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一种太阳能温室大棚的制作方法

作者:admin发布时间:2020-10-31 03:53

  太阳能温室大棚是光伏应用的一种新的模式。与建设集中式大型光伏地面电站相比,太阳能温室大棚项目有诸多的优势:有效缓解人地矛盾,太阳能温室大棚发电组件利用的是农业大棚的棚顶,并不占用地面,也不会改变土地使用性质,因此能够节约土地资源。可在有效扭转人口大量增加情况下耕地大量减少方面起到积极作用。另一方面,光伏项目在原有农业耕地上建设,土地质量好,有利于开展现代农业项目,发展现代农业、配套农业有利于第二、三产业与第一产业的结合。而且可以直接提高当地农民的经济收入。

  此外现有太阳能温室大棚存在劳动力强度高、自动化程序较低且光伏发电效率低等缺点,已经无法适应现代农业的发展需要。因此急需开发一种光伏发电效率高且自动化程度高的温室大棚。

  本实用新型的目的在于提供一种太阳能温室大棚,该温室大棚包括:大棚主体、位于所述大棚主体顶部的太阳能光伏模块、喷灌装置以及集成控制单元;其中,所述大棚主体包括第一支撑体、高度低于所述第一支撑体的第二支撑体、由所述第一支撑体和所述第二支撑体制成且倾斜布置的透光板、紧挨所述第一支撑体外侧的控制室、位于所述控制室地下的雨水收集池以及固定在所述透光板下方的多个轴流风机;所述太阳能光伏模块包括沿所述大棚主体长度方向上水平等间距布置且位于所述透光板表面的多个链轮传动轴、固定在所述链轮传动轴上的多块太阳能电池板、位于所述第一支撑体上部的驱动机构、将所述驱动机构输出的动力传递至多个所述链轮传动轴上的链条以及蓄电模块。

  优选地,所述第二支撑体外侧底部还设置有雨水收集槽以及一端与所述雨水收集槽相连且另一端与所述雨水收集池相连的雨水引流管。

  优选地,所述最上方的太阳能电池板的顶部还设置有与所述太阳能电池板朝向相同的光敏传感器。

  优选地,所述透光板内侧均匀设置有多个LED灯,所述LED灯包括多个红光LED灯、多个蓝光LED灯和多个白光LED灯。

  优选地,所述集成控制单元包括中央处理器、光伏控制器、灯光控制器、风机控制器、喷灌控制器以及触控显示屏。

  综上所述本实用新型一种太阳能温室大棚具有很好的节能和环保效果且太阳能发电效率高、整体结构设计巧妙紧凑、自动化程度高等优点。

  应当理解,前述大体的描述和后续详尽的描述均为示例性说明和解释,并不应当用作对本实用新型所要求保护内容的限制。

  参考随附的附图,本实用新型更多的目的、功能和优点将通过本实用新型实施方式的如下描述得以阐明,其中:

  通过参考示范性实施例,本实用新型的目的和功能以及用于实现这些目的和功能的方法将得以阐明。然而,本实用新型并不受限于以下所公开的示范性实施例;可以通过不同形式来对其加以实现。说明书的实质仅仅是帮助相关领域技术人员综合理解本实用新型的具体细节。

  在下文中,将参考附图描述本实用新型的实施例。在附图中,相同的附图标记代表相同或类似的部件,或者相同或类似的步骤。

  图1和图2分别示意性示出了本实用新型一种太阳能温室大棚100的剖面示意图和立体结构示意图,该温室大棚100包括:大棚主体1、位于大棚主体1顶部的太阳能光伏模块2、喷灌装置3以及集成控制单元4。该温室大棚100充分利用了太阳能这种清洁能源,具有很好的节能和环保效果。

  大棚主体1,采用主体架构一体化设计建造,具有较强的抗台风和抗地震性能。大棚主体1包括第一支撑体101、高度低于第一支撑体101的第二支撑体102、由第一支撑体101和第二支撑体102制成且倾斜布置的透光板103、紧挨第一支撑体1外侧的控制室104、位于所述控制室104地下的雨水收集池105以及固定在透光板103下方的多个轴流风机106。

  第一支撑体101、控制室104以及雨水收集池105均为钢筋混领土结构体,有效保证了大棚主体1的牢固性和稳定性。

  第二支撑体102为钢结构体且外侧表面铺设有透明的钢化玻璃110,第二支撑体102外侧底部还设置有雨水收集槽108以及一端与雨水收集槽108相连且另一端与雨水收集池105相连的雨水引流管109。

  透光板103内侧均匀设置有多个LED灯107,LED灯107包括多个红光LED灯、多个蓝光LED灯和多个白光LED灯。蓝光LED灯的波长为450~460nm或460~470nm;红光LED灯的波长为620-630nm或640-660nm。这些波长的光源都是让植物产生最佳的光合作用,除了给植物在缺光时间里得到补光外,还让植物在生长过程中促进多发侧枝和芽的分化,加快根茎叶生长,加快植物碳水化合物的合成和维生素的合成,缩短了植物的生长周期。

  太阳能光伏模块2,包括沿大棚主体1长度方向上水平等间距布置且位于透光板103表面的多个链轮传动轴202、固定在链轮传动轴202上的太阳能电池板201、位于第一支撑体101上部的驱动机构204、将驱动机构204输出的动力传递至多个链轮传动轴202上的链条203以及位于控制室104内的蓄电模块205。太阳能电池板201优选采用透光率高的薄膜太阳能电池板,从而在保证发电效率的情况下尽可能的满足温室内作物对太阳光线的透光需求以满足作物的正常生长需求。

  具体地,驱动机构204通过由链条203和链轮传动轴202中心处的链轮组成的链传动机构驱动链轮传动轴202缓慢旋转,进而驱动太阳能电池板201缓慢旋转并调整与太阳光线的角度。

  链轮传动轴202通过其两端的轴承固定在大棚主体1的主体框架上,同时多块太阳能电池板201等间距等倾角地安装在链轮传动轴202上并与链轮传动轴202一起转动,此外太阳能电池板201也可从链轮传动轴202上轻松卸载下来,从而方便维护、维修以及更换操作。

  太阳能光伏模块2产生的电能储存在蓄电模块205,蓄电模块205可向温室大棚100内的其他用电设备提供电能,只有当蓄电模块205的电量供应不足时才会自动切换至公共电网供电模式,从而尽可能的减少电费的花销,尽可能实现温室大棚100的电力供应实现自给自足。

  喷灌装置3,包括位于雨水收集池105中下部的潜水泵301、水管302以及水管302末端的喷嘴303,喷灌装置3将雨水收集池105中的雨水喷灌至温室大棚100内的作物中,从而有效节约水资源,特别适用于北方等干旱地区。

  集成控制单元4,位于控制室104内,包括用于判断运算的中央处理器、用于控制太阳能光伏模块2的光伏控制器402、用于控制LED灯107开关的灯光控制器403、用于控制轴流风机106开关的风机控制器404、用于控制喷灌装置3的喷灌控制器405以及触控显示屏406。

  最上方的太阳能电池板201的顶部还设置有与太阳能电池板201朝向相同的光敏传感器206。光敏传感器206用于感应温室外太阳光光线强度值Y,该光线强度值Y实时传输至中央处理器401,进一步由中央处理器401根据Y值进行判断处理并向集成控制单元4发出对应控制信息。

  此外,本实用新型还公开了一种太阳能温室大棚100的自动控制方法,该方法包括以下步骤:

  a)光敏传感器206实时获取太阳光光照强度值Y并将所述光照强度值Y传输至中央处理器401,然后进入步骤b);

  b)中央处理器401判断获取的光照强度Y与启动阈值S的数值大小,当YS时则返回步骤a)重新获取太阳光光照强度值Y,当Y≥S时启动太阳能光伏模块2的驱动机构204并进入步骤c);

  c)驱动机构204顺时针转动并驱动太阳能电池板201缓慢匀速转动,光敏传感器206获取太阳能电池板201转动过程中的一系列光照强度值Yi并传输至中央处理器401,然后进入步骤d);

  d)中央处理器401判断获取的光照强度Yi-1、Yi之间的大小以及Yi、启动阈值S之间的大小;当SYiYi-1时驱动机构204立即停止转动且保持停止状态一小时后重新返回步骤c);当YiS时驱动机构204逆时针旋转并驱动太阳能电池板201返回初始状态,然后进入步骤e);

  e)当太阳能电池板201返回初始状态后则关闭驱动机构204并重新返回步骤a)。

  上述自动控制方法通过持续自动调整太阳能电池板201与太阳光光线的角度关系,从而有效确保了太阳能电池板201的发电效率始终处于最佳状态,此外上述自动控制方法中的启动阈值S可根据实际需求进行阀值设定,同时自动控制方法还可随时切换成就地手动控制模式。

  综上所述,本实用新型一种太阳能温室大棚100巧妙地将太阳能清洁能源应用于温室大棚,有效降低了温室大棚的能源消耗和碳排放,同时还创造性地采用了可旋转太阳能电池板技术以及一体化设计技术,故本实用新型一种太阳能温室大棚100具有很好的节能和环保效果且太阳能发电效率高、整体结构设计巧妙紧凑、自动化程度高等优点。

  所述附图仅为示意性的并且未按比例画出。虽然已经结合优选实施例对本实用新型进行了描述,但应当理解本实用新型的保护范围并不局限于这里所描述的实施例。

  结合这里披露的本实用新型的说明和实践,本实用新型的其他实施例对于本领域技术人员都是易于想到和理解的。说明和实施例仅被认为是示例性的,本实用新型的真正范围和主旨均由权利要求所限定。

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