[发明专利]一种可实现氧气、二氧化碳和热量等在内部循环利用的复合大棚

说明书

技术领域

本发明属于农业大棚领域，具体说是一种可实现氧气、二氧化碳和热量等在内部循环利用的复合大棚。

背景技术

冬暖式种植大棚是北方寒冷地区，用来提高作物环境温度，为作物生长创造有利条件的设施，能在一定程度上缓解低温等恶劣气候条件对作物生长的不利影响，可达到拉长生产周期、增加产量、提高品质、保障农产品供应等目的。目前，很多种绿色植物和喜阴作物是在种植大棚中进行反季节栽培。

但是，常规的种植大棚在寒冷季节进行通风换气时会浪费了大量热能和光合原料，如蔬菜等绿色植物光合作用产生的氧气、食用菌等喜阴作物呼吸作用产生的二氧化碳和呼吸热等。同时，由于喜阴作物需避光生长，无法吸收太阳辐射热，使种植大棚内增温困难；而普通绿色植物大棚后墙由于保温效果不高，在夜间损失了大量热能。

绿色植物白天通过光合作用积累营养，吸收二氧化碳，呼出氧气，使封闭的大棚内的氧气浓度提高，二氧化碳浓度降低而影响光合作用；食用菌等喜阴作物吸收氧气，呼出二氧化碳使棚内二氧化碳浓度提高，氧气浓度降低，影响其生长发育。常规的冬暖式种植大棚只能通过开棚放风的办法解决上述问题，导致了棚内热量流失，对冬季作物生产极其不利。

如果能创造一种可实现氧气、二氧化碳和热量等在内部循环利用的大棚，将常规种植大棚浪费的这部分资源加以利用，就可以节省能源、提高产量、降低农业生产成本。

发明内容

本发明提出一种复合大棚，包括位于朝阳面的阳棚、位于背阴面的阴棚和中间墙，阳棚与阴棚通过共用中间墙连接在一起，阳棚内种植蔬菜、水果等绿色植物，阴棚内种植食用菌等喜阴作物，通过阳棚和阴棚之间冷热空气对流，可实现氧气、二氧化碳和热量等在复合大棚内部交流互补，被两种不同类型的作物循环利用，提高了资源利用效率，可以节省能源、提高产量、降低农业生产成本。

本发明的技术方案是这样实现的：

1、位于朝阳面的阳棚，其实质是一种外部设有保温装置的透光温室，除与位于背阴面的阴棚共用的中间墙外，其余部分可以采用玻璃温室、塑料大棚、阳光板大棚等建筑形式，具体结构和尺寸可根据气候、地形、材料、成本等实际情况合理选择。

2、位于背阴面的阴棚，其实质是一种外墙开有通风孔的避光保温室，通风孔上装有密封阀，除与位于朝阳面的阳棚共用的中间墙外，其余部分可以采用钢结构保温室、砖混结构保温室等建筑形式，具体结构和尺寸可根据气候、地形、材料、成本等实际情况合理选择。

3、中间墙，是阳棚和阴棚共用的一堵墙，其上分布上下两行通风孔，通风孔上装有换气设备，将阳棚和阴棚连接在一起，形成两边既保持相对独立又能进行物质和能量交流格局，具体结构和尺寸可根据气候、地形、材料、成本等实际情况合理选择。

4、位于朝阳面的阳棚内种植蔬菜、水果等绿色植物，位于背阴面的阴棚内种植食用菌等喜阴作物。白天在太阳光照辐射下，阳棚气温高于阴棚，阳棚内热空气与阴棚内冷空气形成对流，阳棚内的太阳辐射热和绿色植物光合作用产生的氧气通过中间墙的上排通风孔传输到阴棚内，被喜阴作物利用；阴棚内喜阴作物呼吸作用产生的二氧化碳通过中间墙的下排通风孔传输到阳棚内，被绿色植物利用。夜晚喜阴作物呼吸作用释放大量呼吸热，阴棚气温高于阳棚，阴棚内热空气与阳棚内冷空气形成对流，阴棚内的呼吸热通过中间墙的上排通风孔传输到阳棚内，被绿色植物利用。

5、当夜晚或白天遭遇极端低温天气时，可将阳棚外部的保温装置打开，覆盖保温。当阳棚或阴棚内部氧气、二氧化碳浓度及空气湿度等条件不适宜作物生长时，可开启中间墙通风孔上的换气设备和阴棚外墙通风孔上的密封阀，进行强制交流或通风。

本发明中阳棚为一种日光温室，可采用玻璃温室、塑料膜大棚、阳光板大棚等建筑形式，外部设有保温装置，用于种植蔬菜、水果等绿色植物；阴棚为一种避光保温室，可采用钢结构保温室、砖混保温室等建筑形式，外墙开有通风孔，用于种植食用菌等喜阴作物。该复合大棚由于阳棚接受太阳辐射，而阴棚没有太阳辐射，使阴阳棚体受热不均，阳棚空气受热膨胀，推动阴阳棚的冷热空气自动对流，带动氧气、二氧化碳和热量等在阳棚与阴棚之间交流互换，满足绿色植物对二氧化碳的需求和食用菌等喜阴作物对氧气的需求，使棚内二氧化碳和氧气循环利用。夜间阴棚的食用菌产生呼吸热对阳棚起到保温、提温作用，而白天阳棚吸收的太阳辐射热对阴棚起到增温作用，二者相辅相成，相互利用，互惠互利，各得其所，能够在冬季大棚农业生产中保温、增温，节省能源；补充气肥，二氧化碳和氧气合理流动、转化、利用，促进代谢，降低成本，大幅提高效率。