CN103975796A - 一种基于太阳能清洁利用技术的立体观光花圃 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于太阳能清洁利用技术的立体观光花圃，属于太阳能利用技术领域。该立体观光花圃包括太阳能接收装置、太阳能发电及电能储备装置、多层立体栽培平台、围墙结构、外围系统排风结构、顶棚结构、电驱动全方位喷灌装置、电驱动智能光照分配系统、单体平台排风系统、电驱动驱虫装置、电驱动智能温湿度调节装置、电驱动营养液添加装置、电驱动风幕机。将太阳能作为一种清洁独立的能源引入到花圃栽培上，可按照不同植物对光照和温湿度等各项生长指标需求量的不同，将花圃内植物采用分层立体式栽培，结合花卉植物自身对光能、温度、湿度和水分的需求，更直接地实现观赏性花卉植物的花期等控制，也更适用于观光花卉的无菌培养。
Description
技术领域
本发明涉及一种太阳能光热利用系统，特别是涉及到一种以太阳能为主要能源的节约能源且对环境友好的新型立体观光花圃系统，属于太阳能利用技术领域。
背景技术
随着能源危机的日益加剧，将太阳能够高效地应用到现实生活中越来越引起人们的关注。将太阳能作为一种清洁独立的能源引入到花圃栽培上可以更充分的发挥太阳能的优越性，结合花卉植物自身对光能、温度、湿度和水分的需求，更直接地实现观赏性花卉植物的花期等控制，更好的促进观光花圃、花卉栽培及无菌栽培等行业领域的发展。
发明内容
本发明旨在研究一种以太阳能为主要能源的节约能源且对环境友好的新型立体观光花圃综合体，提供一种基于太阳能清洁利用技术的立体观光花圃，主要包括太阳能的高效采集和光电转换装置，根据花圃内各层植物对光照、水分及温度等各因素的要求，通过设计中间控制单元来实现各项参数的精确自动控制，辅以其它的气体流动、除虫及营养液供给等自动化装置综合解决该立体观光花圃综合体内部花卉生长所需要的各项生长指标。
为了实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种基于太阳能清洁利用技术的立体观光花圃包括太阳能接收装置、太阳能发电及电能储备装置、多层立体栽培平台、围墙结构、外围系统排风结构、顶棚结构、电驱动全方位喷灌装置、电驱动智能光照分配系统、单体平台排风系统、电驱动驱虫装置、电驱动智能温湿度调节装置、电驱动营养液添加装置、电驱动风幕机。太阳能接收装置、太阳能发电及电能储备装置、多层立体栽培平台、围墙结构、外围系统排风结构和顶棚结构组成花圃外围结构。电驱动全方位喷灌装置、电驱动智能光照分配系统、单体平台排风系统、电驱动驱虫装置、电驱动智能温湿度调节装置、电驱动营养液添加装置和电驱动风幕机组成单体栽培平台。太阳能发电及电能储备装置安装在整个立体观光花圃系统的底部。
围墙结构与顶棚结构均采用钢化玻璃透明材料，且顶棚结构为弧形结构。围墙结构与顶棚结构构成整个花圃的外部框架，左右各装有多层立体栽培平台，每一个多层立体栽培平台外围均装有电驱动风幕机，内部都配有电驱动全方位喷灌装置、电驱动智能光照分配系统、单体平台排风系统装置、电驱动驱虫装置、电驱动智能温湿度智能调节装置、电驱动营养液添加装置。
多层立体栽培平台分布在花圃内部横向左右两侧，具体安装高度视立体栽培平台的层数、围墙高度及所需栽培的花卉的种类而定；每一多层立体栽培平台均采用钢化玻璃结构布置，底部钢化玻璃需铺设两层，内部镂空，镂空体内布置电驱动营养液添加装置，每一多层立体栽培平台装设电驱动风幕机，用来保证内部温室环境相对稳定。
太阳能发电及电能储备装置包括太阳能电池板、电能存储装置和中间集成控制单元组成。太阳能电池板接收光照以后由光电反应产生的电能首先存储在一个电能存储装置中，以备使用。在电能存储装置和各调节装置中间加设中间集成控制单元，用来输出控制信号和接收反馈信号，并通过信号控制整个立体观光花圃系统的工作。
电驱动智能温湿度调节装置可根据各层花圃植物所需的温度和湿度值分别设定调节装置的起点和止点温度，通过温度和湿度传感器测量温度和湿度，当温度或者湿度值达到下限值的时候，输出控制信号，电驱动智能温湿度调节装置工作；达到上限值的时候，输出控制信号，电驱动智能温湿度调节装置停止工作。
电驱动智能光照分配系统根据不同层植物所需的光强度的大小，采用调节遮光幕布的方式来实现光照调节以满足不同花卉植物的需求。
电驱动全方位喷灌装置采用电控喷头配合一定功率匀速转动的风扇共同作用，来满足各层花卉植物对水分的要求。
电驱动驱虫装置采用电能激发紫外线发射器。
电驱动营养液添加装置采用布置在各层带有均匀出液口的PVC管路网络，分别均匀添加各层次植物所需的营养液成份。
每一多层立体栽培平台内部分别靠电驱动智能温湿度调节装置维持内部温湿度的指标；电驱动全方位喷灌装置保证水分的供应；电驱动智能光照分配系统保证光照条件；电驱动驱虫装置保证驱虫灭害的效果；电驱动营养液添加装置保证内部植物生长所需的各种营养成分的补给。
本发明的有益效果是，将太阳能作为一种清洁独立的能源引入到花圃栽培上，可以更充分的发挥太阳能的优越性，结合花卉植物自身对光能、温度、湿度和水分的需求，更直接地实现观赏性花卉植物的花期等控制，极大地提高了其观赏性，也更适用于观光花卉的无菌培养。
附图说明
图1是本发明外观示意图。
图2是单体栽培平台内部结构示意图。
图中：1、太阳能接收装置，2、太阳能发电及电能储备装置，3、多层立体栽培平台，4、围墙结构，5、外围系统排风结构，6、顶棚结构，7、电驱动全方位喷灌装置，8、电驱动智能光照分配系统，9、单体平台排风系统，10、电驱动驱虫装置，11、电驱动智能温湿度调节装置，12、电驱动营养液添加装置，13、电驱动风幕机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明具体的实施方法：
一种基于太阳能清洁利用技术的立体观光花圃包括太阳能接收装置（1）、太阳能发电及电能储备装置（2）、多层立体栽培平台（3）、围墙结构（4）、外围系统排风结构（5）、顶棚结构（6）、电驱动全方位喷灌装置（7）、电驱动智能光照分配系统（8）、单体平台排风系统（9）、电驱动驱虫装置（10）、电驱动智能温湿度调节装置（11）、电驱动营养液添加装置（12）、电驱动风幕机（13）。
太阳能接收装置（1）、太阳能发电及电能储备装置（2）、多层立体栽培平台（3）、围墙结构（4）、外围系统排风结构（5）和顶棚结构（6）组成花圃外围结构。
电驱动全方位喷灌装置（7）、电驱动智能光照分配系统（8）、单体平台排风系统（9）、电驱动驱虫装置（10）、电驱动智能温湿度调节装置（11）、电驱动营养液添加装置（12）和电驱动风幕机（13）组成单体栽培平台。
透明材质制成的围墙结构（4）与透明材质制成的顶棚机构（6）构成整个花圃的外部框架，左右各装有多层立体栽培平台（3），每一个平台外围均装有电驱动风幕机（13），每一个多层立体栽培平台（3）内部都配有电驱动全方位喷灌装置（7）、电驱动智能光照分配系统（8）、单体平台排风系统装置（9）、电驱动驱虫装置（10）、电驱动智能温湿度智能调节装置（11）及电驱动营养液添加装置（12）。
太阳能发电及电能储备装置（2）包括太阳能电池板、电能存储装置和中间集成控制单元组成，太阳能电池板接收光照以后由光电反应产生的电能首先存储在一个电能存储装置中，以备使用。在电能存储装置和各调节装置中间加设中间集成控制单元，用来输出控制信号和接收反馈信号，并通过信号控制整个立体观光花圃系统的工作。同时从美观和安全角度考虑太阳能发电及电能储备装置（2）安装在整个立体观光花圃系统的底部。
电驱动智能温湿度调节装置（11）可根据各层花圃植物所需的温度和湿度值分别设定调节装置的起点和止点温度，通过温度和湿度传感器测量温度和湿度，当温度或者湿度值达到下限值的时候，输出控制信号，电驱动智能温湿度调节装置（11）工作；达到上限值的时候，输出控制信号，电驱动智能温湿度调节装置（11）停止工作。
电驱动全方位喷灌装置（7）采用电控喷头配合一定功率匀速转动的风扇共同作用，来满足各层花卉植物对水分的要求。
电驱动驱虫装置（10）采用电能激发紫外线发射器。电驱动营养液添加装置（12）采用布置在各层带有均匀出液口的PVC管路网络，分别均匀添加各层次植物所需的营养液成份。每一多层立体栽培平台（3）内部均采用一个中间集成控制单元来对内部各种电驱动装置实施控制，其中电驱动智能温湿度调节装置（11）采用反馈调节方式，电驱动智能光照分配系统（8）采用调节遮光幕布的方式来实现光照调节，电驱动营养液添加装置（12）采用布置在每一多层立体栽培平台（3）底端的带孔管道保证营养液的均衡供给。
多层立体栽培平台（3）分布在花圃内部横向左右两侧，具体安装高度视立体栽培平台的层数、围墙高度及所需栽培的花卉的种类而定；每一多层立体栽培平台（3）均采用钢化玻璃结构布置，底部钢化玻璃需铺设两层，内部镂空，镂空体内布置电驱动营养液添加装置（12），每一多层立体栽培平台（3）装设电驱动风幕机（13），用来保证内部温室环境相对稳定。
每一多层立体栽培平台（3）内部分别靠电驱动智能温湿度调节装置（11）维持内部温湿度的指标；电驱动全方位喷灌装置（7）保证水分的供应；电驱动智能光照分配系统（8）保证光照条件；电驱动驱虫装置（10）保证驱虫灭害的效果；电驱动营养液添加装置（12）保证内部植物生长所需的各种营养成分的补给。
电驱动智能光照分配系统（8）根据不同层植物所需的光强度的大小，采用调节遮光幕布的方式来实现光照调节以满足不同花卉植物的需求。
将各种不同花卉植物按照需要光照强度的不同，首先分置于各个不同的多层立体栽培平台（3）内，然后参照该植物不同生长周期所需要的各种生长环境条件，设定其栽培平台内部不同时期的各项环境指标。
在各个多层立体栽培平台（3）内部安装全部的电驱动装置，并安装各个生长环境指标的监测装置，随后设定闭环控制中的各个参数，以能实现整个闭环控制系统。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种基于太阳能清洁利用技术的立体观光花圃包括太阳能接收装置（1）、太阳能发电及电能储备装置（2）、多层立体栽培平台（3）、围墙结构（4）、外围系统排风结构（5）、顶棚结构（6）、电驱动全方位喷灌装置（7）、电驱动智能光照分配系统（8）、单体平台排风系统（9）、电驱动驱虫装置（10）、电驱动智能温湿度调节装置（11）、电驱动营养液添加装置（12）、电驱动风幕机（13），其特征在于：太阳能接收装置（1）、太阳能发电及电能储备装置（2）、多层立体栽培平台（3）、围墙结构（4）、外围系统排风结构（5）和顶棚结构（6）组成花圃外围结构；电驱动全方位喷灌装置（7）、电驱动智能光照分配系统（8）、单体平台排风系统（9）、电驱动驱虫装置（10）、电驱动智能温湿度调节装置（11）、电驱动营养液添加装置（12）和电驱动风幕机（13）组成单体栽培平台。
2.根据权利要求1所述的一种基于太阳能清洁利用技术的立体观光花圃，其特征在于：围墙结构（4）与顶棚结构（6）均采用钢化玻璃透明材料，且顶棚结构（6）为弧形结构。
3.根据权利要求2所述的一种基于太阳能清洁利用技术的立体观光花圃，其特征在于：围墙结构（4）与顶棚结构（6）构成整个花圃的外部框架，左右各装有多层立体栽培平台（3），每一个多层立体栽培平台（3）外围均装有电驱动风幕机（13），内部都配有电驱动全方位喷灌装置（7）、电驱动智能光照分配系统（8）、单体平台排风系统装置（9）、电驱动驱虫装置（10）、电驱动智能温湿度智能调节装置（11）、电驱动营养液添加装置（12）。
4.根据权利要求1所述的一种基于太阳能清洁利用技术的立体观光花圃，其特征在于：多层立体栽培平台（3）分布在花圃内部横向左右两侧，具体安装高度视立体栽培平台的层数、围墙高度及所需栽培的花卉的种类而定；每一多层立体栽培平台（3）均采用钢化玻璃结构布置，底部钢化玻璃需铺设两层，内部镂空，镂空体内布置电驱动营养液添加装置（12），每一多层立体栽培平台（3）装设电驱动风幕机（13），用来保证内部温室环境相对稳定。
5.根据权利要求1所述的一种基于太阳能清洁利用技术的立体观光花圃，其特征在于：每一多层立体栽培平台（3）内部分别靠电驱动智能温湿度调节装置（11）维持内部温湿度的指标；电驱动全方位喷灌装置（7）保证水分的供应；电驱动智能光照分配系统（8）保证光照条件；电驱动驱虫装置（10）保证驱虫灭害的效果；电驱动营养液添加装置（12）保证内部植物生长所需的各种营养成分的补给。
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|---|---|---|---|---|
| CN107092288A (zh) * | 2017-01-24 | 2017-08-25 | 冠生园（集团）有限公司 | 一种种植仓的控制系统 |
| CN109076828A (zh) * | 2018-07-30 | 2018-12-25 | 安徽东华农业科技开发股份有限公司 | 一种自带光伏发电系统的全自动植物工厂 |
| CN111108970A (zh) * | 2020-01-20 | 2020-05-08 | 南京信息工程大学 | 一种植物种植用智能型气候室 |
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