CN104179373A - 多层光棚能源装置 - Google Patents

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Abstract

本发明多层光棚能源装置，涉及能源、太阳能、光伏发电、农业、生物、环境保护、生态、土木等工程。其特征是一层或多层的透光楼面(5)把室内集热空间(9)分隔成多层，使透光蓄热温室(1)相当于一座透光蓄热楼(8)；经过多层透光楼面(5)集热，延长了热气流的流动路径，提高了热气流和室内集热空间(9)的温度，进而提高了热气流流速，提高了发电效率。它还包括有透光隔热层(6)、室外集热围墙(7)、光伏发电装置(11)、抽风筒装置(12)、热风发电装置(13)、聚光高温装置(14)、集热器(20)等等十几种装置。它对能源、太阳能、光伏发电、农林牧渔业、生物、环境保护等工程进行了系统工程的集成创新，大幅度提高了多产业的投入产出比，找到一种廉价、清洁和丰富的多产业的生态经济生产方式。

Description

多层光棚能源装置
技术领域
本发明涉及能源工程、农林牧渔业工程、生物工程、有机污水污物处理工程、环境保护工程、生态工程、土木工程、水利工程、淡水制造工程、太阳能工程技术领域，尤其是种植业、养殖业、生物发酵、沼气能源的生产\运输\存储\利用、沼气发电、风力发电、太阳能发电、热气流发电、光伏发电、高空冷能开发、海水淡化等工程技术领域。
背景技术
1、现有的化石能源短缺和使用化石能源造成大量环境污染。如过分依赖如石油、天然气、煤等能源，既造成能源短缺又造成环境污染。2、现有的农业仍然是靠天吃饭。解决人类粮食和食物难题的根本出路在于新农业(或称其为工厂化农业、农业工厂、现代农业、人工环境农业)。3、现有的日光集热大棚的热气流温度小于150℃，如果热气流温度达到200-500℃，太阳能热气流发电效率可提高十倍以上，光电转化率达到8％以上。4、现有的发酵装置的温度低，容积小，投资大。5、在环保工程中，没有充分开发利用城市有机污水污物成为原料。6、没有采用高性价比的新型隔热集热保温材料——气凝胶、真空玻璃。7、没有充分利用高空资源。高空气温比地面低几十度，没有利用高空的低温资源，来降温、制冷、淡化海水等。8、没有对农业、能源、环境保护等工程进行系统工程的集成创新；按照系统工程的“1+1＞2”、“整体大于部分和”原理来估算共用集成效益，可以把单产业方式的新能源、新农业的建设投资和生产成本降低40-80％。11、因此，急需找到一种廉价、清洁和丰富的能源、农业、环保的生态生产方式。
技术内容
本发明的目的，就是为了克服上述现有缺点，提供一种多层光棚能源装置。本发明的目的可以通过采取如下措施来达到。
内容1。
多层光棚能源装置包括有透光蓄热温室(1)，透光蓄热温室(1)包括有下述部件：透光屋面(1.1)、柱架(1.3)，柱架(1.3)支承着透光屋面(1.1)；透光屋面(1.1)覆盖下部形成了室内集热空间(9)；其特征在于：多层光棚能源装置还包括有透光楼面(5)，透光楼面(5)设置在室内集热空间(9)的上部或中部或下部，透光楼面(5)包括有一层或多层，透光楼面(5)把室内集热空间(9)分隔成多层，使透光蓄热温室(1)相当于一座透光蓄热楼(8)；经过多层透光楼面(5)集热，延长了热气流的流动路径，提高了热气流和室内集热空间(9)的温度，进而提高了热气流流速，提高了发电效率。
本发明的目的还可以通过采取如下措施来达到。
内容2-1。
根据内容1所述的多层光棚能源装置，其特征在于：多层光棚能源装置还包括有下述其中之一种装置：光伏发电装置(11)、抽风筒装置(12)、热风发电装置(13)、聚光高温装置(14)、集蓄热装置(15)、换热装置(16)、高空冷能引流装置(17)、高空冷凝淡水装置(18)、集热器(20)、风力发电装置(29)；其中，光伏发电装置(11)设置在透光蓄热温室(1)的顶部或上表面；抽风筒装置(12)的下端联通室内集热空间(9)的上部，热风发电装置(13)设置在抽风筒装置(12)的下端或者通风孔道内；聚光高温装置(14)或集热器(20)设置在室内集热空间(9)的上部或中部；集蓄热装置(15)设置在保温蓄热水池(3)的上面；换热装置(16)设置在抽风筒装置(12)、保温蓄热水池(3)中；再热循环装置(17)的一端连接抽风筒装置(7)的筒中，另一端连接室内集热空间(9)或聚光高温装置(14)；高空冷能引流装置(17)、高空冷凝淡水装置(18)设置在抽风筒装置(7)的筒身；风力发电装置(29)设置在透光蓄热温室(1)或透光蓄热楼(8)的柱架(1.3)上。
光伏发电装置(11)可进行光伏发电。热风发电装置(13)利用室内集热空间(9)的热空气上升和抽风筒装置(12)内的负压抽力形成的强大热风流(30)来发电，同时把地面的污染空气排放到几千米高空，还可大大改善城市的地面空气质量。聚光高温装置(14)或集热器(20)可以把室内集热空间(9)的30-70℃热空气聚光加热到90-400℃，提高热风流(30)的流速，提高热风发电装置(13)的发电效率。集蓄热装置(15)可以控制开关保温蓄热水池(3)的热量向上散发。换热装置(16)能够把室内集热空间(9)、抽风筒装置(12)内的热量传递到保温蓄热水池(3)的水中。换热装置(16)能够把发电后的乏热气、蒸汽返回透光蓄热楼(8)底层或室内集热空间(9)或聚光高温装置(14)的进气口(14.2.1)，进行再加热；使乏热气、蒸汽获得更高的温度，进一步提高发电的热电转换率。高空冷能在抽风筒装置(12)内被高空冷能引流装置(16)竖直向下压力输送到地面，作为降温制冷的冷源；抽风筒装置(12)的内孔道(12.4)内的30-70℃的湿热空气板高空冷凝淡水装置(17)的高空冷气降温、冷凝成淡水，然后用管道把冷凝淡水输送到地面形成海水淡化生产。风力发电装置(29)的塔筒塔架(29.2)可以利用作为透光蓄热温室(1)或透光蓄热楼(8)的柱架(1.3)，降低造价。
由于多层光棚能源装置的透光蓄热温室(1)可生产的热空气，或者聚集、加热地面或水面的空气形成热风流(30)；造成了这些热气热风在刚性筒体(12.1)内，或者在柔性筒体的柔性筒体(12.2)的内孔道(12.4)内，或者在引流管道(8.2)内，竖直向上并自流到高空形成可以发电的强大风力；同时，柔性筒体(12.2)顶部出口的高空高速水平风流还能够增加柔性筒体(12.2)内负压抽力、加大筒内抽风速度；热风发电装置(13)的风力发电机组利用此筒内的强大热风流(30)生产电力能源。
内容2-1。
根据内容1所述的多层光棚能源装置；其特征在于：多层光棚能源装置还包括有下述其中之一种装置：轻气收集装置(2)、保温蓄热水池(3)、保温发酵装置(4)、透光隔热层(6)、室外集热围墙(7)；其中，轻气收集装置(2)设置在室内集热空间(9)的上部或顶部，保温蓄热水池(3)设置在室内集热空间(9)的下部或底部，保温发酵装置(4)设置在室内集热空间(9)的中部或下部或底部；透光隔热层(6)设置在透光屋面(1.1)部位，避免了室内集热空间(9)的热量向外散发损失，也提高了室内集热空间(9)的温度；室外集热围墙(7)设置在透光蓄热温室(1)之外并且围合形成了室外集热场(11)，室外集热场(11)可以为进入透光蓄热温室(1)之前的冷空气预热，减少了透光蓄热温室(1)的面积，降低了投资。
由于透光蓄热温室(1)能够集蓄太阳光热量，在室内集热空间(9)产生30-70℃(甚至超过400℃)的热空气；在保温蓄热水池(3)内产生25-35℃的温水体(甚至达到100℃)；由于保温蓄热水池(3)可以在无供热、无余热、无太阳时，继续不断地放出热量加热空气。因此，多层光棚能源装置可进行人工高温环境的动植物养殖种植生产、微生物的高温发酵生产；在高效生产农产品的同时，高温养殖种植的废弃动植物也可作为保温发酵装置(4)的发酵原料，高温发酵生产气体燃料、液体燃料(烷、醇、醚)和有机肥料，形成生产食物和清洁能源的生态循环生产。高温发酵还能够快速处理有机垃圾、污水。当保温发酵装置(4)设置在保温蓄热水池(3)的温水体(3.5)中时，可以制造巨大的发酵容器(4.1)，相当于巨大的浮箱；既大大提高了发酵容积，又大大提高了发酵温度和产量，还大大降低了造价，一举三得。
轻气收集装置(2)能够回收反刍动物(牛、羊、骆驼、鹿、羊驼、羊)排放出的甲烷等温室气体(它占全世界排放温室气体总量的20％左右)，既生产清洁气体能源(甲烷)，又大大减少温室效应，一举两得。高温发酵后的植物可作为陆生动物、反刍动物的饲料。
内容3。
根据内容1所述的多层光棚能源装置，其特征在于：
其中透光蓄热温室(1)还包括有下述其中之一种部件：透光墙面(1.2)、进气口(1.4)、内隔墙(1.5)、上气口.6)、出气口(1.7)；透光墙面(1.2)设置在透光蓄热温室(1)的外围；进气口(1.4)设置在透光屋面(1.1)的外沿；出气口(1.7)联通室内集热空间(9)的顶部或上部或抽风筒装置(12)；内隔墙(1.5)设置在透光屋面(1.1)与地面或水面之间；内隔墙(1.5)把室内集热空间(9)分隔形成多条热风流(30)的流道，延长了热风流(30)的流动路径，提高了热气流(30)和室内集热空间(9)的温度，进而提高了热气流(30)的流速，提高了发电效率；透光蓄热温室(1)的透光屋面(1.1)包括有下述其中之一种部件：刚性透光材料(21)、柔性透光材料(22)。
内容4。
根据内容1所述的多层光棚能源装置，其特征在于：
多层光棚能源装置设置在下述其中之一部位，地面上、山上、建筑物上、建筑群上、水面上、海面上；其平面形状包括有下述一种或几种：矩形、方形、圆形、多边形；其高度在1.5-150米之间；其直径或边长在0.05-20公里之间；
透光蓄热温室(1)的透光屋面(1.1)是有坡度的，其中心部分高、边部低，或者其一边高、另一边低。
内容5。
根据内容2-1所述的多层光棚能源装置，其特征在于：
其中轻气收集装置(2)包括有下述其中之一种部件：收集罩(2.1)、输气管道(2.2)、储气仓(2.3)、气泵(2.4)、智能自控开关装置(2.5)；收集罩(2.1)的中部或边部的高度高于通风筒装置(6)的下端或进气口高度；收集罩(2.1)设置在室内集热空间(9)的上部或顶部；输气管道(2.2)联通收集罩(2.1)和储气仓(2.3)；
其中保温蓄热水池(3)包括有下述其中之一种部件：隔热池壁(3.1)，还包括有下述其中之
一种部件：池底(3.2)、隔热池底(3.3)、透光池顶盖(3.4)、温水体(3.5)、封闭池顶盖(3.6)；其隔热池壁(3.1)包括有下述其中之一种，刚性隔热池壁(3.1.1)、柔性隔热池壁(3.1.2)；围合的隔热池壁(3.1)构成有或无池底(3.2)或者隔热池底(3.3)的保温蓄热水池(3)；透光池顶盖(3.4)或封闭池顶盖(3.6)覆盖温水体(3.5)；
其中保温发酵装置(4)包括有下述其中之一种部件：发酵容器(4.1)、隔热保温层(23)，还包括有下述其中之一种部件：透光隔热顶盖面(4.3)、集热器(20)；其发酵容器(4.1)包括有下述其中之一种部件：刚性发酵容器(4.1.1)、柔性发酵容器(4.1.2)；当在保温蓄热水池(3)的温水体(3.5)中设置发酵容器(4.1)时，保温发酵装置(4)既大大提高了发酵容积，又大大提高了发酵温度和产量，还大大降低了造价，一举三得。
其中透光楼面(5)或室外集热围墙(7)包括有下述其中之一种部件：刚性透光材料(21)、柔性透光材料(22)、柱架(1.3)；
其中透光隔热层(6)包括有下述其中之一种部件：气凝胶隔热层(6.1)、真空隔热层(6.2)、空气隔热层(6.3)、泡沫隔热层(6.4)；透光隔热层(6)设置在透光屋面(1.1)或透光楼面(5)的上表面和下表面。
内容6。
根据内容2-2所述的多层光棚能源装置，其特征在于：
其中，光伏发电装置(11)设置在透光蓄热温室(1)的顶部或上表面；光伏发电装置(11)包括有下述其中之一种部件，光伏电池(11.1)、负荷控制器、蓄电池、逆变器；
其中抽风筒装置(12)包括有下述其中之一种部件，刚性筒体(12.1)、柔性筒体(12.2)、刚柔混合筒体(12.3)、集热器(19)；柔性筒体(12.2)包括有下述其中之一种：充气筒体((12.4)、布膜筒体(12.5)；可用柔性筒体(12.2)或刚柔混合筒体(12.3)代替刚性筒体(12.1)；筒体的中部是通风的内孔道(12.4)；
其中热风发电装置(13)包括有下述其中之一种部件，风轮机(13.1)、发电机(25)；
其中聚光高温装置(14)包括有下述其中之一种部件，聚光器(14.1)、吸热器(14.2)、跟踪器(14.3)：聚光高温装置(14)设置在室内集热空间(9)的上部；聚光器(14.1)包括有下述其中之一种，槽式、碟式、塔式、向下反射式、太阳能池式；吸热器(132)包括有下述其中之一种，真空管式、腔体式式；跟踪器(14.3)包括有包括有下述一种或几种：手动式、自动式；吸热器(132)包括有进气口(132.1)、出气口(132.2)；吸热器(132)的进气口(132.1)连接室内集热空间(9)部，吸热器的出气口(132.2)连接热风发电装置(13)；聚光高温装置(14)遮挡阳光面积占透光屋面(1.1)接受阳光面积的5％-50％；聚光器(14.1)、吸热器(132)可把小于90℃的低温、中温热空气加热成300-600℃的高温热空气，使光热发电的转化率大大提高到20％；
其中集蓄热装置(15)包括有可以活动旋转的面板(15.1)、集热面(15.2)、旋转机构(15.3)、旋转轴(15.4)、保温层(88)；其集蓄热装置(15)设置在保温蓄热水池(3)中的温水体(3.5)上面，覆盖温水体(3.5)，避免温水体(3.5)的热量散失；集热面(15.2)、旋转机构(15.3)、旋转轴(15.4)、保温层(88)设置在面板(15.1)上面，集热面(15.2)设置在面板(15.1)最上面；设置在面板(15.1)是聚氨酯泡沫；蓄热板(52.2.3)的一边连接旋转轴(15.4)，旋转机构(15.3)可以使蓄热板(52.2.3)绕旋转轴(15.4)在水平状态与垂直状态之间旋转；白天，面板(15.1)旋转到水平状态，集热面(15.2)把全部太阳光热能都加热空气；在无阳光时、夜晚时，面板(15.1)旋转到垂直状态，使保温蓄热水池(3)中的温水体(3.5)向上放热，直接加热空气；
其中换热装置(16)包括有下述其中一种部件：吸热件(16.1)、传热件(16.2)、散热件(16.3)；吸热件(16.1)设置在抽风筒装置(12)的内孔道(12.4)内，散热件(16.3)设置在保温蓄热水池(3)中的温水体(3.5)中；传热件(16.2)连接吸热件(16.1)和传热件(16.2)，传热件(16.2)外表包括有保温层(88)；
其中高空冷能引流装置(17)包括有下述其中之一种部件，引流斗(17.1)、引流管道(17.2)、引风机(17.3)、引流阀门(17.4)；其中的高空冷气能在刚性筒体(12.1)或柔性筒体天筒(6.2)的内孔道(12.4)内、或者在引流管道(8.2)内，竖直向下被引流斗(8.1)或引风机(8.3)压力输送到地面，作为降温制冷的冷源；
其中高空冷凝淡水装置(18)包括有下述其中之一种部件，冷凝体(18.1)、收集盘、收集槽、引流管道(17.2)；高空水汽通过冷凝体(18.1)的金属箔膜时，容易降温制冷凝结成淡水；
其中再热循环装置(19)包括有再热循环风泵(19.1)、再热循环管道(19.2)；发电后的乏热气、蒸汽可(自流或者通过再热循环风泵(19.1)、再热循环管道(19.2)压力输送)返回透光蓄热楼(8)底层或室内集热空间(9)或聚光高温装置(14)或集热器(20)的进气口，进行再加热。使乏热气、蒸汽获得更高的温度，进一步提高发电的热电转换率；
其中集热器(20)包括有下述其中之一种部件，真空管集热器(20.1)、平板集热器(20.2)；
其中风力发电装置(29)包括有下述其中之一种部件，风轮机(29.1)、塔筒塔架(29.2)、发电机(25)；塔筒塔架(29.2)设置在透光蓄热温室(1)或透光蓄热楼(8)的柱架(1.3)上。其塔筒塔架(29.2)可以利用作为透光蓄热温室(1)或透光蓄热楼(8)的柱架(1.3)；因为风力发电装置(29)的塔筒塔架(29.2)大约占其总造价的一半左右，塔筒塔架(29.2)一物多用，节约成本，降低投资30-60％，尤其是在海上的风力发电工程。
内容7。
根据内容2-1或内容2-2或内容6所述的多层光棚能源装置，其特征在于：
保温蓄热水池(3)的深度在3-250米之间；保温蓄热水池(3)的隔热池壁(3.1)、隔热池底(3.3)包括有隔热保温层(23)：柔性隔热池壁(3.1.2)包括有下述其中之一种，有机纤维、无机纤维；保温发酵装置(4)的发酵容器(4.1)的容积在1百-50万m3之间，其容积大约占保温蓄热水池(3)容积的1-20％之间；
室外集热场(11)的平面形状包括下述一种或几种：园筒圈状、多边筒圈状；室外集热场(11)包括有多圈室外集热围墙(7)，内圈的室外集热围墙(7)的下部是无墙开通的，便于热空气流向中心的抽风筒装置(12)；
抽风筒装置(12)的刚性筒体(12.1)或柔性筒体(12.2)或刚柔混合筒体(12.3)的形状包括有下述一种或几种：直筒、锥筒、倒锥筒、双曲线筒、三面筒、四面筒、五面筒、六面筒、多面筒；其高度在0.01-20公里之间，其直径在20-5000米之间；其壁厚在0.05-150米之间。
内容8。
根据内容3所述的多层光棚能源装置，其特征在于：
其透光墙面(1.2)或内隔墙(1.5)包括有下述其中之一种部件，刚性透光材料(21)、柔性透光材料(22)、透光隔热层(6)；其中透光隔热层(6)包括有下述其中之一种部件，气凝胶隔热层(6.1)、真空隔热层(6.2)、空气隔热层(6.3)、泡沫隔热层(6.4)；透光隔热层(6)设置在透光墙面(1.2)或内隔墙(1.5)的外表面和内表面。
内容9
根据内容3或内容8所述的多层光棚能源装置，其特征在于：
刚性透光材料(21)包括有下述其中之一种部件，平板玻璃、真空平板玻璃、中空平板玻璃、夹丝平板玻璃、气凝胶平板玻璃；
柔性透光材料(22)包括有下述部件，有机塑料薄膜；
隔热保温层(23)包括有下述其中之一种部件，泡沫保温层、蜂窝保温层、聚氨酯保温层、气凝胶保温层；
气凝胶隔热层(6.1)或气凝胶平板玻璃或气凝胶保温层包括有气凝胶(24)；
封闭池顶盖(3.6)是铝板或塑料薄膜。
内容10。
根据内容9所述的多层光棚能源装置，其特征在于：
气凝胶(24)包括有下述其中之一种，TiO2气凝胶、SiO22气凝胶、疏水性气凝胶；
无机纤维包括有下述其中之一种，火成岩纤维、变质岩纤维、沉积岩纤维、碳纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维、玄武岩纤维。
与现有技术相比，本发明具有如下突出优点：
1、透光蓄热温室(1)或透光蓄热楼(8)(尤其是采用聚光高温装置(14)、集热器(20))使集热温度达到200-500℃，太阳能热气流发电效率可提高十倍以上，光电转化率达到8％以上。2、实现低成本的、巨大容积的高温发酵，保温发酵装置(4)使城市有机污水污物成为原料。3、大量采用高性价比的新型隔热集热保温材料——气凝胶、真空玻璃。4、依靠新农业(或称其为工厂化农业、农业工厂、现代农业)的多层光棚能源装置生产方式，解决人类粮食和食物难题。5、依靠多层光棚能源装置(大温室、大温池、大通风筒、大高温发酵罐、气凝胶、真空玻璃)，解决了清洁能源难题，同时进行吸收温室气体的“负碳工艺”生产甲烷燃气能源和光伏、风力、热气流、燃气等电力能源。6、依靠多层光棚能源装置，解决了城市有机污水污物垃圾难题，而且把污水污物垃圾变成为生产食物、能源的原料。7、依靠多层光棚能源装置，解决了有机肥料生产问题。8、依靠多层光棚能源装置，解决了降温、制冷问题。9、依靠多层光棚能源装置，解决了海水淡化问题。10、找到一种廉价、清洁和丰富的能源、农业、环保的生态经济生产方式。
附图说明
下述附图中的数字标记的“\”表示“或”意思。例如(85)\(86)，表示(85)或(86)。
图1是有保温发酵装置(4)的多层光棚能源装置的侧剖简图
图2是有轻气收集装置(2)的多层光棚能源装置的侧剖简图
图3是有保温蓄热水池(3)的多层光棚能源装置的侧剖简图
图4是有隔热保温层(23)、透光隔热顶盖面(4.3)、集热器(20)的漂浮在温水体(3.5)中的保温发酵装置(4)的正剖简图。
图5、图6是有光伏发电装置(11)、抽风筒装置(12)、热风发电装置(13)、集蓄热装置(15)、换热装置(16)的多层光棚能源装置的侧剖简图，其中图6包括有集蓄热装置(15)。
图7是集蓄热装置(15)上的旋转侧视图(虚线表示面板(15.1)水平闭合状态位置)。
图8是有槽式聚光器(14.1)和真空管式吸热器(14.2)的聚光高温装置(14)的左、右侧剖简图
图9是再热循环装置(17)的工艺流程简图
图10是有透光蓄热楼(8)、聚光高温装置(14)、再热循环装置(19)的多层光棚能源装置的侧剖简图
图11是增加有高空冷能引流装置(17)、高空冷凝淡水装置(18)的，设置在水上、海上的多层光棚能源装置的侧剖简图
图12是两个增加有高空冷能引流装置(17)、高空冷凝淡水装置(18)的，设置在水上、海上的多层光棚能源装置的三维透视简图
图13是增加有风力发电装置(29)的，设置在水上、海上的多层光棚能源装置的侧剖简图
图14、图15是增加有室外集热场(11)的多层光棚能源装置的侧剖简图、俯视简图
图16是多个增加有室外集热场(11)的多层光棚能源装置群的俯视简图
图17是增加有室外集热场(11)的，在陆上或水上的多层光棚能源装置群的三维透视简图
图18是抽风筒装置(12)设置在山顶上的多层光棚能源装置的示意侧视图
图19、图20是透光蓄热温室(1)设置在建筑物(28)、建筑物(28)群的房顶上的多层光棚能源装置侧视简图
具体实施方式
实施例1。从图1、图4可知，是一种是有保温发酵装置(4)的多层光棚能源装置。多层光棚能源装置包括有透光蓄热温室(1)、保温发酵装置(4)；其保温发酵装置(4)设置在室内集热空间(9)的底部。
透光蓄热温室(1)包括有下述部件：透光屋面(1.1)、透光墙面(1.2)、柱架(1.3)、进气口(1.4)；透光屋面(1.1)和透光墙面(1.2)采用玻璃或者塑料薄膜材料(虚线部分)。由于透光蓄热温室(1)能够集蓄太阳光热量，在室内集热空间(9)产生的30-70℃的热空气环境下，保温发酵装置(4)内始终进行着30-70℃的微生物(27.3)的高温发酵生产。在透光蓄热温室(1)内，全年可以进行陆生植物的高温高效生产，一年可收获3-4季。种植物(27.1)的废弃物可以作为保温发酵装置(4)的丰富原料，高效生产沼气(甲烷)。保温发酵装置(4)的高温发酵还能够快速高效处理大量有机垃圾、污水。保温发酵装置(4)的发酵残留物可作为种植物(27.1)有机肥料肥液。农业、能源、有机肥料联合高效生产和环境保护，一举三得。
保温发酵装置(4)包括有下述部件，刚性发酵容器(4.1.1)、隔热保温层(23)、透光隔热顶盖面(4.3)、集热器(20)。透光隔热顶盖面(4.3)能够吸收阳光热量，集热器(20)能够为刚性发酵容器(4.1.1)的内部提供超过40℃高温热量。隔热保温层(23)设置在刚性发酵容器(4.1.1)的外表面，隔热保温层(23)避免了刚性发酵容器(4.1.1)的内部热量不流失。这样大大提高了保温发酵装置(4)的发酵温度和产量。
实施例2。从图2可知，是一种是有轻气收集装置(2)的多层光棚能源装置。多层光棚能源装置包括有透光蓄热温室(1)、轻气收集装置(2)；其轻气收集装置(2)设置在室内集热空间(9)的上部或顶部。轻气收集装置(2)包括有下述部件，收集罩(2.1)、输气管道(2.2)、储气仓(2.3)、气泵(2.4)、智能自控开关装置(2.5)；收集罩(2.1)设置在室内集热空间(9)的上部或顶部。透光蓄热温室(1)的特征同实施例1。
由于透光蓄热温室(1)能够集蓄太阳光热量，在室内集热空间(9)产生的30-70℃的热空气环境下，可以进行高效种植业和养殖业生产。养殖物(27.2)是反刍动物(牛、羊、骆驼、鹿、羊驼、羊)，种植业的废弃种植物(27.1)可以作为反刍动物的饲料。由于反刍动物、水体、水田等排放出的甲烷等温室气体比空气轻，流向透光蓄热温室(1)的顶部，被收集罩(2.1)回收到储气仓(2.3)后，变成为气体能源。本多层光棚能源装置既联合生产农业种植物(27.1)、反刍动物养殖物(27.2)、清洁气体能源(甲烷)，又大大减少温室气体(甲烷)排放，一举四得。
实施例3。从图3可知，是一种有保温蓄热水池(3的多层光棚能源装置。多层光棚能源装置包括有透光蓄热温室(1)、保温蓄热水池(3)；其保温蓄热水池(3)设置在室内集热空间(9)的底部。保温蓄热水池(3)包括有隔热池壁(3.1)、隔热池底(3.3)、温水体(3.5)；围合的隔热池壁(3.1)构成有隔热池底(3.3)的保温蓄热水池(3)。隔热池壁(3.1)、隔热池底(3.3)包括有聚氨酯泡沫保温层(88)。透光蓄热温室(1)的特征同实施例1。
由于透光蓄热温室(1)能够集蓄太阳光热量，在室内集热空间(9)产生的30-70℃的热空气，在保温蓄热水池(3)内产生25-35℃的温水体(3.5)；由于保温蓄热水池(3)可以在无供热、无余热、无太阳时，继续不断地放出热量加热空气。30-70℃的湿热空气人工气候环境相当于世界上生物、植物、动物产量最高的赤道热带雨林环境和赤道热带海湖环境，多层光棚能源装置可进行人工高温、高湿度环境下的种植物(27.1)、养殖物(27.2)最高效率生产。另外，25-35℃的温水体(3.5)环境相当于世界上生物、植物、动物产量最高的赤道热带海洋、热带湖泊环境，在保温蓄热水池(3)内，可以进行水生种植物(27.1)、水生养殖物(27.2)最高效率生产。鱼虾蟹等水生养殖物(27.2)生产效益极大，因为单位水面面积的经济效益是单位土地面积的几十倍以上。高温高产的种植物(27.1)的废弃物可作为养殖物(27.2)的丰富食物饲料，养殖物(27.2)的排泄物可作为种植物(27.1)的肥料，形成循环生态养殖。透光蓄热温室(1)的特征同实施例1。
实施例4。从图4可知，是一种是有轻气收集装置(2)、保温蓄热水池(3)、保温发酵装置(4)、透光隔热层(6)、抽风筒装置(12)、热风发电装置(13)的多层光棚能源装置。保温发酵装置(4)设置在保温蓄热水池(3)的温水体(3.5)中，相当于巨大的浮箱的发酵容器(4.1)；既大大提高了发酵容积，又大大提高了发酵温度和产量，还大大降低了造价，一举三得。透光隔热层(6)设置在透光屋面(1.1)、透光墙面(1.2)的内表面，透光隔热层(6)是气凝胶隔热层(6.1)或真空隔热层(6.2)或空气隔热层(6.3。透光隔热层(6)有效避免了室内集热空间(9)的热量向外散发损失，也提高了室内集热空间(9)的温度。其余特征同实施例1-3。
抽风筒装置(12)包括有刚性筒体(12.1)或柔性筒体(12.2)，筒体的中部是通风的内孔道(12.4)；通风筒装置(6)的下端联通室内集热空间(9)的上部；热风发电装置(13)包括有风轮机(13.1)、发电机(25)；热风发电装置(13)设置在抽风筒装置(12)的下端和内孔道(12.4)内。在白天，由于透光蓄热温室(1)能够集蓄太阳光热量，能够把空气加热到小于150℃(相当于真空集热管的空晒温度)；小于150℃的的膨胀热空气形成强大热气流就可以推动抽风筒装置(12)的下端和内孔道(12.4)内的热风发电装置(13)的风轮机(13.1)生产电力。在无阳光时、夜晚时，30℃以上的温水体(3.5)的向上放热直接加热空气到30℃左右，形成热气流继续推动风轮机(13.1)生产电力。
在多层光棚能源装置内可以进行高效农业生产、甲烷气体能源生产、电力能源生产、有机肥料生产、回收温室气体(甲烷)，处理大量有机垃圾污水、环境保护等7种产业联合清洁生产，一举七得。
实施例5。从图5、图6、图7可知，是有光伏发电装置(11)、抽风筒装置(12)、热风发电装置(13)、集蓄热装置(15)、换热装置(16)的多层光棚能源装置。
保温蓄热水池(3)包括有封闭池顶盖(3.6)铝板，是封闭的，水不会蒸发减少；保温蓄热水池(3)是保温的，热量不会减少，只能够通过透光池顶盖(3.4)的封闭的封闭池顶盖(3.6)铝板向上放热，直接加热空气。
光伏发电装置(11)包括有下述部件，光伏电池(11.1)、负荷控制器、蓄电池、逆变器；光伏电池(11.1)设置在透光屋面(1.1)的上表面。
集蓄热装置(15)包括有可以活动旋转的面板(15.1)、集热面(15.2)、旋转机构(15.3)、旋转轴(15.4)、保温层(88)；其集蓄热装置(15)设置在保温蓄热水池(3)中的温水体(3.5)上面，覆盖温水体(3.5)，避免温水体(3.5)的热量散失；集热面(15.2)、旋转机构(15.3)、旋转轴(15.4)、保温层(88)设置在面板(15.1)上面，集热面(15.2)设置在面板(15.1)最上面；设置在面板(15.1)是聚氨酯泡沫；旋转机构(15.3)可以使面板(15.1)绕旋转轴(15.4)在水平状态与垂直状态之间旋转。白天，面板(15.1)旋转到水平状态，集热面(15.2)把全部太阳光热能都加热空气；在无阳光时、夜晚时，面板(15.1)旋转到垂直状态，使保温蓄热水池(3)中的温水体(3.5)向上放热，直接加热空气。
换热装置(16)包括有下述其中一种部件：吸热件(16.1)、传热件(16.2)、散热件(16.3)；吸热件(16.1)设置在抽风筒装置(12)的内孔道(12.4)内，散热件(16.3)设置在保温蓄热水池(3)中的温水体(3.5)中；传热件(16.2)连接吸热件(16.1)和传热件(16.2)，传热件(16.2)外表包括有保温层(88)。
在换热装置(16)中，由于柔性筒体(12.2)、刚性筒体(12.1)筒体内有负压抽力，经过换热装置(16)之后降温到30-50℃的热空气竖直向上和自流到高空排放。发电之后的乏热空气经过换热装置(16)的吸热件(16.1)时，将热量传递到保温蓄热水池(3)中的散热件(16.3)，把温水体(3.5)加热到90℃以上。由于白天面板(15.1)旋转到水平状态，设置有聚氨酯泡沫保温层(88)保护90℃以上温水体(3.5)不散热降温。在无阳光时、夜晚时，面板(15.1)旋转到垂直状态，使90℃以上温水体(3.5)的通过封闭池顶盖(3.6)铝板向上放热，直接加热空气到90℃左右，形成更强大热气流继续推动风轮机(13.1)生产电力。
其余特征同实施例1-4。由于增加了光伏发电、热风发电两项能源生产功能，使在多层光棚能源装置内太阳能发电的转化率提高到25％以上，太阳能的综合转化率提高到60％以上。由于不需要大量循环水，这种热气流发电系统(68)非常适合缺水的沙漠、戈壁、干旱地区建设。
实施例6。从图8、图9、图10可知，是有透光蓄热楼(8)、聚光高温装置(14)、再热循环装置(19)的多层光棚能源装置。
透光蓄热温室(1)包括有透光楼面(5)、内隔墙(1.5)(1.5)；透光楼面(5)设置在室内集热空间(9)的上部或中部或下部，透光楼面(5)5-6层，透光楼面(5)把室内集热空间(9)分隔成多层，延长了热气流的流动路径，使透光蓄热温室(1)相当于一座透光蓄热楼(8)；内隔墙(1.5)把室内集热空间(9)分隔形成多条水平面热气流道系统(1.6)，也延长了热气流的流动路径；经过多层透光楼面(5)和多条水平面热气流道系统(1.6)集热，延长了热气流的流动路径，提高了热气流、室内集热空间(9)的温度，进而提高了热气流流速，提高了发电效率；透光楼面(5)包括有透光隔热层(6)，避免室内集热空间(9)的热量向外散发损失，也提高了室内集热空间(9)的温度，提高热风发电装置(13)的发电的热电转换率。
聚光高温装置(14)包括有槽式聚光器(14.1)、真空管式吸热器(14.2)、自动式跟踪器(14.3)：聚光高温装置(14)设置在室内集热空间(9)的上部；吸热器(132)包括有进气口(14.2.1)、出气口(14.2.2)；吸热器(132)的进气口(14.2.1)连接室内集热空间(9)部，吸热器的出气口(14.2.2)连接热风发电装置(13)；聚光高温装置(14)遮挡阳光面积占透光屋面(1.1)接受阳光面积的5％-50％；聚光高温装置(14)设置在室内集热空间(9)的上部；聚光高温装置(14)可以把室内集热空间(9)的30-70℃热空气聚光加热到90-600℃，提高热风流的流速，提高热风发电装置(13)的发电的热电转换率。
再热循环装置(19)包括有再热循环风泵(19.1)、再热循环管道(19.2)、；发电后的乏热气、蒸汽可(自流或者通过再热循环风泵(19.1)、再热循环管道(19.2)压力输送)返回透光蓄热楼(8)底层或室内集热空间(9)或聚光高温装置(14)或集热器(20)的进气口，进行再加热。使乏热气、蒸汽获得更高的温度，进一步提高发电的热电转换率。
透光蓄热楼(8)、聚光高温装置(14)、再热循环装置(19)可以把多层光棚能源装置的热风发电装置(13)的的发电的热电转换率提高到20％以上。其余特征同实施例1-5。
实施例7。从图11、图12可知，是增加有高空冷能引流装置(17)、高空冷凝淡水装置(18)的的多层光棚能源装置。
多层光棚能源装置设置在水上、海上。高空冷能引流装置(17)包括有下述其中之一种部件，引流斗(17.1)、引流管道(17.2)、引风机(17.3)、引流阀门(17.4)；其中的高空冷气能在刚性筒体(12.1)或柔性筒体(12.2)的内孔道(12.4)内、或者在引流管道(8.2)内，竖直向下被引流斗(8.1)或引风机(8.3)压力输送到地面，作为降温制冷的冷源。高空冷凝淡水装置(18)包括有下述其中之一种部件，冷凝体(18.1)、收集盘、收集槽、引流管道(17.2)；室内集热空间(9)的30-70℃湿热空气(18.1)通过刚性筒体(12.1)或柔性筒体(12.2)的内孔道(12.4)内的5℃以下的冷凝体(18.1)的金属箔膜时(图中未画出)，以及遇到5℃以下的高空冷空气(28)时，容易降温制冷凝结成淡水。其余特征同实施例1-6。
实施例8。从图13可知，是增加有风力发电装置(29)的多层光棚能源装置。
风力发电装置(29)包括有下述其中之一种部件，风轮机(29.1)、塔筒塔架(29.2)、发电机(25)；塔筒塔架(29.2)设置在透光蓄热温室(1)或透光蓄热楼(8)的柱架(1.3)上。其塔筒塔架(29.2)可以利用作为透光蓄热温室(1)或透光蓄热楼(8)的柱架(1.3)。因为海上的风力发电装置(29)的塔筒塔架(29.2)大约占其总造价的一半左右，塔筒塔架(29.2)一物多用节约成本，降低投资30-60％，尤其是在海上的风力发电工程。其余特征同实施例1-7。
实施例9。从图14、图15、图16、图17可知，是增加有风力发电装置(29)的多层光棚能源装置。多层光棚能源装置包括有室外集热围墙(7)；室外集热围墙(7)设置在透光蓄热温室(1)之外并且围合形成了室外集热场(11)，室外集热场(11)可以为进入透光蓄热温室(1)之前的冷空气预热，减少了透光蓄热温室(1)的面积，降低了投资。室外集热场(11)的平面形状包括下述一种或几种：园筒圈状、4边筒圈状。在图14、图15的右半图中，室外集热场(11)包括有多圈室外集热围墙(7)，内圈的室外集热围墙(7)的下部是无墙开通的，便于热空气流向中心的抽风筒装置(12)；另外，透光蓄热温室(1)内的内隔墙(1.5)平面呈现螺旋形状，形成了螺旋形状的热气流道系统(1.6)，也延长了热气流的流动路径，提高了热气流、室内集热空间(9)的温度，进而提高了热气流流速，提高了发电效率。其余特征同实施例1-8。
实施例10。从图18可知，是一种有抽风筒装置(12)设置在山顶上的多层光棚能源装置。其特征在于：把抽风筒装置(12)设置在山顶上。利用山峰高度，增加柔性筒体(12.2)、刚性筒体(12.1)的抽力，增加发电量；或者降低柔性筒体(12.2)、刚性筒体(12.1)高度，降低造价。为了利益山地，透光蓄热温室(1)也可以设置在山坡上。其余特征同实施例1-9。
实施例11。从图19、图20可知，是透光蓄热温室(1)设置在建筑物(28)、建筑物(28)群的房顶上的多层光棚能源装置。
把透光蓄热温室(1)设置在建筑物(28)、建筑物(28)群的房顶上，把透光墙面(1.2)设置在建筑物(28)的外墙上，构成小型的、微型的多层光棚能源装置；这样可以充分利用城市空间进行农业、能源生产。透光墙面(1.2)和透光隔热层(6)还可以作为外墙的结构件、装饰件，且有高效的隔热层功能；既大幅度降低建筑物的能耗，又能够产生电力、产生热能，一举五得。在图20中，透光蓄热温室(1)的覆盖面积可以扩大到建筑物(28)群、或者整个街区。夏天，抽风筒装置(12)还可以作为高空冷能引流装置(17)的引流管道(17.2)把高空的冷空气(可低至零下70度)压力输送到地面，作为建筑物(28)群、或者整个街区降温制冷的冷源。高空冷能引流装置(17)的特征同实施例8。冬天，热风发电装置(13)还可以为建筑物(28)群、或者整个街区提供电力采暖。其余特征同实施例1-10。

Claims (10)

1.多层光棚能源装置包括有透光蓄热温室(1)，透光蓄热温室(1)包括有下述部件：透光屋面(1.1)、柱架(1.3)，柱架(1.3)支承着透光屋面(1.1)；透光屋面(1.1)覆盖下部形成了室内集热空间(9)；其特征在于：
多层光棚能源装置还包括有透光楼面(5)；透光楼面(5)设置在室内集热空间(9)的上部或中部或下部，透光楼面(5)包括有一层或多层，透光楼面(5)把室内集热空间(9)分隔成多层。
2.根据权利要求1所述的多层光棚能源装置；其特征在于：
多层光棚能源装置还包括有下述其中之一种装置：轻气收集装置(2)、保温蓄热水池(3)、保温发酵装置(4)、透光隔热层(6)、室外集热围墙(7)；其中，轻气收集装置(2)设置在室内集热空间(9)的上部或顶部，保温蓄热水池(3)设置在室内集热空间(9)的下部或底部，保温发酵装置(4)设置在室内集热空间(9)的中部或下部或底部；透光隔热层(6)设置在透光屋面(1.1)部位；室外集热围墙(7)设置在透光蓄热温室(1)之外并且围合形成了室外集热场(11)。
3.根据权利要求1所述的多层光棚能源装置；其特征在于：
多层光棚能源装置还包括有下述其中之一种装置：光伏发电装置(11)、抽风筒装置(12)、热风发电装置(13)、聚光高温装置(14)、集蓄热装置(15)、换热装置(16)、高空冷能引流装置(17)、高空冷凝淡水装置(18)、集热器(20)、风力发电装置(29)；其中，抽风筒装置(12)的下端联通室内集热空间(9)的上部，热风发电装置(13)设置在抽风筒装置(12)的下端或者通风孔道内；聚光高温装置(14)或集热器(20)设置在室内集热空间(9)的上部或中部；集蓄热装置(15)设置在保温蓄热水池(3)的上面；换热装置(16)设置在抽风筒装置(12)、保温蓄热水池(3)中；再热循环装置(17)的一端连接抽风筒装置(7)的筒中，另一端连接室内集热空间(9)或聚光高温装置(14)；高空冷能引流装置(17)、高空冷凝淡水装置(18)设置在抽风筒装置(7)的筒身；风力发电装置(29)设置在透光蓄热温室(1)或透光蓄热楼(8)的柱架(1.3)上。
4.根据权利要求1所述的多层光棚能源装置；其特征在于：
其中透光蓄热温室(1)还包括有下述其中之一种部件：透光墙面(1.2)、进气口(1.4)、内隔墙(1.5)、上气口.6)、出气口(1.7)；透光墙面(1.2)设置在透光蓄热温室(1)的外围；进气口(1.4)设置在透光屋面(1.1)的外沿；出气口(1.7)联通室内集热空间(9)的顶部或上部或抽风筒装置(12)；内隔墙(1.5)设置在透光屋面(1.1)与地面或水面之间；内隔墙(1.5)把室内集热空间(9)分隔形成多条热风流(30)的流道；透光蓄热温室(1)的透光屋面(1.1)包括有下述其中之一种部件：刚性透光材料(21)、柔性透光材料(22)。
5.根据权利要求1所述的多层光棚能源装置；其特征在于：
多层光棚能源装置设置在下述其中之一部位，地面上、山上、建筑物上、建筑群上、水面上、海面上；其平面形状包括有下述一种或几种：矩形、方形、圆形、多边形；其高度在1.5-150米之间；其直径或边长在0.05-20公里之间；
透光蓄热温室(1)的透光屋面(1.1)是有坡度的，其中心部分高、边部低，或者其一边高、另一边低。
6.根据权利要求2所述的多层光棚能源装置；其特征在于：
其中轻气收集装置(2)包括有下述其中之一种部件：收集罩(2.1)、输气管道(2.2)、储气仓(2.3)、气泵(2.4)、智能自控开关装置(2.5)；收集罩(2.1)的中部或边部的高度高于通风筒装置(6)的下端或进气口高度；收集罩(2.1)设置在室内集热空间(9)的上部或顶部；输气管道(2.2)联通收集罩(2.1)和储气仓(2.3)；
其中保温蓄热水池(3)包括有下述其中之一种部件：隔热池壁(3.1)，还包括有下述其中之一种部件：池底(3.2)、隔热池底(3.3)、透光池顶盖(3.4)、温水体(3.5)、封闭池顶盖(3.6)；其隔热池壁(3.1)包括有下述其中之一种，刚性隔热池壁(3.1.1)、柔性隔热池壁(3.1.2)；围合的隔热池壁(3.1)构成有或无池底(3.2)或者隔热池底(3.3)的保温蓄热水池(3)；透光池顶盖(3.4)或封闭池顶盖(3.6)覆盖温水体(3.5)；
其中保温发酵装置(4)包括有下述其中之一种部件：发酵容器(4.1)、隔热保温层(23)，还包括有下述其中之一种部件：透光隔热顶盖面(4.3)、集热器(20)；其发酵容器(4.1)包括有下述其中之一种部件：刚性发酵容器(4.1.1)、柔性发酵容器(4.1.2)；
其中透光楼面(5)或室外集热围墙(7)包括有下述其中之一种部件：刚性透光材料(21)、柔性透光材料(22)、柱架(1.3)；
其中透光隔热层(6)包括有下述其中之一种部件：气凝胶隔热层(6.1)、真空隔热层(6.2)、空气隔热层(6.3)、泡沫隔热层(6.4)；透光隔热层(6)设置在透光屋面(1.1)或透光楼面(5)的上表面和下表面。
7.根据权利要求3所述的多层光棚能源装置；其特征在于：
其中，光伏发电装置(11)设置在透光蓄热温室(1)的顶部或上表面；光伏发电装置(11)包括有下述其中之一种部件，光伏电池(11.1)、负荷控制器、蓄电池、逆变器；
其中抽风筒装置(12)包括有下述其中之一种部件，刚性筒体(12.1)、柔性筒体(12.2)、刚柔混合筒体(12.3)、集热器(19)；柔性筒体(12.2)包括有下述其中之一种：充气筒体((12.4)、布膜筒体(12.5)；筒体的中部是通风的内孔道(12.4)；
其中热风发电装置(13)包括有下述其中之一种部件，风轮机(13.1)、发电机(25)；
其中聚光高温装置(14)包括有下述其中之一种部件，聚光器(14.1)、吸热器(14.2)、跟踪器(14.3)：聚光高温装置(14)设置在室内集热空间(9)的上部；聚光器(14.1)包括有下述其中之一种，槽式、碟式、塔式、向下反射式、太阳能池式；吸热器(132)包括有下述其中之一种，真空管式、腔体式式；跟踪器(14.3)包括有包括有下述一种或几种：手动式、自动式；吸热器(132)包括有进气口(132.1)、出气口(132.2)；吸热器(132)的进气口(132.1)连接室内集热空间(9)部，吸热器的出气口(132.2)连接热风发电装置(13)；聚光高温装置(14)遮挡阳光面积占透光屋面(1.1)接受阳光面积的5％-50％；
其中集蓄热装置(15)包括有可以活动旋转的面板(15.1)、集热面(15.2)、旋转机构(15.3)、旋转轴(15.4)、保温层(88)；其集蓄热装置(15)设置在保温蓄热水池(3)中的温水体(3.5)上面，覆盖温水体(3.5)，避免温水体(3.5)的热量散失；集热面(15.2)、旋转机构(15.3)、旋转轴(15.4)、保温层(88)设置在面板(15.1)上面，集热面(15.2)设置在面板(15.1)最上面；设置在面板(15.1)是聚氨酯泡沫；蓄热板(52.2.3)的一边连接旋转轴(15.4)；
其中换热装置(16)包括有下述其中一种部件：吸热件(16.1)、传热件(16.2)、散热件(16.3)；吸热件(16.1)设置在抽风筒装置(12)的内孔道(12.4)内，散热件(16.3)设置在保温蓄热水池(3)中的温水体(3.5)中；传热件(16.2)连接吸热件(16.1)和传热件(16.2)，传热件(16.2)外表包括有保温层(88)；
其中高空冷能引流装置(17)包括有下述其中之一种部件，引流斗(17.1)、引流管道(17.2)、引风机(17.3)、引流阀门(17.4)；
其中再热循环装置(19)包括有再热循环风泵(19.1)、再热循环管道(19.2)；
其中集热器(20)包括有下述其中之一种部件，真空管集热器(20.1)、平板集热器(20.2)；
其中风力发电装置(29)包括有下述其中之一种部件，风轮机(29.1)、塔筒塔架(29.2)、发电机(25)；塔筒塔架(29.2)设置在透光蓄热温室(1)或透光蓄热楼(8)的柱架(1.3)上。
8.根据权利要求2或权利要求3或权利要求7所述的多层光棚能源装置；其特征在于：
抽风筒装置(12)的刚性筒体(12.1)或柔性筒体(12.2)或刚柔混合筒体(12.3)的形状包括有下述一种或几种：直筒、锥筒、倒锥筒、双曲线筒、三面筒、四面筒、五面筒、六面筒、多面筒；其高度在0.01-20公里之间，其直径在20-5000米之间；其壁厚在0.05-150米之间；
保温蓄热水池(3)的深度在3-250米之间；保温蓄热水池(3)的隔热池壁(3.1)、隔热池底(3.3)包括有隔热保温层(23)：柔性隔热池壁(3.1.2)包括有下述其中之一种，有机纤维、无机纤维；保温发酵装置(4)的发酵容器(4.1)的容积在1百-50万m3之间，其容积大约占保温蓄热水池(3)容积的1-20％之间；
室外集热场(11)的平面形状包括下述一种或几种：园筒圈状、多边筒圈状；室外集热场(11)包括有多圈室外集热围墙(7)，内圈的室外集热围墙(7)的下部是无墙开通的，便于热空气流向中心的抽风筒装置(12)。
9.根据权利要求4所述的多层光棚能源装置；其特征在于：
其透光墙面(1.2)或内隔墙(1.5)包括有下述其中之一种部件，刚性透光材料(21)、柔性透光材料(22)、透光隔热层(6)；其中透光隔热层(6)包括有下述其中之一种部件，气凝胶隔热层(6.1)、真空隔热层(6.2)、空气隔热层(6.3)、泡沫隔热层(6.4)；透光隔热层(6)设置在透光墙面(1.2)或内隔墙(1.5)的外表面和内表面。
10.根据权利要求4或权利要求9所述的多层光棚能源装置；其特征在于：
刚性透光材料(21)包括有下述其中之一种部件，平板玻璃、真空平板玻璃、中空平板玻璃、夹丝平板玻璃、气凝胶平板玻璃；
柔性透光材料(22)包括有下述部件，有机塑料薄膜；
气凝胶隔热层(6.1)或气凝胶平板玻璃或气凝胶保温层包括有气凝胶(24)。
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