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一種主動采光及固化土自主蓄熱后墻日光溫室

閱讀：333發(fā)布：2024-02-11

專利匯可以提供一種主動采光及固化土自主蓄熱后墻日光溫室專利檢索，專利查詢，專利分析的服務。并且本 發(fā)明 公開了一種主動采光及 固化 土自主蓄熱后墻日光 溫室 ，包括前墻、后墻和屋面，屋面由活動骨架和固定骨架組成，活動骨架和固定骨架固定于前墻和后墻之間，活動骨架和固定骨架一端通過轉(zhuǎn)動 軸承 相連接，活動骨架和固定骨架另一端通過減速 電機 、 傳動軸 、 齒輪 和 齒條 組成的 傳動系統(tǒng) 相連接；后墻內(nèi)部構(gòu)造包括實砌磚墻，實砌磚墻內(nèi)填充有固化土蓄 熱層 ，在實砌磚墻的外部有外墻保溫板；后墻外部結(jié)構(gòu)包括后墻砌體、主動蓄熱預制孔道樓板、頂 鋼 筋 混凝土 封板和后坡，其中，后坡位于頂 鋼筋 混凝土 封板上方，后坡上的混凝土外層向固定骨架方向延伸形成坡頂，主動蓄熱預制孔道樓板通過口部安裝的軸流 風 機與日光溫室內(nèi)部相連通。可大大提高溫室的自動化 水 平。，下面是一種主動采光及固化土自主蓄熱后墻日光溫室專利的具體信息內(nèi)容。

1.一種主動采光及固化土自主蓄熱后墻日光溫室，包括前墻(5)、后墻(3)和屋面，其特征在于：
所述的屋面由活動骨架(A)和固定骨架(B)組成，活動骨架(A)和固定骨架(B)固定于前墻(5)和后墻(3)之間，前墻(5)上安裝固定骨架(B)，固定骨架(B)和前墻(5)之間角度為53°，固定骨架(B)與水平面的夾角為25°；活動骨架(A)和固定骨架(B)一端通過轉(zhuǎn)動軸承(7)相連接，活動骨架(A)和固定骨架(B)另一端通過減速電機(10)、傳動軸(11)、齒輪(2)和齒條(1)組成的傳動系統(tǒng)相連接；減速電機(10)位于電機支架(9)上；
當減速電機(10)開始運行時，傳動軸(11)帶動齒輪(2)轉(zhuǎn)動，齒輪(2)帶動齒條(1)向上運動，帶動活動骨架(A)上升，此時活動骨架(A)與固定骨架(B)之間的角度開始增加，活動骨架(A)一直上升，當遇到溫室頂部安裝的限位器后，限位器自動發(fā)出電信號，由控制器控制使減速電機(10)停止轉(zhuǎn)動，使屋面的活動骨架(A)和固定骨架(B)之間的采光角度從0゜達到10゜；
所述的后墻(3)的內(nèi)部構(gòu)造包括實砌磚墻(C)，實砌磚墻(C)內(nèi)填充有固化土蓄熱層(D)，在實砌磚墻的外部有外墻保溫板(E)；
所述的后墻(3)的外部結(jié)構(gòu)包括后墻砌體、主動蓄熱預制孔道樓板(4)、頂鋼筋混凝土封板(6)和后坡(12)，其中，后坡(12)位于頂鋼筋混凝土封板(6)上方，后坡(12)上的混凝土外層向固定骨架(B)方向延伸形成混凝土坡頂(13)，混凝土坡頂(13)與后坡(12)之間的角度為40°，主動蓄熱預制孔道樓板(4)通過口部安裝的軸流風機(8)與日光溫室內(nèi)部相連通；
由軸流風機(8)在室內(nèi)溫度超過設定值時開始通過主動蓄熱預制孔道樓板(4)向后墻(3)內(nèi)蓄熱，熱量蓄積在后墻固化土蓄熱層(D)和后墻實砌磚墻(C)中，當室內(nèi)溫度降低時，同樣通過軸流風機(8)將后墻(3)中的熱量送到溫室內(nèi)部。
2.如權(quán)利要求1所述的主動采光及固化土自主蓄熱后墻日光溫室，其特征在于，所述的外墻保溫板(E)為EPS聚苯板。

說明書全文

一種主動采光及固化土自主蓄熱后墻日光溫室

技術(shù)領域

[0001] 本發(fā)明涉及一種日光溫室，特別涉及一種主動采光及主動蓄熱的日光溫室，該日光溫室可以根據(jù)外界光照條件主動改變前采光面的采光角度，同時可以主動利用風機向溫室后墻體大量蓄熱，加之由于后墻體大量采用了固化土砌筑技術(shù)，因此可以在降低溫室土建造價的基礎上，從根本上提高日光溫室的采光及蓄熱性能。

背景技術(shù)

[0002] 目前，常規(guī)的日光溫室都采用固定的采光屋面和被動蓄熱后墻，由于建筑設計上的缺陷，導致日光溫室內(nèi)光照條件不但差，而且還很難提高。近年來，雖然很多研究人員投入了大量的時間和精力來研究采光屋面的弧線形狀，但是由于采光問題的復雜性、特殊性，該研究方向尚未觸及改善日光溫室室內(nèi)光照的關(guān)鍵。而且，大量的研究表明，在相同的高差范圍下，改變采光面的弧度對采光性能的影響僅為3％。因此，改變溫室采光面的曲率，不能從根本上解決日光溫室現(xiàn)存的采光不足、保溫困難等種種問題。
[0003] 另外，在日光溫室的蓄熱方面，常規(guī)的日光溫室都采用被動蓄熱，導致溫室的蓄熱量嚴重不足，后墻越砌越厚，造價逐步攀升，但同時溫室的蓄熱性能卻沒有多少提高。雖然，很多研究人員投入了大量的時間和精力來研究后墻蓄熱，但是由于后墻蓄熱問題的復雜性、特殊性，該研究方向尚未觸及改善日光溫室保溫性能的關(guān)鍵。日光溫室后墻研究的關(guān)鍵，不僅僅是單純提高后墻的絕熱性能，更重要的是要提高后墻的蓄熱能力。

發(fā)明內(nèi)容

[0004] 針對現(xiàn)有日光溫室在采光結(jié)構(gòu)上存在的缺陷或不足，本發(fā)明目的在于，提供一種主動采光及固化土自主蓄熱后墻日光溫室，該日光溫室可以根據(jù)外界光照條件的不同而主動改變的日光溫室的采光屋面。從而實現(xiàn)日光溫室主動采光，從根本上突破了日光溫室的采光設計瓶頸。同時，采用日光溫室自主蓄熱后墻，該日光溫室的后墻可以根據(jù)日光溫室室內(nèi)溫度的不同，自主進行蓄熱和放熱。
[0005] 為了實現(xiàn)上述任務，本發(fā)明采取如下的技術(shù)解決方案得以實現(xiàn)：
[0006] 一種主動采光及固化土自主蓄熱后墻日光溫室，包括前墻、后墻和屋面，其特征在于：
[0007] 所述的屋面由活動骨架和固定骨架組成，活動骨架和固定骨架固定于前墻和后墻之間，活動骨架和固定骨架一端通過轉(zhuǎn)動軸承相連接，活動骨架和固定骨架另一端通過減速電機、傳動軸、齒輪和齒條組成的傳動系統(tǒng)相連接；
[0008] 所述的后墻內(nèi)部構(gòu)造包括實砌磚墻，實砌磚墻內(nèi)填充有固化土蓄熱層，在實砌磚墻的外部有外墻保溫板；
[0009] 所述的后墻外部結(jié)構(gòu)包括后墻砌體、主動蓄熱預制孔道樓板、頂鋼筋混凝土封板和后坡，其中，后坡位于頂鋼筋混凝土封板上方，后坡上的混凝土外層向固定骨架方向延伸形成坡頂，主動蓄熱預制孔道樓板通過口部安裝的軸流風機與日光溫室內(nèi)部相連通。
[0010] 本發(fā)明的主動采光及固化土自主蓄熱后墻日光溫室，結(jié)構(gòu)合理，與現(xiàn)有日光溫室相比不增加成本，而可以大大提高溫室的自動化水平。具有采光效果好，制造、操作簡單，使用壽命長等優(yōu)點。
[0011] 屋面可以跟隨外界的光照條件而改變自身的傾角，從而達到提高采光率的目的。在溫室的后墻構(gòu)造上，由軸流風機8在室內(nèi)溫度超過設定值時開始通過主動蓄熱預制孔道樓板4向后墻內(nèi)蓄熱，熱量蓄積在后墻固化土蓄熱層D和后墻實砌磚墻C中，當室內(nèi)溫度降低時，同樣通過軸流風機8將后墻中的熱量送到溫室內(nèi)部。
[0012] 本發(fā)明的主動采光及固化土自主蓄熱后墻日光溫室，結(jié)構(gòu)合理，與現(xiàn)有日光溫室相比不增加成本，而可以大大提高溫室的自動化水平。單采光性能一個方面就可以提高25％以上。
[0013] 結(jié)合實踐中對溫室的要求，優(yōu)點在于：
[0014] 其一，采用活動采光屋面來跟隨太陽光，使溫室建筑從根本上提高采光能力。同時大大降低溫室加工的難度，因為，該溫室結(jié)構(gòu)所用骨架材料均為工業(yè)上通用的國標鋼材，不需要進行人工或機械的彎折，從而可以有效地降低日光溫室骨架的加工難度和加工費用，同時提高溫室骨架制作的標準性。
[0015] 其二，由于日光溫室采光面角度的設計與太陽高度角的變化息息相關(guān)，因此，傳統(tǒng)日光溫室結(jié)構(gòu)設計受制與地理緯度，進而導致日光溫室結(jié)構(gòu)難于實現(xiàn)標準化。而本發(fā)明的主動采光及固化土自主蓄熱后墻日光溫室，屋面采用可變采光傾角的結(jié)構(gòu)，使得該結(jié)構(gòu)的日光溫室能夠適應不同緯度和不同時段的太陽高度角的變化，因此可以極大地推動日光溫室標準化的進程，為新型日光溫室的科學設計提供了樣板。
[0016] 其三，在溫室后墻建造的材料上首次采用了固化土技術(shù)，所利用的儲能材料為黃土或者沙子等就地取材的材料，而且在建筑結(jié)構(gòu)上可以結(jié)合日光溫室的后墻進行一體化建造，因此大大降低溫室土建的建筑成本，同時還可以增強日光溫室后墻的穩(wěn)定性。
[0017] 其四，運行只需要減速電機和小型軸流風機，造價低，運行的費用和保證率高，在實踐生長中容易推廣和保持長時間穩(wěn)定運行。附圖說明
[0018] 圖1是本發(fā)明的主動采光及固化土自主蓄熱后墻日光溫室骨架結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖2是圖1的水平切面示意圖；
[0020] 圖3是圖1的后墻內(nèi)部示意圖；
[0021] 圖4是本圖1的三維骨架結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖5主動采光、蓄熱溫室與傳統(tǒng)溫室結(jié)構(gòu)室內(nèi)光照度分析；
[0023] 圖6主動采光、蓄熱溫室與傳統(tǒng)溫室結(jié)構(gòu)室內(nèi)溫度分析。
[0024] 圖中的標號分別表示：A、活動骨架，B、固定骨架，C、實砌磚墻，D、固化土蓄熱層，E、外墻保溫板(EPS聚苯板)；1、齒條，2、齒輪，3、溫室后墻砌體，4、主動蓄熱預制孔道樓板，5、前墻，6、后墻頂鋼筋混凝土封板，7、轉(zhuǎn)動軸承，8、軸流風機，9、電機支架，10、電機，11、電機傳動軸，12、后坡，13、混凝土坡頂。
[0025] 下面結(jié)合附圖和發(fā)明人給出的實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

具體實施方式

[0026] 參見圖1～圖4，本實施例給出了一種主動采光及固化土自主蓄熱后墻日光溫室，包括露出地面的前墻5和后墻3，在前墻5和后墻3之間有屋面；該屋面由活動骨架A和固定骨架B組成，活動骨架A和固定骨架B固定于前墻5和后墻3之間，前墻5上安裝固定骨架B，固定骨架B和前墻5之間角度為53°，固定骨架B與水平面的夾角為25°。
[0027] 活動骨架A和固定骨架B一端通過位于固定骨架B上的轉(zhuǎn)動軸承7相連接，活動骨架A和固定骨架B另一端通過減速電機10、傳動軸11、齒輪2和齒條組成的傳動系統(tǒng)相連接(圖4)；減速電機10位于電機支架9上。
[0028] 后墻3的內(nèi)部構(gòu)造包括多個實砌磚墻C，每個實砌磚墻C內(nèi)填充有固化土蓄熱層D，在實砌磚墻C外側(cè)有外墻保溫板E。
[0029] 后墻3的外部結(jié)構(gòu)包括后墻砌體3、主動蓄熱預制孔道樓板4、頂鋼筋混凝土封板6和后坡12，其中，后坡12位于頂鋼筋混凝土封板6上方，后坡12向固定骨架B方向延伸形成混凝土坡頂13，主動蓄熱預制孔道樓板4通過口部安裝的軸流風機8與日光溫室內(nèi)部相連通。
[0030] 本實施例中，主動蓄熱預制孔道樓板4至少安裝兩塊(圖3)，主動蓄熱預制孔道樓板4通過口部安裝的軸流風機8與日光溫室內(nèi)部相連通。
[0031] 混凝土坡頂13與后坡12之間的角度為40°(圖1)，構(gòu)成了固定骨架B一側(cè)的保護層。
[0032] 本實施例中，外墻保溫板E選擇EPS聚苯板。固化土蓄熱層D采用黃土或者沙子。
[0033] 本實施例的主動采光及固化土自主蓄熱后墻日光溫室，在減速電機10、傳動軸11、齒輪2和齒條組成的傳動系統(tǒng)的驅(qū)動下，活動骨架A可以跟隨外界的光照條件而改變自身的傾角，從而達到提高采光率的目的。在溫室的后墻構(gòu)造上，由軸流風機8在日光室內(nèi)的溫度超過設定值時，開始通過主動蓄熱預制孔道樓板4向后墻內(nèi)部蓄熱，熱量蓄積在后墻內(nèi)的固化土蓄熱層D和后墻實砌磚墻C中，當日光溫室內(nèi)的溫度降低時，同樣通過軸流風機
8將后墻中的熱量送到日光溫室內(nèi)部。
[0034] 當電動機10不工作時，活動骨架A與固定骨架B之間的角度為零，相當于普通的日光溫室。
[0035] 當電動機10開始運行時，傳動軸11帶動齒輪2轉(zhuǎn)動，齒輪2帶動齒條1向上運動，帶動活動骨架A上升，此時活動骨架A與固定骨架B之間的角度開始增加，活動骨架A一直上升，當遇到溫室頂部安裝的限位器后，限位器自動發(fā)出電信號，由控制器控制使電動機10停止轉(zhuǎn)動，這樣可以使屋面的活動骨架A和固定骨架B之間的角度(采光角)從0゜達到10゜(即活動骨架A與水平面的夾角從25゜達到35゜)。當然，該工作過程也可以不采用控制器，而采用一般電控制，用手動按鈕控制電動機10的轉(zhuǎn)動也是可以的，其工作原理只是將控制中的電訊號改變?yōu)槭謩拥陌粹o信號，其他的工作原理一致。根據(jù)申請人的實驗表明，采用本實施例制備的主動采光及固化土自主蓄熱后墻日光溫室，單采光性能一個方面就可以提高25％以上。后墻的內(nèi)部構(gòu)造采用固化土蓄熱層(黃土或者沙子)填充，在保證后墻的質(zhì)量基礎上，可大大降低后墻的建筑成本。
[0036] 為了測試上述實施例制備的主動采光及固化土自主蓄熱后墻日光溫室的科學性，發(fā)明人對所設計的主動采光及固化土自主蓄熱后墻日光溫室進行了實際的建造和性能測試，具體分為采光性能和蓄熱性能兩個方面，測試數(shù)據(jù)見圖5和圖6所示。
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