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申请/专利权人：宁夏农林科学院

摘要：本发明提供一种温室大棚生物反应堆系统，属于作物种植技术领域。该温室大棚生物反应堆系统包括棚体、生物反应堆及空气调节系统，棚体包括前墙体、后墙体及棚顶，前墙体与后墙体具有空腔，前墙体的内壁上开设有气体排放口，且外壁上开设有排气总口。后墙体的内壁上开设有气体收集口，且外壁上开设有集气总口。空气调节系统包括动力风机、集气总管及排气总管，集气总管一端连接集气总口，排气总管一端连接排气总口。在动力风机的作用下，集聚在地面附近的高二氧化碳浓度气体进入集气总管，并经排气总管循环返回棚体内，使得二氧化碳在棚体内分布均匀，提高生物反应堆的使用效率，也防止二氧化碳在局部聚集，导致安全事故。

主权项：1.一种温室大棚生物反应堆系统，其特征在于，包括棚体、生物反应堆及空气调节系统，所述生物反应堆埋设于所述棚体的底部，所述空气调节系统安装于所述棚体上；所述棚体包括前墙体、后墙体及棚顶，所述前墙体与所述后墙体具有空腔，所述前墙体的内壁上开设有若干气体排放口，且外壁上开设有至少一个排气总口；所述后墙体的内壁上开设有若干气体收集口，且外壁上开设有至少一个集气总口；所述空气调节系统包括动力风机、集气总管及排气总管，所述动力风机安装于所述棚体外部，所述集气总管一端连接于所述动力风机的进气端，另一端连接所述集气总口；所述排气总管一端连接于所述动力风机的排气端，另一端连接所述排气总口，所述动力风机抽取所述棚体内靠近地面处的高二氧化碳浓度的气体，并循环回所述棚体内，以使二氧化碳分布均匀；所述气体收集口距离地面2cm～20cm，所述气体排放口距离地面10cm～100cm；所述集气总管上设置有集气调节阀，所述排气总管上设置有排气调节阀；所述集气总管上还设置有空气入口管，所述空气入口管设置于所述集气调节阀的阀前，且所述空气入口管上设置有空气调节阀；所述排气总管上还设置有放空管，所述放空管设置于所述排气调节阀的阀前，且所述放空管上设置有放空调节阀。

全文数据：温室大棚生物反应堆系统技术领域本发明属于作物种植技术领域，具体涉及一种温室大棚生物反应堆系统。背景技术秸秆生物反应堆是处理农业废弃物秸秆的一种新型生态处理方法，既能够处理掉秸秆废弃物，又能够利用秸秆生物反应堆，将秸秆转化成植物生长所需要的二氧化碳和养分，改善土壤，促进植物生长，减少肥料的使用，降低生产成本。现有技术中的生物反应堆多为将秸秆类物质起垄埋设于地下，在秸秆上覆土，然后进行作为种植。然而，这种种植模式存在着以下两个方面的问题，其一，秸秆发酵产生的二氧化碳物质聚集在地面表面，由地面往上二氧化碳浓度逐渐减小，对一些植株较高的作物难以提供较高二氧化碳浓度的生长环境，生物反应堆使用效率低下。其二，生物反应堆长时间运行，二氧化碳在局部集聚，人员在无防护措施情况下，进入大棚中，容易导致窒息等安全事故。发明内容针对现有技术的不足，本发明提供一种能够使温室大棚内空气混合均匀的、提高生物反应堆使用效率的温室大棚生物反应堆系统。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种温室大棚生物反应堆系统，包括棚体、生物反应堆及空气调节系统，所述生物反应堆埋设于所述棚体的底部，所述空气调节系统安装于所述棚体上；所述棚体包括前墙体、后墙体及棚顶，所述前墙体与所述后墙体具有空腔，所述前墙体的内壁上开设有若干气体排放口，且外壁上开设有至少一个排气总口；所述后墙体的内壁上开设有若干气体收集口，且外壁上开设有至少一个集气总口；所述空气调节系统包括动力风机、集气总管及排气总管，所述动力风机安装于所述棚体外部，所述集气总管一端连接于所述动力风机的进气端，另一端连接所述集气总口；所述排气总管一端连接于所述动力风机的排气端，另一端连接所述排气总口，所述动力风机抽取所述棚体内靠近地面处的高二氧化碳浓度的气体，并循环回所述棚体内，以使二氧化碳分布均匀。优选地，所述气体收集口距离地面2cm～20cm，所述气体排放口距离地面10cm～100cm。优选地，所述集气总管上设置有集气调节阀，所述排气总管上设置有排气调节阀；所述集气总管上还设置有空气入口管，所述空气入口管设置于所述集气调节阀的阀前，且所述空气入口管上设置有空气调节阀；所述排气总管上还设置有放空管，所述放空管设置于所述排气调节阀的阀前，且所述放空管上设置有放空调节阀。优选地，所述空气调节系统还包括二氧化碳传感器及中央控制器，所述二氧化碳传感器设置于所述棚体内，所述二氧化碳传感器电性连接于所述中央控制器，所述中央控制器电性连接于所述集气调节阀、所述空气调节阀、所述排气调节阀及所述放空调节阀，以控制所述所述集气调节阀、所述空气调节阀、所述排气调节阀与所述放空调节阀的阀位。优选地，所述空气调节系统还包括温度传感器，所述温度传感器设置于所述棚体内，且电性连接于所述中央控制器。优选地，所述空气调节系统还包括换热装置，所述换热装置并联连接于所述排气总管上，以调节所述棚体内空气温度。优选地，所述换热装置包括换热管及外壳，所述外壳套设于所述换热管的外侧，且所述外壳与所述换热管之间具有换热介质储腔；所述换热管上均匀开设有若干加湿微孔，以使换热介质进入所述换热管内，与换热管中的气体混合雾化。优选地，所述外壳上设置有换热介质入口及换热介质出口，所述换热装置还包括换热介质储槽，所述换热介质储槽连接于所述换热介质入口及所述换热介质出口。优选地，还包括反应堆发酵调节装置，所述反应堆发酵调节装置包括发酵剂槽、发酵剂泵及发酵剂管，所述发酵剂管埋设于所述生物反应堆中，所述发酵剂槽安装于所述棚体外，所述发酵剂泵的进料端连接于所述发酵剂槽，且出料端连接于所述发酵剂管。优选地，其特征在于所述发酵剂管上设置有发酵剂调节阀，以调节发酵剂用量。由上述技术方案可知，本发明提供了一种温室大棚生物反应堆系统，其有益效果是：在所述棚体内设置生物反应堆，利用埋设于所述棚体内地面以下的生物质发酵，释放二氧化碳，以促进作物光合作用及抑制作物呼吸作用。所述生物反应堆释放的二氧化碳多集聚在地面表面附近，在所述动力风机的作用下，通过设置在地表附近的所述气体收集口收集，进入所述集气总管，并经所述排气总管，由所述气体排放口循环返回所述棚体内，实现对所述棚体内各个高度的二氧化碳浓度的调节，使得二氧化碳在所述棚体内分布均匀，从而提高了生物反应堆的使用效率，也防止了二氧化碳在局部聚集，导致安全事故。附图说明图1是温室大棚生物反应堆系统的管线连接图。图2是前墙体的内壁结构示意图。图3是后墙体的内壁结构示意图。图4是中央控制器连接电路图。图中：温室大棚生物反应堆系统10、棚体100、前墙体110、气体排放口111、排气总口112、后墙体120、气体收集口121、集气总口122、棚顶130、生物反应堆200、空气调节系统300、动力风机310、集气总管320、集气调节阀321、空气入口管322、空气调节阀3221、排气总管330、排气调节阀331、放空管332、放空调节阀3321、二氧化碳传感器340、中央控制器350、温度传感器360、换热装置370、换热管371、加湿微孔3711、外壳372、换热介质入口3721、换热介质出口3722、换热介质储槽373、反应堆发酵调节装置400、发酵剂槽410、发酵剂泵420、发酵剂管430、发酵剂调节阀431。具体实施方式以下结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案以及技术效果做进一步的解释和说明。请参看图1至图3，一实施例中，一种温室大棚生物反应堆系统10，包括棚体100、生物反应堆200及空气调节系统300，所述生物反应堆200埋设于所述棚体100的底部，以通过生物质发酵向所述棚体100内释放二氧化碳。所述空气调节系统300安装于所述棚体100上，用于调节所述棚体100内的空气的混合度。所述棚体100包括前墙体110、后墙体120及棚顶130，所述前墙体110与所述后墙体120具有空腔，所述前墙体110的内壁上开设有若干气体排放口111，且外壁上开设有至少一个排气总口112。所述后墙体120的内壁上开设有若干气体收集口121，且外壁上开设有至少一个集气总口122。所述空气调节系统300包括动力风机310、集气总管320及排气总管330，所述动力风机310安装于所述棚体100外部，所述集气总管320一端连接于所述动力风机310的进气端，另一端连接所述集气总口122。所述排气总管330一端连接于所述动力风机310的排气端，另一端连接所述排气总口112。所述生物反应堆200通过生物质发酵，不断的向所述棚体100内释放二氧化碳，以促进所述棚体100内种植的作物的生长。所述生物反应堆200释放的二氧化碳多富集于所述棚体100内靠近地面附近，生产过程中，启动所述动力风机310，靠近地面附近的高二氧化碳浓度的空气在所述动力风机310提供的抽吸力的作用下，由所述气体收集口121进入所述集气总管320，进而通过所述排气总管330经由所述气体排放口111循环回归至所述棚体100中，实现对所述棚体100内的空气的强制循环，使得所述棚体内二氧化碳浓度分布均匀。在此过程中，地面附近的高二氧化碳浓度气体被强制循环至较高位置，有助于较高的作物植株进行光合作用，提高了所述生物反应堆200的使用效率。同时，由所述气体排放口111循环回到所述棚体100内的气体在所述棚体内充分扰动，使二氧化碳进一步均匀分布，从而减少了二氧化碳局部聚集的概率，降低安全风险。具体地，所述气体收集口121距离地面2cm～20cm，以能够充分抽取靠近地面附近的高二氧化碳浓度的气体。所述气体排放口111距离地面10cm～100cm，以满足不同高度作物植株的二氧化碳需求，同时，避免在正常人体高度范围内，二氧化碳浓度较高，导致安全生产事故。一较佳实施例中，所述集气总管320上设置有集气调节阀321，所述排气总管330上设置有排气调节阀331，以通过所述集气调节阀321及所述排气调节阀331调节所述棚体100内气体循环交换强度，即通过调节所述集气调节阀321及所述排气调节阀331的阀门开度，调节所述集气总管320的进气量以及所述排气总管330的出气量，实现对所述棚体内气体循环交换强度的调节。进一步地，所述集气总管320上还设置有空气入口管322，所述空气入口管322设置于所述集气调节阀321的阀前，且所述空气入口管322上设置有空气调节阀3221。当所述棚体100内二氧化碳浓度过高，或者需要人工进入所述棚体100内进行作业时，打开所述空气调节阀3221，向所述集气总管320补充新鲜空气，以降低循环回所述棚体100内的空气中的二氧化碳浓度，进而降低所述棚体100内二氧化碳浓度。进一步地，所述排气总管330上还设置有放空管332，所述放空管332设置于所述排气调节阀331的阀前，且所述放空管332上设置有放空调节阀3321。以通过所述放空管332将所述动力风机310抽取的所述棚体100内高二氧化碳浓度的气体放空，进而对所述棚体100内的空气进行置换，使所述棚体内的二氧化碳浓度进一步降低，进而降低人员进入其中作业时的窒息风险。请一并参看图4，又一较佳实施例中，所述空气调节系统300还包括二氧化碳传感器340及中央控制器350，所述二氧化碳传感器340设置于所述棚体100内，所述二氧化碳传感器340电性连接于所述中央控制器350，所述中央控制器350电性连接于所述集气调节阀321、所述空气调节阀3221、所述排气调节阀331及所述放空调节阀3321，以根据所述二氧化碳传感器340检测到的所述棚体内的二氧化碳浓度信息，调节所述所述集气调节阀321、所述空气调节阀3221、所述排气调节阀331与所述放空调节阀3321的阀位，以控制所述棚体100内二氧化碳浓度，实现对所述棚体内二氧化碳浓度的远程自动控制。进一步地，所述空气调节系统300还包括温度传感器360，所述温度传感器360设置于所述棚体100内，且电性连接于所述中央控制器350，以实现对所述棚体内温度的在线检测。请继续参看图1，又一较佳实施例中，所述空气调节系统300还包括换热装置370，所述换热装置370并联连接于所述排气总管330上，以调节所述棚体100内空气温度。具体地，所述换热装置370包括换热管371及外壳372，所述外壳372套设于所述换热管371的外侧，且所述372外壳与所述换热管371之间具有换热介质储腔。所述换热管371上均匀开设有若干加湿微孔3711，以使换热介质进入所述换热管371内，与换热管371中的气体混合雾化。本实施例中，一方面，当所述棚体100内温度较高需要降温或者温度较低需要升温时，可通过所述换热装置370对循环回所述棚体100内的气体进行冷却。其次，需要对所述棚体100的作物进行灌溉时，灌溉水通过所述加湿微孔3711进入到所述换热管371内，与所述换热管371内的气体形成雾状，并通过所述气体排放口111均匀喷洒，实现对所述棚体内作物的灌溉，解决了传统漫灌或滴灌流量过大而导致的所述棚体100内空气湿度过大，影响作物生长的技术问题。进一步地，所述外壳372上设置有换热介质入口3721及换热介质出口3722，所述换热装置370还包括换热介质储槽373，所述换热介质储槽373连接于所述换热介质入口3721及所述换热介质出口3722。所述换热介质储槽373中可以储存换热用水介质，也可以储存有一定浓度的杀虫药剂，以通过所述换热装置370实现对所述棚体100内的作物进行浇水或杀虫。再一较佳实施例中，所述温室大棚生物反应堆系统10还包括反应堆发酵调节装置400，所述反应堆发酵调节装置400包括发酵剂槽410、发酵剂泵420及发酵剂管430，所述发酵剂管430埋设于所述生物反应堆200中，所述发酵剂槽410安装于所述棚体100外，所述发酵剂泵420的进料端连接于所述发酵剂槽410，且出料端连接于所述发酵剂430管，以通过所述反应堆发酵调节装置400向所述生物反应堆200补充生物质发酵所必需的的辅助添加剂，进而实现对所述生物反应堆200的发酵时间、发酵强度等条件，间接实现对所述棚体100内二氧化碳浓度的调节。进一步地，其特征在于所述发酵剂管430上设置有发酵剂调节阀431，以调节发酵剂用量。以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，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，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

权利要求：1.一种温室大棚生物反应堆系统，其特征在于，包括棚体、生物反应堆及空气调节系统，所述生物反应堆埋设于所述棚体的底部，所述空气调节系统安装于所述棚体上；所述棚体包括前墙体、后墙体及棚顶，所述前墙体与所述后墙体具有空腔，所述前墙体的内壁上开设有若干气体排放口，且外壁上开设有至少一个排气总口；所述后墙体的内壁上开设有若干气体收集口，且外壁上开设有至少一个集气总口；所述空气调节系统包括动力风机、集气总管及排气总管，所述动力风机安装于所述棚体外部，所述集气总管一端连接于所述动力风机的进气端，另一端连接所述集气总口；所述排气总管一端连接于所述动力风机的排气端，另一端连接所述排气总口，所述动力风机抽取所述棚体内靠近地面处的高二氧化碳浓度的气体，并循环回所述棚体内，以使二氧化碳分布均匀。2.如权利要求1所述的温室大棚生物反应堆系统，其特征在于，所述气体收集口距离地面2cm～20cm，所述气体排放口距离地面10cm～100cm。3.如权利要求1所述的温室大棚生物反应堆系统，其特征在于，所述集气总管上设置有集气调节阀，所述排气总管上设置有排气调节阀；所述集气总管上还设置有空气入口管，所述空气入口管设置于所述集气调节阀的阀前，且所述空气入口管上设置有空气调节阀；所述排气总管上还设置有放空管，所述放空管设置于所述排气调节阀的阀前，且所述放空管上设置有放空调节阀。4.如权利要求3所述的温室大棚生物反应堆系统，其特征在于，所述空气调节系统还包括二氧化碳传感器及中央控制器，所述二氧化碳传感器设置于所述棚体内，所述二氧化碳传感器电性连接于所述中央控制器，所述中央控制器电性连接于所述集气调节阀、所述空气调节阀、所述排气调节阀及所述放空调节阀，以控制所述所述集气调节阀、所述空气调节阀、所述排气调节阀与所述放空调节阀的阀位。5.如权利要求4所述的温室大棚生物反应堆系统，其特征在于，所述空气调节系统还包括温度传感器，所述温度传感器设置于所述棚体内，且电性连接于所述中央控制器。6.如权利要求5所述的温室大棚生物反应堆系统，其特征在于，所述空气调节系统还包括换热装置，所述换热装置并联连接于所述排气总管上，以调节所述棚体内空气温度。7.如权利要求6所述的温室大棚生物反应堆系统，其特征在于，所述换热装置包括换热管及外壳，所述外壳套设于所述换热管的外侧，且所述外壳与所述换热管之间具有换热介质储腔；所述换热管上均匀开设有若干加湿微孔，以使换热介质进入所述换热管内，与换热管中的气体混合雾化。8.如权利要求7所述的温室大棚生物反应堆系统，其特征在于，所述外壳上设置有换热介质入口及换热介质出口，所述换热装置还包括换热介质储槽，所述换热介质储槽连接于所述换热介质入口及所述换热介质出口。9.如权利要求1～8中任意一项所述的温室大棚生物反应堆系统，其特征在于，还包括反应堆发酵调节装置，所述反应堆发酵调节装置包括发酵剂槽、发酵剂泵及发酵剂管，所述发酵剂管埋设于所述生物反应堆中，所述发酵剂槽安装于所述棚体外，所述发酵剂泵的进料端连接于所述发酵剂槽，且出料端连接于所述发酵剂管。10.如权利要求9所述的温室大棚生物反应堆系统，其特征在于所述发酵剂管上设置有发酵剂调节阀，以调节发酵剂用量。

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