[发明专利]一种潮汐式自然光人工气候温室及控制方法

说明书

本发明公开了一种潮汐式自然光人工气候温室及控制方法，包括温室本体、粒料充排装置，所述温室本体设置双层中空透光顶棚，所述温室本体设置双层中空透光墙面，所述透光墙面、透光顶棚的中空空腔与粒料充排装置连接，所述温室配套设置低温空调、保温水桶、冷水桶，所述低温空调具有产生冷热水、冷热气四种功能。本发明是通过隔热粒料进出中空空腔进行隔热与透光转换、空调运作蓄热制冷、冷水湿帘强化蒸发降温的综合应用，实现对温室的环境温度有效而精确地控制，温室空间大，既能为试验植物创造理想的目标温度，又保留自然光照，克服了植物生长受天气变化和四季气候刚性约束的弊端，便于大量推广使用。

技术领域

本发明属于人工气候温室设备技术领域，具体涉及一种潮汐式自然光人工气候温室及控制方法。

背景技术

植物生长发育受光照、温度和湿度等环境因子的影响，日照长度、昼夜温差、光照强度等对植物生理生化状态和发育方向有显著影响。在科学研究中人们常用人工气候温室或气候箱来获得植物理想生长发育条件。然而，纯粹的人工气候不仅非常耗能，也难以获得强壮生长的植物。比如现有的人工栽培气候箱使用人工光照、空调和弥雾机来调节气候，主要缺陷为空间小，不合适较为高大的农作物；光照强度多在5000lux左右，难以满足高光照植物的连续正常开花30000lux的要求；所使用的荧光灯光谱也不适合植物开花需要，难以获得太阳光的类似效果；隔热效果差，能源消耗大，制冷时低于8度以下的低温很难实现。比如在小孢子诱导培养中，就难以实现连续开花和获得发育良好的胚性小孢子，严重影响了诱导培养效果。而大型人工气候温室大多采用玻璃温室，空调降温，单位能耗很高，难以在地区和基层科研单位普及推广。

为此，研究开发一种结构简单，空间大，能耗低，能满足植物特定生长发育需要的潮汐式自然光人工气候温室及控制方法是解决上述问题的关键。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单，空间大，能耗低，既能为试验植物创造理想的目标温度，又保留自然光照，满足植物特定生长发育需要的潮汐式自然光人工气候温室及控制方法。既能满足科学研究需要和种植目标，又能种植原产不同气候带的植物。

本发明的第一目的是这样实现的，包括温室本体、粒料充排装置，所述温室本体设置双层中空透光顶棚，所述温室本体设置双层中空透光墙面，所述透光墙面、透光顶棚的中空空腔与粒料充排装置连接，所述粒料充排装置可以对中空空腔进行充填或抽排隔热粒料，所述北墙内侧中部设置空调的室内机，所述空调室内机内设置换热管A，所述换热管A与冷水桶连接。

第二目的是这样实现的：基于温室可自然光照射植被，通过隔热粒料进出温室双层透光层中空空腔，空调运作升降温，热交换储热放热，湿帘蒸发降温，风机带动空气流动的方式，实现对温室的环境温度控制。

本发明具有以下技术效果：

1、采用中空的透光墙面、顶棚和轻质隔热粒料，通过控制轻质粒料进出中空空腔，解决了一般温室隔热与遮光的矛盾、控温与保光的矛盾；

2、采用保温水桶、冷水桶的换热装置与低温空调的组合，使空调具有产生冷热水、冷热气四种功能，突破了冷库机组不能制热的局限，将空调制冷时外机（压缩机）产生的热能收集，反向实施空气能加热时再利用，达到双向节能的功能；

3、利用空调+冷却水+湿帘的组合，突破了普通湿帘降温只能使室温比气温降低5度左右的局限，可以达到15度以上，能根据植被温度需要调整到相应温度；

4、本发明可以通过人工低温自然光诱导单倍体细胞组织培养，也可用于通过减少昼夜温差诱导植物矮化栽培试验，还可以用于通过提高夜温缩短植物开花时间。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明墙体与粒料充排装置一种连接俯视示意图；

图3为本发明顶棚与粒料充排装置一种连接俯视示意图；

图4为本发明温室本体与粒料存储仓另一种连接示意图；

图5为本发明空调室内机换热工作原理图；