶部的天窗本体及固定设置于所述大棚本体顶部的天窗下框，所述天窗本体能够盖合于所述天窗下框上；所述天窗本体的前端设置有上密封压件，所述上密封压件上开设有用于卡接塑料薄膜的上卡膜槽，且所述上密封压件的前端设置有上密封胶条；所述天窗下框的前端设置有下密封压件，所述下密封压件上开设有用于卡接塑料薄膜的下卡膜槽，且所述下密封压件上设置有下密封胶条。
优选地，所述上密封压件的前端向前延伸，并在端部开设有上密封胶条卡槽，所述上密封胶条包括卡接部及膜接触密封部，所述卡接部卡接于所述上密封胶条卡槽中，所述膜接触密封部呈柔性片状向外侧延伸。
优选地，所述天窗本体下方还设置有开天窗驱动组件，所述开天窗驱动组件包括驱动齿条、驱动齿轮及驱动减速电机，所述驱动减速电机固定于所述大棚本体顶部，所述驱动齿轮设置于所述驱动减速电机的输出端，所述驱动齿条与所述驱动齿轮啮合；所述驱动齿条的端部铰接于所述天窗本体，所述驱动减速电机驱动所述驱动齿轮转动，带动所述驱动齿条往复运动，所述驱动齿条驱动所述天窗本体打开或闭合。
优选地，所述驱动减速电机的继电开关电性连接所述中央控制器的信号输出端。
由上述技术方案可知，本实用新型提供了一种花卉种植用智能温室大棚，其有益效果是：在所述大棚本体内设置包括水帘通风装置、热交换装置及温度控制装置的温度调节系统，温度控制装置监测所述大棚本体内的温度，并通过控制所述水帘通风装置的启停、控制所述热交换装置的换热介质的流量来实现对大棚本体内的温度进行精准的调整。热交换装置包括棚底地热盘管及棚顶加热管，所述棚底地热盘管维持低温供热，如采用20℃-25℃换热介质换热，以使得地表的温度能够满足花卉作物的生长需求，所述棚顶加热管维持较高温度供热，如采用50℃-70℃的换热介质换热，以提高所述大棚本体内的整体温度，使大棚本体内适宜花卉生长的高度区域的温度分布均匀，从而满足不同花卉作物的温度控制需求。当外界环境温度较低，导致大棚本体内的温度较低时，可适当提高棚底地热盘管中换热介质的换热温度，维持地表温度满足生长要求，依靠提高棚顶加热管中换热介质的换热温度，调节大棚本体内的整体温度，使地面以上1.5m以内的温度维持适宜生长温度。
附图说明
图1是花卉种植用智能温室大棚的结构示意图。
图2是花卉种植用智能温室大棚的截面示意图。
图3是花卉种植用智能温室大棚的控制原理示意图。
图4是棚底地热盘管的管道布置图。
图5是图1所示的A部的局部放大图。
图6是供热系统的管线连接示意图。
图7是通风天窗的结构示意图。
图8是图7所示的B部的局部放大图。
图9是图7所示的C部的局部放大图。
图10是通风天窗的打开状态下的结构示意图。
图11是图10所示的D部的局部放大图。
图12是通风天窗的闭合状态下的结构示意图。
图中：花卉种植用智能温室大棚10、大棚本体100、紊流风机110、温度调节系统200、水帘通风装置210、降温水帘211、通风风机212、风孔213、热交换装置220、第一换热介质流量调节阀201、第二换热介质流量调节阀202、棚底地热盘管221、棚顶加热管222、温度控制装置230、温度传感器231、地表温度传感器2311、低空温度传感器2312、高空温度传感器2313、中央控制器232、辅助保温副棚300、通风窗301、通风窗盖合组件310、覆盖膜311、卷膜轴312、卷膜驱动电机313、供热系统400、供热锅炉410、高温供水管420、高温调温水三通阀421、高温回水管430、高温配水管440、低温供水管450、低温调温水三通阀451、低温回水管460、低温配水管470、通风天窗500、天窗本体510、天窗下框520、上密封压件511、上卡膜槽512、上密封胶条513、卡接部5131、膜接触密封部5132、上密封胶条卡槽514、下密封压件521、下卡膜槽522、下密封胶条523、开天窗驱动组件530、驱动齿条531、驱动齿轮532、驱动减速电机533。
具体实施方式
以下结合本实用新型的附图，对本实用新型的技术方案以及技术效果做进一步的详细阐述。
请参看图1至图3，一具体实施方式中，一种花卉种植用智能温室大棚10，用于种植花卉，并能够精准控制温室大棚的温度。包括大棚本体100，所述大棚本体100采用组合钢架结构，所述大棚本体100的顶部由若干弧形的拱顶排列形成，以降低风阻。所述花卉种植用智能温室大棚10还包括温度调节系统200，所述温度调节系统200包括水帘通风装置210、热交换装置220及温度控制装置230。
所述水帘通风装置210用于对所述大棚本体100内进行通风，降温除湿，强化大棚本体100内的空气流动，避免所述大棚本体100内出现高温高湿，避免所述大棚本体100内存在局部腐殖性气体富集。所述水帘通风装置210包括降温水帘211及通风风机212，所述通风风机上具有风孔213，所述降温水帘211与所述通风风机212相对设置于所述大棚本体100的两侧壁上，所述降温水帘211上始终具有低温冷却水循环，所述通风风机212实现强制通风，通风过程中，所述通风风机212输出口的空气与所述降温水帘211进行热交换，降低所述通风风机212输出口的空气的温度，提高所述通风风机212输出口的空气的湿度。所述通风风机212与所述降温水帘211之间形成强制对流，以能够快速降低所述大棚本体100内温度和湿度，同时对大棚本体100内的空气进行置换，补充新鲜空气，防止腐殖性气体（如二氧化碳、甲烷、氨气、硫化氢等）富集。
所述热交换装置220用于为所述大棚本体100提供换热媒介，以能够在所述大棚本体100内出现低温或温度不能满足花卉等作物的生长需求时，通过所述热交换装置220为所述大棚本体100内补充热量，提高大棚本体100内温度，至少提高所述大棚本体100内适宜种植的高度区域内的温度。所述热交换装置220包括棚底地热盘管221及棚顶加热管222，所述棚底地热盘管221设置于所述大棚本体100的底部，即所述棚底地热盘管221埋设于所述大棚本体100内的地面以下，优选地，位于地面以下5cm-20cm，以能够为地面及地面附近空域提供热量，使地面及地面附近空域的温度能够满足花卉等作物的最佳生长需求。所述棚底地热盘管221的入口端设置有第一换热介质流量调节阀201，以能够通过调节所述第一换热介质流量调节阀201的开度，对进入所述棚底地热盘管221内的换热介质的流量进行控制，进而能够对地面及地面附近空域的温度进行有效的调节。所述棚顶加热管222固定安装于所述大棚本体100的顶部内侧，且所述棚顶加热管222的入口端设置有第二换热介质流量调节阀202。即所述棚顶加热管222架设于所述大棚本体100的顶部内侧，可以是裸露的直管，也可以是排列设置的若干换热盘管，也可以是排列设置的若干板式换热器，所述棚顶加热管222能够为所述大棚本体100顶部以下的空域提供热量，以使得所述大棚本体内的温度分布均匀，至少提高所述大棚本体100内适宜种植的高度区域内的温度，例如，使的所述大棚本体100内距离地面2m以内的高度均能够满足花卉等作物的最佳生长温度要求。
值得说明的是，所述棚底地热盘管221内通入的换热介质的温度合适，优选为20℃-25℃，维持换热后，地表温度达到15℃-20℃，以适宜花卉等作物的生长。所述棚顶加热管222内通入的换热介质的温度可偏高，优选为50℃-70℃，以利用热辐射使所述大棚本体100内的温度整体升高至18℃-20℃，以降低花卉等作物在夜间生长时的休眠几率。
所述温度控制装置230包括设置于所述大棚本体100内的若干温度传感器231及中央控制器232，所述中央控制器232的信号输入端电性连接所述温度传感器231，且信号输出端电性连接所述第一换热介质流量调节阀201、所述第二换热介质流量调节阀202、所述通风风机212的驱动电机的继电开关。若干所述温度传感器231用于监测所述大棚本体100内的温度数据，并将温度数据上传至所述中央控制器232。所述中央控制器232根据接收到的温度数据，与预置的下限温度或上限温度或最适温度相比较，得到比较结果，并根据比较结果，输出控制信号，控制所述第一换热介质流量调节阀201、所述第二换热介质流量调节阀202、所述通风风机212动作，对所述大棚本体100内的温度进行调整。
例如，可通过设置上限温度和下限温度对所述大棚本体100内的温度进行调节。具体地，将所述温度传感器231监测到的实时温度与设置的上限温度或下限温度进行比较，如果实时温度大于上限温度，所述中央控制器232发出控制指令，控制所述通风风机212开启、所述通风孔213开启，适当关小所述第一换热介质流量调节阀201、所述第二换热介质流量调节阀202的开度，以降低所述大棚本体100内的温度，使实时温度低于上限温度。如果实时温度小于下限温度，所述中央控制器232发出控制指令，控制所述通风风机212关闭、所述通风孔213关闭，适当开大所述第一换热介质流量调节阀201、所述第二换热介质流量调节阀202的开度，以提高所述大棚本体100内的温度，使实时温度高于下限温度。
例如，可通过设置最适温度对所述大棚本体100内的温度进行调节，例如，可通过控制述第一换热介质流量调节阀201、所述第二换热介质流量调节阀202的开度，使得实时温度接近最适温度，并根据所述大棚本体100内的湿度、氧含量等参数，适时开启所述通风风机212及所述通风孔213，对所述大棚本体100进行降温除湿，补充新鲜空气。
为进一步提高对所述大棚本体100内的温度监测的准确性，提高温度控制的精准度，一实施例中，所述温度传感器231包括地表温度传感器2311、低空温度传感器2312及高空温度传感器2313，例如所述地表温度传感器2311、所述低空温度传感器2312及所述高空温度传感器2313共同设置于一竖直的支架上，所述地表温度传感器2311可选用红外线温度传感器，以监测地表的温度。所述低空温度传感器设置于距离植物顶部40cm-60cm处，以监测低空的温度。所述高空温度传感器设置于距离地面200cm-250cm处，以监测高空的温度。以根据不同高度的温度数据，针对性地调整所述第一换热介质流量调节阀201或所述第二换热介质流量调节阀202的开度，实现对所述大棚本体100内温度的精准控制。
请一并参看图4，又一实施例中，所述棚底地热盘管221分片区设置，即沿所述大棚本体100的长度方向，并排设置若干棚底地热盘管221，每一个所述棚底地热盘管221设置独立的进出水口及入口流量调节阀，一方面，缩短换热介质的运行时间，降低换热介质在输送过程中的压力损失，保证换热效率。另一方面，可以根据不同区域、不同作物、不同生长时期的温度需求，对地表及地表以上低空区域的温度进行精准调节。
进一步地，为提高所述棚底地热盘管221的热交换效率，降低热量损失，在所述棚底地热盘管221的底部铺设保温材料，如聚苯乙烯泡沫塑料或聚氨酯泡沫塑料等。又一实施例中，所述棚底地热盘管221周围还填充铺设有蓄热材料，例如用砾石、砂石或陶粒等填充覆盖于所述棚底地热盘管221周围及上面，一方面，减缓热交换速率，防止所述棚底地热盘管221过高而导致地表温度瞬间升高，对花卉等作物造成不利影响，另一方面，蓄热材料能够积蓄部分热量，当短暂失去换热介质后，能够延长地表温度的维持时间，避免地表温度因失去换热介质而瞬间降低，对花卉等作物造成不利影响。
又一实施例中，所述风孔213为百叶窗式设置，以能够通过驱动机构控制所述风孔213在进行通风降温除湿时开启，而在无需降温时保持闭合，以强化所述大棚本体100的密封性。进一步地，为防止冬季昼夜温差大、气温变化大的情况下，所述风孔213无法实现严实的密封，或采用封堵等手段实现严实密封后，不得不在需要通风时进行人工拆除，造成人力浪费和操作不便，导致无法对大棚本体100内的温度调节需求做出及时的响应，请一并参看图5，又一实施例中，所述大棚本体100位于所述风孔213的一侧设置有辅助保温副棚300，所述辅助保温副棚300与所述大棚本体100的侧壁形成辅助保温温室。所述辅助保温副棚300上开设有通风窗301，所述通风窗301处设置有通风窗盖合组件310，所述通风窗盖合组件310能够盖合于所述通风窗301上。具体地，所述通风窗盖合组件310包括能够盖合于所述通风窗301上的覆盖膜311、卷膜轴312及卷膜驱动电机313，所述覆盖膜311缠绕于所述卷膜轴312上，所述卷膜驱动电机313设置于所述卷膜轴312的一端，所述卷膜驱动电机313驱动所述卷膜轴312转动，使所述覆盖膜311缠绕于所述卷膜轴312上，或使所述覆盖膜311铺开。所述卷膜驱动电机313的继电开关电性连接所述中央控制器232的信号输出端。
一方面，当所述大棚本体100内进行正常通风时，所述通风窗盖合组件310被打开，以使所述通风窗301暴露，此时，在通风降温水帘110与所述通风风机212、所述通风窗301的作用下，进行正常通风。另一方面，当所述大棚本体100内无需进行通风时，将所述通风窗盖合组件310盖合于所述通风窗301上，将所述通风窗301密封，此时所述辅助保温副棚300与所述大棚本体100的侧壁形成辅助保温室，增强所述大棚本体100的保温效果，尤其是显著提高靠近主棚体的侧边上的温度，克服了所述风孔213密封不严导致的所述大棚本体100保温效果差，靠近侧壁处的温度显著低于大棚本体100中部温度的缺陷。同时，需要频繁在通风状态与非通风状态切换时，仅需要控制所述通风窗盖合组件310盖合或远离所述通风窗301，既可以实现通风状态与非通风状态自由切换，使用方便，降低操作人员的劳动强度。
一较佳实施例中，所述辅助保温副棚300的截面呈圆弧状，即所述辅助保温副棚300的侧面设置为拱形，一方面，便于建设，便于所述通风窗盖合组件310的安装，另一方面，拱形（或圆弧面）设计的所述辅助保温副棚300，能够有效的降低风阻，有效降低了强风将所述大棚本体100吹翻的风险。
又一实施例中，所述大棚本体100内设置有紊流风机110，以改变气流方向，使温度、湿度分散均匀，防止长期的强对流导致所述大棚本体100内栽种的花卉倒向一侧，防止在局部形成腐殖性气体富集区域。所述紊流风机110设置于距离地面200cm-250cm处。
请一并参看图6，又一较佳实施例中，所述花卉种植用智能温室大棚10还包括供热系统400，所述供热系统400包括供热锅炉410、高温供水管420、高温回水管430、高温配水管440、低温供水管450、低温回水管460及低温配水管470。所述高温供水管420的入口连接所述供热锅炉410的出水口，且出口连通所述棚顶加热管222的入口端，所述高温回水管430的入口连通所述棚顶加热管222的出口端，且出口连通所述供热锅炉410，所述高温配水管440一端连通所述高温供水管420，另一端连通所述高温回水管430，以利用经所述棚顶加热管222换热后的回水与供热锅炉410的出水混配，形成温度合适的、能够满足所述棚顶加热管222换热需求的高温混配水。所述低温供水管450的入口连接所述供热锅炉410的出水口，且出口连通所述棚底地热盘管221的入口端，所述低温回水管460的入口连通所述棚底地热盘管221的出口端，且出口连通所述供热锅炉410，所述低温配水管470一端连通所述低温供水管450，另一端连通所述低温回水管460，以利用经所述棚底地热盘管221换热后的回水与供热锅炉410的出水混配，形成温度合适的、能够满足所述棚底地热盘管221换热需求的低温混配水。如此，一方面便于调节上水水温，满足花卉种植用温室大棚的供热需求，另一方面，使得所述供热锅炉410始终维持在最佳的加热效率下运行，避免由于换热介质温度需求的变化而导致所述供热锅炉410的热效率时刻发生变化，从而大幅降低供热锅炉的能源消耗，降低生产运行成本。
具体地，所述高温供水管420上设置有高温调温水三通阀421，所述高温调温水三通阀421具有第一输入端、第二输入端及输出端，所述第一输入端与所述输出端连通所述高温供水管420，所述第二输入端连通所述高温配水管440。所述低温供水管450上设置有低温调温水三通阀451，所述低温调温水三通阀451具有第一输入端、第二输入端及输出端，所述第一输入端与所述输出端连通所述低温供水管450，所述第二输入端连通所述低温配水管470。以通过调节所述第一入口端、第二入口端的开度，调节所述供热锅炉410出口水与经换热后的回水的流量，从而获得不同温度的调温水，使用方便，减少仪表使用量。同时，所述供热锅炉410出口水和回水通过所述高温调温水三通阀421、低温调温水三通阀451进行混合，在所述所述高温调温水三通阀421、低温调温水三通阀451的阀室内形成湍流，加速高温水与低温回水的混合，以便于检测到准确的调温水的温度，实现精确的温度控制。
请一并参看图7至图9，又一实施例中，所述大棚本体100的棚顶上还设置有通风天窗500，所述通风天窗500包括一端铰接于所述大棚本体100顶部的天窗本体510及固定设置于所述大棚本体100顶部的天窗下框520，所述天窗本体510能够盖合于所述天窗下框520上。所述天窗本体510的前端设置有上密封压件511，所述上密封压件511上开设有用于卡接塑料薄膜的上卡膜槽512，且所述上密封压件511的前端设置有上密封胶条513。所述天窗下框520的前端设置有下密封压件521，所述下密封压件521上开设有用于卡接塑料薄膜的下卡膜槽522，且所述下密封压521件上设置有下密封胶条523。所述上密封压件511与所述下密封压件521采用铝合金型材制成。
请一并参看图10至图11，具体地，所述上密封压件511的前端向前延伸，并在端部开设有上密封胶条卡槽514，所述上密封胶条513包括卡接部5131及膜接触密封部5132，所述卡接部5131卡接于所述上密封胶条卡槽514中，所述膜接触密封部5132呈柔性片状向外侧延伸。
所述天窗本体510下方还设置有开天窗驱动组件530，所述开天窗驱动组件530包括驱动齿条531、驱动齿轮532及驱动减速电机533，所述驱动减速电机533固定于所述大棚本体100顶部，所述驱动齿轮532设置于所述驱动减速电机533的输出端，所述驱动齿条531与所述驱动齿轮532啮合。所述驱动齿条531的端部铰接于所述天窗本体510，所述驱动减速电机533驱动所述驱动齿轮532转动，带动所述驱动齿条531往复运动，所述驱动齿条531驱动所述天窗本体510打开或闭合。所述驱动减速电机533的继电开关电性连接所述中央控制器232的信号输出端。
请一并参看图12，所述通风天窗500闭合时，所述开天窗驱动组件530驱动所述天窗本体510靠近所述天窗下框520，使得所述上密封压件511叠合于所述下密封压件521上，此时，所述上密封压件511的底部与所述下密封压件521上部的下密封胶条523紧密贴合，实现一次密封。所述上密封胶条513与卡接于所述下卡膜槽522的塑料薄膜紧密贴合，实现二次密封。采用上密封压件511与下密封压件521叠合的形式实现天窗的密封，一方面，上密封压件511与下密封压件521叠合，不会因为气温变化，材料的热胀冷缩而产生缝隙，实现严实的密封效果。另一方面，即使上密封压件511与下密封压件521发生一定的形变，通过上密封胶条513与下密封胶条523的缓冲作用，也能够很好的实现密封，从而避免天窗窗框结合处出现缝隙而漏风，影响温室大棚的保温效果。
以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，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，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。
