CN107318520A - 光伏农业大棚 - Google Patents

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Abstract

本发明专利属于农业种植技术领域,具体涉及一种光伏农业大棚。该光伏农业大棚由左侧的光伏棚和右侧的种植棚组成,光伏棚包括与地面倾斜设置的衡梁,衡梁上安装有太阳能电池板,光伏棚内安装有光伏逆变器,光伏逆变器依次连接有汇流箱、蓄电池组和设置在深井内的潜水泵;种植棚为圆弧结构,种植棚其内部设有管理通道,其外部设有散热风扇,管理通道两侧设有栽培床,栽培床上方设有喷淋头,喷淋头通过输水管道与潜水泵相连通;棚顶骨架上安装有植物生长灯和杀虫灯,光伏逆变器分别与潜水泵、植物生长灯、杀虫灯和散热风扇电连接。该大棚解决了现有光伏农业大棚中土地利用率低和光伏与农业互补结合性差的问题,促进生态农业增产丰收。

Description

光伏农业大棚
技术领域
[0001]本发明专利属于农业种植技术领域,具体涉及一种光伏农业大棚。
背景技术
[0002] 当前我们对农业的要求己经从追求数量和产量转向了绿色、高效和节能环保,传 统的农业运作模式远不能满足时代发展的需要。农业需要产业化、绿色发展,光伏与农业的 结合是加快绿色农业高效发展的一大契机。光伏农业大棚目前处于蓬勃发展阶段,现有的 光伏农业大棚仅仅是简单的农业大棚与光伏地面电站的“强加”结合,占地面积大,土地利 用率低,光伏并没有对生态农业生产带来实质性的变化。
发明内容
[0003] 本发明针对现有技术的不足,提供一种性能可靠的光伏农业大棚解决了现有光伏 农业大棚中土地利用率低和光伏与农业互补结合性差的问题,促进生态农业增产丰收。
[0004] 本发明的技术方案是这样实现的:该光伏农业大棚由左侧的光伏棚和右侧的种植 棚组成,其特征在于:所述光伏棚包括与地面倾斜设置的衡梁,所述衡梁上安装有太阳能电 池板,所述光伏棚内安装有光伏逆变器,所述光伏逆变器依次连接有汇流箱、蓄电池组和设 置在深井内的潜水泵;所述种植棚为圆弧结构,所述圆弧结构包括外部的转光膜和内侧的 棚顶骨架,所述转光膜末端设有卷膜器;所述种植棚其内部设有管理通道,其外部设有散热 风扇,所述管理通道两侧设有栽培床,所述栽培床上方设有喷淋头,所述喷淋头通过输水管 道与潜水泵相连通;所述棚顶骨架上安装有植物生长灯和杀虫灯,所述的光伏逆变器分别 与潜水栗、植物生长灯、杀虫灯和散热风扇电连接。
[0005] 所述光伏逆变器包括电抗器组件、散热器、散热风扇和主电路板;所述光伏逆变器 还包括控制器电路和连接于其上的防过充电路、防过放电路、防过载电路和PWM充电电路; 所述光伏逆变器上设有控制潜水泵、植物生长灯和散热风扇通断电的开关。
[0006] 所述栽培床包括栽培层、渗水层和地膜层,所述地膜层位于地表上方,所述栽培层 内填充有基质土,渗水层内填充有碎石,地膜层为PVC地膜,所述栽培层内还设置有湿度探 头,所述湿度探头与控制器电路电连接。
[0007] 所述光伏棚内还设有温控探头,所述温控探头与所述控制器电路电连接。
[0008] 所述光伏棚内设置有对光伏发电系统发电情况和农作物生长情况进行监控的远 程控制模块,所述远程控制模块通过Wifi或4G网络与用户终端进行通信。
[0009] 所述植物生长灯包括线路板,及设置在线路板上的多颗LED灯珠;所述多颗LED灯 珠包括若干颗峰值波长在62〇〜63〇nm的橘红LED灯珠,若干颗峰值波长在640〜650nm的正 红LED灯珠,若千颗峰值波长在66〇〜665nm的深红LED灯珠。
[0010] 所述杀虫灯包括壳体,所述壳体其内部设有UVA黑光灯、LED紫外灯和金属电网,其 外部设置有若干透光孔,所述壳体底部设置有抽拉式的清理盒。
[0011] 所述潜水泵与输水管道之间设有止回阀。
[0012]所述汇流箱为防雷汇流箱,所述防雷汇流箱内设有熔断器、断路器和防雷器。
[0013]本发明解决了背景技术中存在的缺陷,具有以下有益效果:
[0014]该光伏农业大棚解决了现有光伏农业大棚中土地利用率低和光伏与农业互补结 合性差的问题,促进生态农业增产丰收。通过将光伏棚与种植棚有机结合,将光伏与农业互 补结合,通过太阳能电池板转换的电能经过光伏逆变器转变成交流电,以驱动光伏水栗、植 物生长灯和换气风机工作,实现太阳能和土地资源的立体高效利用。光伏水泵从深井中提 水经输水管进行农业灌溉,灌溉效果好。通过植物生长灯定时照射,能够为农作物补充光 照,促进植物光合作用和营养吸收,提高农作物产量与质量。通过设置转光膜,阳光中的紫 外线和绿光被膜中的转光母料吸收转换,释放出对植物生长有利的蓝光和红光,使棚内的 蓝色和红色光谱成分增加,提高了光能利用率,加快农作物生长速度。
附图说明
[0015]图1为本发明的结构不意图;
[0016]图中:卜光伏棚,2-种植棚,3-太阳能电池板,4-转光膜,5-卷膜器,6-栽培床,6卜 栽培层,62-渗水层,63-地膜层,7-潜水泵,8-蓄电池组,9-汇流箱,10-光伏逆变器,11-散热 风扇,12-喷淋头,13-管理通道,14-棚顶骨架,15-植物生长灯,16-杀虫灯,17-深井。
具体实施方式
[0017]下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例,都属于本发明保护的范围。
[0018]如图1所示的光伏农业大棚,由左侧的光伏棚1和右侧的种植棚2组成,光伏棚1包 括与地面倾斜设置的衡梁,衡梁上安装有太阳能电池板3,光伏棚1内安装有光伏逆变器10, 光伏逆变器10依次连接有汇流箱9、蓄电池组8和设置在深井17内的潜水栗7;种植棚2为圆 弧结构,圆弧结构包括外部的转光膜4和内侧的棚顶骨架14,转光膜4末端设有卷膜器5;种 植棚2其内部设有管理通道13,其外部设有散热风扇11,管理通道13两侧设有栽培床6,栽培 床6上方设有喷淋头12,喷淋头12通过输水管道与潜水栗7相连通;棚顶骨架14上安装有植 物生长灯15和杀虫灯16,光伏逆变器10分别与潜水泵7、植物生长灯15、杀虫灯16和散热风 扇11电连接。光伏逆变器10包括控制器电路和连接于其上的防过充电路、防过放电路、防过 载电路和PWM充电电路;光伏逆变器10上设有控制潜水泵7、植物生长灯15和散热风扇11通 断电的开关;光伏逆变器10包括电抗器组件、散热器、散热风扇、主电路板和控制器电路。栽 培床6包括栽培层61、渗水层62和地膜层63,地膜层63位于地表上方,栽培层61内填充有基 质土,渗水层62内填充有碎石,地膜层63为PVC地膜,栽培层61内还设置有湿度探头,湿度探 头与控制器电路电连接。光伏棚1内还设有温控探头,温控探头与所述控制器电路电连接。 光伏棚1内设置有对光伏发电系统发电情况和农作物生长情况进行监控的远程控制模块, 远程控制模块通过wifi或4G网络与用户终端进行通信。植物生长灯15包括线路板,及设置 在线路板上的多颗LED灯珠;多颗LED灯珠包括若干颗峰值波长在620〜630nm的橘红LED灯 珠,若干颗峰值波长在640〜650nm的正红LED灯珠,若干颗峰值波长在66〇〜665nm的深红 LED灯珠。水虫灯16包括壳体,壳体其内部设有UVA黑光灯、LED紫外灯和金属电网,其外部设 置有若干透光孔,壳体底部设置有抽拉式的清理盒。潜水泵7与输水管道之间设有止回阀。 汇流箱9为防雷汇流箱,防雷汇流箱内设有熔断器、断路器和防雷器。
[0019] 本发明实施过程是:通过太阳能电池板3将吸收日照辐射能量转换为电能,经过汇 流箱9汇流后,通过光伏逆变器1〇转变成交流电,并为植物生长灯15、散热风扇丨丨和潜水泵7 提供电源。潜水栗7从深井I7提水,经输水管通过喷淋头12向栽培床6上的农作物进行喷洒。 当湿度探头检测到栽培床6湿度低于预设值时,光伏逆变器10接通电源,启动潜水泵7泵水 进行喷淋。当温控探头检测到大棚内温度超过预设温度最高值时,光伏逆变器10接通电源, 启动散热风扇11进行散热降温,为农作物提供适宜的生长温度,促进其生长。通过光伏逆变 器14启动植物生长灯15定时照射农作物植株,每天照射4〜8小时,阴雨天酌情延长3〜4小 时,能够为农作物补充光照,促进植物光合作用和营养吸收,农作物的产量与质量,通过多 种不同波长的红光LED灯珠,形成峰值波长介于66〇nm到720nm之间的光源,显著加快作物花 序形成时间;同时,因避免了黄光、蓝光等其他杂色光的能耗,与传统的白炽灯、植物生长灯 相比,具有更加凸出的节能效果。阳光强时使用光伏逆变器10直接供电,多余的电能向蓄电 池组8进行充电储能。阳光弱或阴天时自动转换为以蓄电池组8供电,蓄电池组8储存的电能 再经过光伏逆变器10供电,可保证光伏水泵10、植物生长灯15和散热风扇11的用电。实现太 阳能和土地资源的立体高效利用,光伏与农业互补结合性强,促进了农业增收。栽培床6设 置有地膜层63,PVC地膜具有非常好的透水和保水综合性能,同时又可以有效防止土壤中的 病虫进入栽培层61中,避免农作物免遭受病虫害,增加农作物的产量。渗水层62为碎石层, 碎石中的矿物成分可为农作物提供养分,进而促进农作物生长。通过在种植棚2外部设置有 转光膜4,当阳光透过转光膜时,阳光中的紫外线(会灼伤植物组织)和绿光(会被植物反射 而损失)被膜中的转光母料吸收转换,释放出对植物生长有利的蓝光和红光,使棚内的蓝色 和红色光谱成分增加,提高了光能利用率•应用结果表明,采用“转光膜”覆盖的大棚,农作 物生长快、坐果好、结果多、抗逆性强、早熟、增产和品质好。
[0020] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而己,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、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1. 一种光伏农业大棚,由左侧的光伏棚(1)和右侧的种植棚(2)组成,其特征在于:所述 光伏棚(1)包括与地面倾斜设置的衡梁,所述衡梁上安装有太阳能电池板(3),所述光伏棚 (1)内安装有光伏逆变器(10),所述光伏逆变器(1〇)依次连接有汇流箱(9)、蓄电池组(8)和 设置在深井(17)内的潜水泵(7);所述种植棚(2)为圆弧结构,所述圆弧结构包括外部的转 光膜⑷和内侧的棚顶骨架(14),所述转光膜⑷末端设有卷膜器(5);所述种植棚⑵其内 部设有管理通道(13),其外部设有散热风扇(11),所述管理通道(13)两侧设有栽培床(6), 所述栽培床(6)上方设有喷淋头(12),所述喷淋头(12)通过输水管道与潜水栗⑺相连通; 所述棚顶骨架(14)上安装有植物生长灯(15)和杀虫灯(16),所述的光伏逆变器(10)分别与 潜水栗⑺、植物生长灯(15)、杀虫灯(16)和散热风扇(11)电连接。
2. 根据权利要求1所述的光伏农业大棚,其特征在于:所述光伏逆变器(1〇)包括电抗器 组件、散热器、散热风扇和主电路板;所述光伏逆变器(10)还包括控制器电路和连接于其上 的防过充电路、防过放电路、防过载电路和PWM充电电路;所述光伏逆变器(10)上设有控制 潜水栗(7)、植物生长灯(15)和散热风扇(11)通断电的开关。
3. 根据权利要求2所述的光伏农业大棚,其特征在于:所述栽培床⑹包括栽培层(61)、 渗水层(62)和地膜层(63),所述地膜层(63)位于地表上方,所述栽培层(61)内填充有基质 土,渗水层(62)内填充有碎石,地膜层¢3)为PVC地膜,所述栽培层(61)内还设置有湿度探 头,所述湿度探头与控制器电路电连接。
4. 根据权利要求3所述的光伏农业大棚,其特征在于:所述光伏棚(1)内还设有温控探 头,所述温控探头与控制器电路电连接。
5. 根据权利要求4所述的光伏农业大棚,其特征在于:所述光伏棚(1)内设置有对光伏 发电系统发电情况和农作物生长情况进行监控的远程控制模块,所述远程控制模块通过 wifi或4G网络与用户终端进行通信。
6. 根据权利要求5所述的光伏农业大棚,其特征在于:所述植物生长灯(15)包括线路 板,及设置在线路板上的多颗LED灯珠;所述多颗LED灯珠包括若千颗峰值波长在620〜 630nm的橘红LED灯珠,若干颗峰值波长在640〜650nm的正红LED灯珠,若干颗峰值波长在 660〜665nm的深红LED灯珠。
7. 根据权利要求6所述的光伏农业大棚,其特征在于:所述杀虫灯(16)包括壳体,所述 壳体其内部设有UVA黑光灯、LED紫外灯和金属电网,其外部设置有若干透光孔,所述壳体底 部设置有抽拉式的清理盒。
8. 根据权利要求7所述的光伏农业大棚,其特征在于:所述潜水栗(7)与输水管道之间 设有止回阀。
9. 根据权利要求8所述的光伏农业大棚,其特征在于:所述汇流箱C?)为防雷汇流箱,所 述防雷汇流箱内设有熔断器、断路器和防雷器。
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