CN107656566A - 一种节能型太阳能大棚 - Google Patents

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Abstract

本发明创造提供一种节能型太阳能大棚，包括与供水泵连接的供水管道、节点灌溉装置、温湿度自动控装置、吸收太阳能并可同时转化为电能和热能的太阳能组件以及大棚内用于供热的散热器；所述供水管道同时连通市政供水管路以及雨水收集装置的集水箱；所述太阳能组件包括太阳能吸收板、以及连接在太阳能吸收板上用于将太阳能储存为热能的热能利用装置、以及连接在太阳能吸收板上用于将太阳能储存为电能的电能利用装置。本大棚针对蔬菜大棚内部的不同区域范围，分别设置节点灌溉装置，进而能够实现针对土壤的干湿程度不同，以不同的流量进行灌溉，避免出现有些区域灌溉过量、有些区域灌溉不足的缺陷。

Description

一种节能型太阳能大棚
技术领域
本发明创造属于农业蔬菜大棚技术领域，尤其是涉及一种节能型太阳能大棚。
背景技术
节水灌溉是一项保障中国经济、生态、社会持续发展的重大战略措施。目前我国大部分地区还仍然停留在人工监测旱情，决定灌溉与否仅凭个人经验，这样就会造成更严重水资源浪费。随着现代农业的发展，农业经营模式正在向大型化、集约化方向发展。但现有技术中的蔬菜大棚灌溉系统智能化程度不足，比如，在大棚内部的不同区域范围内，可能土壤的干湿程度并不相同，因此，如果以同一流量进行灌溉，则会出现有些区域灌溉过量，有些区域灌溉不足的缺陷，影响农作物正常生长。另外，现有的温室大棚，若实现恒温恒湿，则需要付出大量的人工和精力，大大增加了生产成本。
发明内容
本发明创造要解决的问题是旨在克服上述现有技术中存在的缺陷，提出一种节能型太阳能大棚。
为解决上述技术问题，本发明创造的技术方案是这样实现的：
一种节能型太阳能大棚，包括供水泵、与供水泵连接的供水管道、以及大棚内各区域的供水节点上设置的节点灌溉装置、以及大棚内部设置的温湿度自动控装置、以及大棚外部设置的雨水收集装置、以及吸收太阳能并可同时转化为电能和热能的太阳能组件、以及大棚内用于供热的散热器；对应每一节点灌溉装置在该片区域内均设有数据处理单元和监控单元；
所述温湿度自动控装置包括温度传感器、湿度传感器、以及与温度传感器连接的用于补偿大棚内温度的加热器、以及与湿度传感器连接的加湿器、以及同时与温度传感器和湿度传感器连接的通风组件；
供水管道同时连通市政供水管路以及雨水收集装置的集水箱，在集水箱内设有低液位感应传感器，该低液位感应传感器与一控制模块连接，在市政供水管路上设有用于控制水流通断的电磁阀，该电磁阀与述控制模块连接；
所述太阳能组件包括太阳能吸收板、以及连接在太阳能吸收板上用于将太阳能储存为热能的热能利用装置、以及连接在太阳能吸收板上用于将太阳能储存为电能的电能利用装置；
所述供水泵、各节点灌溉装置、数据处理单元、监控单元、以及温湿度自动控装置均由电能利用装置供电；所述热能利用装置与散热器连通，在二者连接的管路上设有截止阀门。
进一步，每一所述节点灌溉装置均包括土壤水分传感器、以及该供水节点上设置的流量计、以及控制该供水节点水流量的控制阀；所述数据处理单元根据土壤水分传感器反馈的土壤含水量信息，控制所述控制阀的开度。
进一步，所述土壤水分传感器采用具有0-5V工业标准输出接口的YS4718V土壤水分传感器。
进一步，所述控制阀上安装有无线控制单元。
进一步，所述监控单元包括采集图像的摄像头以及传输图像的无线发送模块。
进一步，所述通风组件包括进风管和出风管；所述进风管上安装有进风扇；所述出风管上安装有排风扇。
进一步，所述加热器包括设置在大棚内部的若干电加热炉。
进一步，所述低液位感应传感器采用静压投入式液位变送器。
本发明创造具有的优点和积极效果是：
(1)对蔬菜大棚内部的不同区域范围，分别设置节点灌溉装置，进而能够实现针对土壤的干湿程度不同，以不同的流量进行灌溉，避免出现有些区域灌溉过量、有些区域灌溉不足的缺陷，同时通过温湿度自动控装置自动化控制大棚内的温湿度，为大棚内的作物提供良好的生长环境，保证农作物以适宜的环境生长。
(2)本大棚所采用的太阳能组件能够同时将太阳能转化为热能或电能，为相应的用电部件供电，为散热器提供循环热水供热，并且，冬季进行供热时，以太阳能转化成的热能为主，而温湿度自动控制装置中的加热器是起到辅助供热，在散热器供热温度不足时，才开启加热器补偿大棚内的温度，有效的利用了太阳能源，节能环保，并且降低了生产成本。
附图说明
图1为本发明创造的系统结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不相冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图对本发明创造的具体实施例做详细说明。
一种节能型太阳能大棚，如图1所示，包括供水泵、与供水泵连接的供水管道、以及大棚内各区域的供水节点上设置的节点灌溉装置、以及大棚内部设置的温湿度自动控装置、以及大棚外部设置的雨水收集装置、以及吸收太阳能并可同时转化为电能和热能的太阳能组件、以及大棚内用于供热的散热器；对应每一所述节点灌溉装置在该片区域内均设有数据处理单元和监控单元；
所述温湿度自动控装置包括温度传感器、湿度传感器、以及与温度传感器连接的用于补偿大棚内温度的加热器、以及与湿度传感器连接的加湿器、以及同时与温度传感器和湿度传感器连接的通风组件；所述的加热器可以是包括设置在大棚内部的若干电加热炉；
所述供水管道同时连通市政供水管路以及雨水收集装置的集水箱，在集水箱内设有低液位感应传感器，该低液位感应传感器与一控制模块连接，在市政供水管路上设有用于控制水流通断的电磁阀，该电磁阀与所述控制模块连接；
所述太阳能组件包括太阳能吸收板、以及连接在太阳能吸收板上用于将太阳能储存为热能的热能利用装置、以及连接在太阳能吸收板上用于将太阳能储存为电能的电能利用装置；热能利用装置可以包括集热容器(如锅炉)，该集热容器的供水管路与大棚内的散热器连通，为散热器循环提供热水。
所述电能利用装置与太阳能吸收板间的电路上设有电能控制开关；当冬季需要供热时，不仅可以利用电能利用装置为加热器供电进行补偿加热，同时，还可以利用热能利用装置直接进行热水循环供热。电能利用装置中的蓄电池与太阳能吸收板间连接的电路上设有电能控制开关，当太阳能充足时，可以将部分太阳能储存到电能利用装置的蓄电池中，这样转化成电能备用，比如，在夏季，热能利用装置不需要利用太阳能时，关闭管路系统上的所有截止阀门，此时打开电能控制开关，太阳能会储存在储存成电能，这样，最大限度的利用了所采集的太阳能，不会产生浪费，使太阳能利用率大大提高。
所述供水泵、各节点灌溉装置、数据处理单元、监控单元、以及温湿度自动控装置均由电能利用装置供电；所述热能利用装置与散热器连通，在二者连接的管路上设有截止阀门。
其中，每一所述节点灌溉装置均包括土壤水分传感器、以及该供水节点上设置的流量计、以及控制该供水节点水流量的控制阀；所述数据处理单元根据土壤水分传感器反馈的土壤含水量信息，控制所述控制阀的开度。这样，实现了因地制宜，根据不同土壤湿度，以不同的灌溉流量进行灌溉，保证农作物生长环境适宜。
上述土壤水分传感器采用具有0-5V工业标准输出接口的YS4718V土壤水分传感器，可以为喷灌的数据处理单元提供精确的数据参考，确保灌溉效果，同时使用寿命长。
在一个可选的实施例中，上述控制阀上安装有无线控制单元。通过无线控制单元，监控室可以统一进行控制，远程操控控制阀，人为干预控制阀的开度，确保灌溉流量合理可靠。
所述监控单元包括采集图像的摄像头以及传输图像的无线发送模块。监控单元能够实时将大棚内的图像信息反馈给监控室，能够远程监控大棚内的状况。控制室内的管理人员不仅实现了及时了解农作物等生长情况，也可以监督工人规范化的作业。
所述通风组件包括进风管和出风管；所述进风管上安装有进风扇；所述出风管上安装有排风扇。进风扇优选安装在大棚的侧面，排风扇优选安装在大棚顶端，能够使大棚内空气形成对流，增强空气流通效果。
所述低液位感应传感器采用静压投入式液位变送器，当集水箱内的水位过低时(即所储存的雨水量不足时)，低液位感应传感器反馈给控制模块信号，控制模块会控制电磁阀接通市政供水管路，利用市政供水管路来供应水源，进行浇灌作业。
本发明创造中，针对蔬菜大棚内部的不同区域范围，分别设置节点灌溉装置，进而能够实现针对土壤的干湿程度不同，以不同的流量进行灌溉，避免出现有些区域灌溉过量、有些区域灌溉不足的缺陷，同时通过温湿度自动控装置自动化控制大棚内的温湿度，为大棚内的作物提供良好的生长环境，保证农作物以适宜的环境生长。
本大棚所采用的太阳能组件能够同时将太阳能转化为热能或电能，为相应的用电部件供电，为散热器提供循环热水供热，并且，冬季进行供热时，以太阳能转化成的热能为主，而温湿度自动控制装置中的加热器是起到辅助供热，在散热器供热温度不足时，才开启加热器补偿大棚内的温度，有效的利用了太阳能源，节能环保，并且降低了生产成本。
对于本领域技术人员而言，显然本发明创造不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明创造的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明创造。
因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明创造的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明创造内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种节能型太阳能大棚，其特征在于：包括供水泵、与供水泵连接的供水管道、以及大棚内各区域的供水节点上设置的节点灌溉装置、以及大棚内部设置的温湿度自动控装置、以及大棚外部设置的雨水收集装置、以及吸收太阳能并可同时转化为电能和热能的太阳能组件、以及大棚内用于供热的散热器；对应每一所述节点灌溉装置在该片区域内均设有数据处理单元和监控单元；
所述温湿度自动控装置包括温度传感器、湿度传感器、以及与温度传感器连接的用于补偿大棚内温度的加热器、以及与湿度传感器连接的加湿器、以及同时与温度传感器和湿度传感器连接的通风组件；
所述供水管道同时连通市政供水管路以及雨水收集装置的集水箱，在集水箱内设有低液位感应传感器，该低液位感应传感器与一控制模块连接，在市政供水管路上设有用于控制水流通断的电磁阀，该电磁阀与所述控制模块连接；
所述太阳能组件包括太阳能吸收板、以及连接在太阳能吸收板上用于将太阳能储存为热能的热能利用装置、以及连接在太阳能吸收板上用于将太阳能储存为电能的电能利用装置；
所述供水泵、各节点灌溉装置、数据处理单元、监控单元、以及温湿度自动控装置均由电能利用装置供电；所述热能利用装置与散热器连通，在二者连接的管路上设有截止阀门。
2.根据权利要求1所述的一种节能型太阳能大棚，其特征在于：每一所述节点灌溉装置均包括土壤水分传感器、以及该供水节点上设置的流量计、以及控制该供水节点水流量的控制阀；所述数据处理单元根据土壤水分传感器反馈的土壤含水量信息，控制所述控制阀的开度。
3.根据权利要求2所述的一种节能型太阳能大棚，其特征在于：所述土壤水分传感器采用具有0-5V工业标准输出接口的YS4718V土壤水分传感器。
4.根据权利要求2所述的一种节能型太阳能大棚，其特征在于：所述控制阀上安装有无线控制单元。
5.根据权利要求1所述的一种节能型太阳能大棚，其特征在于：所述监控单元包括采集图像的摄像头以及传输图像的无线发送模块。
6.根据权利要求1所述的一种节能型太阳能大棚，其特征在于：所述通风组件包括进风管和出风管；所述进风管上安装有进风扇；所述出风管上安装有排风扇。
7.根据权利要求1所述的一种节能型太阳能大棚，其特征在于：所述加热器包括设置在大棚内部的若干电加热炉。
8.根据权利要求1所述的一种节能型太阳能大棚，其特征在于：所述低液位感应传感器采用静压投入式液位变送器。
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