CN207167184U - 一种低能耗碳中和的菌‑菜复合温室 - Google Patents

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黄毅斌
张辉
李清华
王义祥
叶菁
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Abstract

本实用新型涉及一种低能耗碳中和的菌‑菜复合温室，所述的菌‑菜复合温室包括蔬菜栽培室和食用菌栽培室，并设有通气***和控温控湿***；通过通气***实现食用菌栽培室和蔬菜栽培室CO2和O2的交流，实现碳中和。本实用新型结合蔬菜基质栽培与食用菌栽培两项应用，减少了CO2排放，解决了食用菌和蔬菜同时种植的问题，并且品种可以不受限制，轻简易行；利用太阳能发电，节能环保，降低了农业生产成本，具有较大的应用推广价值。

Description

一种低能耗碳中和的菌-菜复合温室
技术领域
本实用新型属于农业领域，具体涉及一种低能耗碳中和多用途菌-菜复合温室。
背景技术
随着中国社会经济的快速发展，温室气体的排放量也急剧上升，减排压力日益增加。在农业生产中，食用菌栽培过程中温室气体(CO2)的排放量非常可观。研究表明，在香菇生产过程中，仅有7.5％的碳素被转化利用，29.1％的碳素残存于菌渣中，63.5％的碳素逃逸到大气中。每生产1kg香菇，估计有3.0kg的碳以气态形式损失，折合CO2量为11.0kg。每生产1kg双孢蘑菇，估计有5.6kg的碳以气态形式损失，折合CO2量为20.4kg。我国作为食用菌生产大国，全国食用菌总产2200万吨(占世界70％以上)，产值1200亿元，出口额15亿美元，从业人员约2000多万。在力倡节能减排的今天，研究食用菌栽培过程中温室气体的排放量和潜力，寻求食用菌生产过程的减排与控制技术，对我国食用菌产业的持续发展和节能减排具有重要的现实与科学意义。
在温室蔬菜栽培过程中，由于处于相对密闭的条件缺乏大气的交流，蔬菜光合作用消耗的CO2未能及时补充，从而影响产量和品质。因此，把食用菌生产产生的CO2引入蔬菜温室，可实现了光热资源共享、CO2效应互补，能增加蔬菜的生长速度，缩短其生长周期，提高温室的经济效益。研究表明，菌菜间套种的经济效益比单种蔬菜平均提高50％以上，而且蔬菜的产量也提高10％以上。但是，与食用菌套种的蔬菜必须是高大、遮阴性好的品种，如茄子、西红柿、甜椒、黄瓜等；食用菌苗则必须选用适应性好、耐高温的品种，如平菇、草菇、鸡腿菇等。套种田必须等蔬菜长起来、有一定遮阴作用时才能套种食用菌。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种节能减排的低能耗碳中和的菌-菜复合温室，解决食用菌和蔬菜同时种植的问题，并且食用菌品种可以不受限制，为生产和科研提供便利。
为了实现以上目的，本实用新型的技术方案如下：
一种低能耗碳中和的菌-菜复合温室，包括蔬菜栽培室和食用菌栽培室，并设有通气***和控温控湿***；通过通气***实现食用菌栽培室和蔬菜栽培室CO2和O2的交流，实现碳中和。
所述的通气***包括两台单向流风机，用于调控两个栽培室的CO2和O2浓度；一台风机位于食用菌栽培室和蔬菜栽培室中间隔墙的上部，风向从蔬菜栽培室流向食用菌栽培室，将蔬菜光合作用产生的O2输送给食用菌栽培室，供食用菌生长；另一台风机位于食用菌栽培室和蔬菜栽培室中间隔墙的下部，风向从食用菌栽培室流向蔬菜栽培室，将食用菌生长产生的CO2引入蔬菜栽培室。
所述的食用菌栽培室顶部采用太阳能板、保温材料两层覆盖，内层为保温材料，外层为太阳能板，室内置太阳能空调、LED照明灯和食用菌栽培架。所述的保温材料为棉塑海绵自粘板。LED照明灯提供适当的散射光刺激食用菌子实体生长。
进一步的，所述的食用菌栽培室顶部结构为平顶加斜顶的组合，斜顶倾斜朝南，保证附着其上的太阳能板倾斜朝南，更有利用于吸收太阳能。太阳能板覆盖在整个食用菌栽培室的顶部，包括平顶和斜顶部分，保证吸收足够的太阳能。利用太阳能发电，供应整个复合温室使用，包括通气***、控温控湿***，以及食用菌室的光源。
进一步的，所述的蔬菜栽培室顶部和非与食用菌栽培室连接的侧面采用双层透光玻璃作为覆盖材料，并且设有带纱窗的通风窗，室内置栽培槽和栽培网架。双层玻璃可以有效起到保温，并且隔离外界病虫害的作用。
白天，蔬菜栽培室和食用菌栽培室保持密闭状态，食用菌栽培室产生多余的CO2通过下部风机输送到蔬菜栽培室，供蔬菜生长；蔬菜栽培室将光合作用产生的O2通过上部风机输送到食用菌栽培室，供食用菌生长，整个菌-菜复合温室形成密闭内循环***。晚上，打开蔬菜栽培室的通风窗，让蔬菜呼吸作用产生的CO2与外界空气进行交流。
本实用新型的优点在于：
(1)节能。完全依靠太阳能发电来驱动通气***、控温控湿***，以及食用菌室的光源，解决了食用菌栽培耗能高的问题，大大降低了整个菌-菜复合温室的能耗，且轻简易行。
(2)减排。白天通过蔬菜栽培过程中的光合作用将食用菌生产过程中多余的C02进行有效利用，同时还能供给食用菌生产所需的O2，同时满足了蔬菜生产和食用菌生产的需求，并且减少了CO2的排放，达到了环保的目的。有效增加了经济效益与生态效益，具有较大的应用推广价值。
(3)与菌菜间套种相比，本实用新型的食用菌和蔬菜可以同时进行种植，无需等蔬菜长起来、有一定遮阴作用时才能套种食用菌，菌菜互不干扰，不受品种限制，大大提高了生产效率。
(4)菌-菜复合温室内部通过通气***实现C02和02交换，通过太阳能空调进行温湿度控制，便于管理。
附图说明：
图1低能耗碳中和的菌-菜复合温室示意图
图中，1-蔬菜栽培室，2-食用菌栽培室，3-单向流风机，4-太阳能板，5-保温材料，6-太阳能空调，7-LED照明灯，8-食用菌栽培架，9-砖墙，10-地面，11-透光玻璃，12-栽培槽，13-栽培网架。
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现的目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详细说明。
实施例1
如图1所示，一种低能耗碳中和的菌-菜复合温室，包括蔬菜栽培室1和食用菌栽培室2，并设有通气***和控温控湿***；通过通气***实现食用菌栽培室2和蔬菜栽培室1的CO2和O2的交流，实现碳中和。
通气***包括两台单向流风机3，用于调控2个栽培室的CO2和O2浓度。一台风机3位于食用菌栽培室2和蔬菜栽培室1中间隔墙的上部，风向从蔬菜栽培室1流向食用菌栽培室2，将蔬菜光合作用产生的O2输送给食用菌栽培室2，供食用菌生长；另一台风机3位于食用菌栽培室2和蔬菜栽培室1中间隔墙的下部，风向从食用菌栽培室2流向蔬菜栽培室1，将食用菌生长产生的CO2引入蔬菜栽培室1。在标准状况下，同物质的量的两种气体，CO2较O2重，所以下部的风机3用于传输CO2，上部的风机3用于传输O2，风机3开启的时间根据蔬菜栽培室1和食用菌栽培室2的CO2浓度决定。栽培室内CO2采用Telaire红外检测仪监测。
食用菌栽培室2顶部设计成平顶加斜顶的组合，采用太阳能板4、保温材料5两层覆盖，内层贴有保温材料5，外层用太阳能板4覆盖，室内置太阳能空调6、LED照明灯7和食用菌栽培架8。所述的保温材料5为棉塑海绵自粘板。LED照明灯7提供适当的散射光刺激食用菌子实体生长。
太阳能板4覆盖在整个食用菌栽培室的顶部，包括平顶和斜顶部分，特别是太阳能板4部分倾斜朝南，更有利用于吸收太阳能。吸收足够的太阳能进行发电，供应整个菌-菜复合温室使用，包括通气***、控温控湿***，以及食用菌室的光源控制。
蔬菜栽培室1顶部和非与食用菌栽培室2连接的侧面采用双层透光玻璃11作为覆盖材料，并且设有带纱窗的通风窗，室内置栽培槽12和栽培网架13。双层玻璃可以有效起到保温，并且隔离外界病虫害的作用。白天通风窗关闭，晚上打开。
太阳能空调6为菌-菜复合温室的控温控湿***，用于食用菌栽培室2的温度、湿度的控制。
具体控制方式如下：
(1)气体的控制
蔬菜栽培室1种植蔬菜，包括芹菜、黄瓜、番茄、西红柿、辣椒等。栽培网架13的设计是为了实现立体种植，可以绑定爬藤的蔬菜。
白天蔬菜进行光合作用，吸收CO2，释放O2。大气中二氧化碳的含量为0.03％左右，这个浓度远不能满足蔬菜光合作用的最大要求。为了提高蔬菜产量，白天需向蔬菜施用CO2气肥，可以适当开启下部风机3，将食用菌栽培室2的CO2传输到蔬菜栽培室1。蔬菜栽培室1的CO2浓度控制量：芹菜、黄瓜、番茄等CO2浓度为0.1-0.13％，西红柿、辣椒等为0.08-0.1％。
食用菌栽培室2栽培食用菌，包括平菇、鸡腿菇、香菇、杏鲍菇等。食用菌吸收空气中的O2，释放出CO2，不需要大量阳光制造养分，只是利用适当的散射光刺激出菇。所以，食用菌栽培室2设计成暗室，在食用菌子实体生长阶段适当开启LED灯7，以提供一定的散射光刺激出菇。
栽培食用菌时，需要补充O2，此时可开启上部的风机3，将蔬菜栽培室1光合作用产生的O2传输到食用菌栽培室2。两个单向流风机3的控制以食用菌栽培室2的CO2浓度为主要参考指标，食用菌栽培室2的CO2浓度控制在0.5％～1.5％，偏离这个浓度开启不同风向的风机3进行气体交换。其中，风机3的控制可以采用触发开关，当Telaire红外检测仪监测到CO2气体浓度小于或者超过设定值时，触动触发开关开启风机3，或者也可以采用人工控制的方法开启风机3。
白天，蔬菜栽培室1和食用菌栽培室2保持密闭状态，食用菌栽培室2产生多余的CO2通过下部风机3输送到蔬菜栽培室1，供蔬菜生长，蔬菜栽培室1将光合作用产生的O2通过上部风机3输送到食用菌栽培室2，供食用菌生长，整个菌-菜复合温室形成密闭内循环***。蔬菜和食用菌栽培过程中产生的气体相互利用，不仅减少了以CO2为主的温室气体排放，而且充分利用CO2气肥，提高了蔬菜产量。
晚上，适当打开蔬菜栽培室1的通风窗，与大气交流。晚上蔬菜进行呼吸作用，消耗O2放出CO2，过多的CO2通过通风窗与外界空气进行交流。而食用菌栽培室2始终保持密闭状态。
(2)温湿度的控制
食用菌栽培需要适宜的温度和湿度，通过食用菌栽培室2内的太阳能空调6控制。不同的食用菌品种，其菌丝生长的最适温度多在25℃左右，但高温菇品种除外；出菇适宜温度一般比菌丝生长温度低。在发菌和出菇阶段，湿度主要是指的空气的相对湿度，其具体的测量方法是可以在食用菌栽培室2内悬挂干湿度计来测定。发菌期要求湿度在70％左右；而出菇期空气湿度要求在85％-95％，但不能低于65％，否则会影响子实体的形成，但如果湿度高于了95％，就容易导致病害的发生。
本实用新型的菌-菜复合温室将食用菌栽培原先排放到自然界中的CO2，用于蔬菜栽培，既减少了排放，又增加了产出，实现了节能减排、增产增效的目的。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。

Claims (5)

1.一种低能耗碳中和的菌-菜复合温室，其特征在于：所述的菌-菜复合温室包括蔬菜栽培室和食用菌栽培室，并设有通气***和控温控湿***；所述的通气***包括两台单向流风机，一台风机位于食用菌栽培室和蔬菜栽培室中间隔墙的上部，风向从蔬菜栽培室流向食用菌栽培室，另一台风机位于食用菌栽培室和蔬菜栽培室中间隔墙的下部，风向从食用菌栽培室流向蔬菜栽培室；所述的控温控湿***，包括太阳能空调。
2.根据权利要求1所述的低能耗碳中和的菌-菜复合温室，其特征在于：所述的食用菌栽培室顶部采用太阳能板、保温材料两层覆盖，内层为保温材料，外层为太阳能板，室内置太阳能空调、LED照明灯和食用菌栽培架。
3.根据权利要求2所述的低能耗碳中和的菌-菜复合温室，其特征在于：所述的食用菌栽培室顶部结构为平顶加斜顶的组合，斜顶倾斜朝南。
4.根据权利要求2所述的低能耗碳中和的菌-菜复合温室，其特征在于：所述的保温材料为棉塑海绵自粘板。
5.根据权利要求1所述的低能耗碳中和的菌-菜复合温室，其特征在于：所述的蔬菜栽培室顶部和非与食用菌栽培室连接的侧面采用双层透光玻璃作为覆盖材料，并且设有带纱窗的通风窗，室内置栽培槽和栽培网架。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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