[发明专利]水气膜换热耦合空气能的双效太阳能温室及环控方法

权利要求书

1.水气膜换热耦合空气能的双效太阳能温室及环控方法，其特征在于：所述双效太阳能温室为多单元的连体棚（1），连体棚（1）内的每个单元顶部安装有天窗（14），连体棚（1）横梁安装在天沟水槽下0.5-1.5米的位置，连体棚（1）内的每个单元顶部安装有承水通风的水气膜内拱棚（2），水气膜内拱棚（2）将连体棚（1）分为顶部的换热区（11）和下部的种植区（12），换热区（11）安装有与连体棚（1）顶部固定的喷淋装置（111），水气膜内拱棚（2）两侧的低端下沿安装有承接喷淋装置淋水的汇水槽（13），种植区（12）一端设置有空气能热泵调温区（3）和种植区（12）下方设置保温水箱（4），保温水箱（4）通过地埋管道与连体棚（1）外的雨水收集池连接，保温水箱（4）通过供水管道（6）和水泵与喷淋装置（111）装置连接。

2.根据权利要求1所述水气膜换热耦合空气能的双效太阳能温室及环控方法，其特征在于：所述空气能热泵调温区（3）前端与种植区（12）隔开，顶部与换热区（11）连通，后端通过卷帘膜与室外相隔，空气能热泵调温区（3）前端上方设置有风机（33）与种植区（12）连通，空气能热泵调温区（3）安装有空气能热泵（31），空气能热泵（31）蒸发器的出风口与伸入种植区（12）底部的风筒（32）连接，进风口与风机（33）连接，空气能热泵（31）冷凝器的进风口通过两根带电磁阀的管道分别与换热区（11）和室外连通，出风口通过管道与室外连通。

3.根据权利要求1所述水气膜换热耦合空气能的双效太阳能温室及环控方法，其特征在于：所述所述内拱棚（2）截面呈扇形结构（21）或楔形结构（22）或双三角形结构（23）；扇形结构的水气膜内拱棚，横切面为中间高位一块扇形拱膜（211），由一个钢管短圆拱支撑，两侧低位两块防水透气膜（212），由一个长圆拱支撑的结构，高位短圆拱垂直投影与低位两个防水透气膜内侧部分重叠，上下两个圆拱之间为通风区（213），扇形拱膜（211）两侧底端和防水透气膜（212）内侧顶端安装调控棚体换热区（11）与种植区（12）闭合或连通的卷帘膜（214），汇水槽（13）安装在两个防水透气膜（212）的外侧低端，使用扇形结构（21）的水气膜内拱棚（2）时天窗（14）为30%卷帘膜开窗结构；

楔形结构（22）的水气膜内拱棚，横切面为连体棚（1）横梁通过中部纵杆（221）与连体棚（1）顶部拱杆相连，连体棚（1）拱杆与横梁间加装左斜拉杆（222）和右斜拉杆（223）的结构，左斜拉杆底端与连体棚（1）横梁下方的汇水槽（13）连接，顶端斜向上与连体棚（1）栱杆连接，并与中部纵杆（221）连接，右斜拉杆底端与中部纵杆（221）下方的汇水槽（13）相连，顶端斜向上与连体棚（1）的天沟水槽连接，左斜拉杆（222）右斜拉杆之间的中部纵杆（221）上安装控制换热区（11）与种植区（12）连通与闭合的卷帘膜（225），左斜拉杆和右斜拉杆上均安装有防水透气膜（224），使用楔形结构（22）的水气膜内拱棚时，天窗（14）为50%开启齿条开窗结构；

双三角形结构（23）水气膜内拱棚的左斜拉杆结构（231）与楔形结构（22）的左斜拉杆（222）结构相同，右斜拉杆顶端与中部纵杆（232）连接，且下方安装汇水槽（13），右斜拉杆（233）底端斜向下与连体棚（1）横梁下方的汇水槽（13）连接，左斜拉杆（222）和右斜拉杆之间的中部纵杆上安装控制换热区（11）与种植区（12）连通与闭合的卷帘膜（235），左斜拉杆和右斜拉杆上均安装有防水透气膜（234），使用双三角形结构（23）的水气膜内拱棚时，天窗（14）为50%开启齿条开窗结构。

4.根据权利要求1所述水气膜换热耦合空气能的双效太阳能温室及环控方法，其特征在于：所述所述保温水箱（4）包括冷水箱（41）和热水箱（42），冷水箱（41）和热水箱（42）内安装有温度传感器，热水箱（42）通过带电磁阀的管道与冷水箱（41）连通。

5.本发明提出一种对温室大棚的控制方法，其特征在于，具体调控模式为：

A.集热降温加湿：密闭连体棚（1），打开卷帘膜（214），启动喷淋装置（111），补充二氧化碳气肥，供水管道（6）吸入冷水箱（41）的冷水，与棚内高温空气换热后，经汇水槽（13）通过回收管道（7）输出温热水到热水箱（42）；

B.增强降温加湿：密闭连体棚（1），打开卷帘膜（214），启动空气源热泵（31），冷能器在换热区（11）吸出热空气换热后排出到室外，蒸发器通过风机（33）吸出种植区（12）顶部热空气，换热后通过风筒（32）在种植区（12）下部通入冷风，增加降温效果；

C.双效降温：打开天窗（14）并结合模式A和模式B，通过冷水喷淋，水气膜表面冷却、蒸发干湿空气内外流通等多手段共同降温；

D.夜间加温：密闭连体棚（1），关闭卷帘膜（214），启动喷淋装置（111），供水管道（6）吸入热水箱（42）的冷水，与棚内高温空气换热后，经汇水槽（13）通过回收管道（7）输出冷水到冷水箱（41）棚顶和土壤形成热包围结构给大棚加温；

F.外源冷能加温，密闭连体棚（1）和卷帘膜（214），启动空气源热泵（31），通过四通换向阀调换冷凝器与换热器功能，蒸发器与室外空气换热，冷凝器通过风机（33）吸出种植区（12）顶部冷空气，换热后通过风筒（32）在种植区（12）下部通入热风，从而收集温室外空气能进行加温；

G.间歇除湿：短时启动空气源热泵（31）降温除湿，当室内湿度降至75%左右，再通过喷淋装置（111）或反向启动空气源热泵（31）给温室加温。