CN107950432B - 基于太阳能集热电力组合系统的高效能蜂箱 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于太阳能集热电力组合系统的高效能蜂箱，包括有由箱盖、继箱和底箱组成的蜂箱主体，箱盖上分别安装有太阳能电池板和风速调节器，箱盖的前侧设有通向继箱内部的进风口，继箱或底箱的前侧安装有太阳能平板集热器，继箱内安装有风速传感器，继箱底部的后侧设有出风口并安装有风机；太阳能电池板与风机电连接，风速调节器分别与风速传感器和风机电连接，太阳能平板集热器的空气出口依次通过连接管和空气控制调节器与进风口相连接。本发明增强了进入蜂箱内加热的空气与蜂箱内蜂蜜的对流换热，加快了蜂蜜中水分的蒸发，在不影响蜜蜂种群正常生命活动的前提下，实现了蜂蜜质量、产量的提高。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能应用领域与养蜂业应用领域，具体是一种基于太阳能集热电力组合系统的高效能蜂箱。
背景技术
可再生能源和清洁无污染能源成为受到人类青睐的可以改变能源结构的选择。太阳辐射能可以再生，而且清洁无污染，利用起来成本低廉，且蕴藏丰富，用之不竭。人们对太阳辐射能的开发利用技术已经成熟，太阳能光伏光热的应用领域非常广阔。并且养蜂业是现代化大农业的一个有机组成部分，在我国的国民经济中占有较重要的地位。养蜂业不但能够向社会提供丰富的蜜蜂产品，而且还可以帮助农民脱贫致富，尤其重要的是蜜蜂为农作物授粉能够产生巨大的经济效益。在中国的饲养的蜜蜂主要有意大利蜜蜂和中华蜜蜂，但是当前传统蜜蜂养殖行业普遍存在生产规模小，劳动量大, 蜂蜜成熟周期长。
国内外对于将太阳能应用技术运用到蜂箱上也曾经有过新颖的尝试。这些尝试大都把较多的精力集中在将传统蜜蜂养殖业与现代化、智能化技术的结合上，并取得了一些进展。如Wineman E, Lensky Y, Mahrer Y. Solar heating of honey bee colonies(Apis mellifera L.) during the subtropical winter and its impact on hivetemperature, worker population and honey production.[J]. American BeeJournal, 2003, 143(7):565-570.研究了在亚热带的冬季蜜蜂蜂群用太阳能加热及其对蜂房温度、工蜂的数量和产蜜量的影响。在国内也有将太阳能与蜂箱结合的专利，如黄洪云. 一种基于自动温控系统的智能太阳能养蜂箱:, CN106550906A[P]. 2017.；缪同春.太阳能光伏发电与风电互补应用在养蜂箱上的养殖装置:, CN101268762[P]. 2008.虽然他们利用了太阳能技术，但是只是将太阳能电池板所转换的电能一部分带动用电装置使用，另一部分用来将电能转化为热能来给蜂箱加热，涉及到电能到热能的二次转化，使得太阳能的利用效率降低。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有蜜蜂成熟周期长等方面的不足，提供一种基于太阳能集热电力组合系统的高效能蜂箱，在传统的蜜蜂蜂箱基础上，通过太阳能平板集热器直接加热空气，并采用空气控制调节器根据季节不同调节进入蜂箱内的空气，风机能够加快蜂箱内空气与蜂蜜的对流，将太阳能供热与供电技术完美的相结合，来改善蜂箱内蜜蜂的生存环境，减少蜜蜂的劳动量，从而加快蜂蜜的中水的蒸发速率。
本发明的技术方案如下：
一种基于太阳能集热电力组合系统的高效能蜂箱，包括有由箱盖、继箱和底箱组成的蜂箱主体，其特征在于：所述的箱盖上分别安装有太阳能电池板和风速调节器，箱盖的前侧设有通向所述继箱内部的进风口，所述继箱或底箱的前侧安装有太阳能平板集热器，继箱内安装有风速传感器，继箱底部的后侧设有出风口并安装有风机；所述的太阳能电池板与所述风机电连接，所述的风速调节器分别与所述风速传感器和风机电连接，所述太阳能平板集热器的空气出口依次通过连接管和空气控制调节器与所述的进风口相连接。
所述的基于太阳能集热电力组合系统的高效能蜂箱，其特征在于：所述的蜂箱主体可根据所在地选用十框的标准意式蜂箱或标准的中式蜂箱，蜂箱主体的外表面涂有防腐蚀、防吸水的蜡。
所述的基于太阳能集热电力组合系统的高效能蜂箱，其特征在于：所述的太阳能电池板采用单晶硅太阳能电池板或多晶硅太阳能电池板，太阳能电池板的尺寸大小与所述箱盖的尺寸大小相匹配，并通过可旋转和伸缩的第一支撑架呈倾斜设置安装在所述箱盖上。
所述的基于太阳能集热电力组合系统的高效能蜂箱，其特征在于：所述风速调节器的外部采用电镀喷塑处理。
所述的基于太阳能集热电力组合系统的高效能蜂箱，其特征在于：所述的太阳能平板空气集热器包括有位于上部的平板钢化玻璃、位于内部的吸热板和空气流道、位于左、右侧和底部的玻璃纤维棉隔热保温层以及位于前、后侧的且与空气流道相连通的空气进、出口，太阳能平板空气集热器的尺寸大小与所述继箱和底箱的尺寸大小相匹配，并通过可旋转和伸缩的第二支撑架呈倾斜设置安装在所述继箱或底箱的前侧；
所述的平板钢化玻璃厚3mm，所述的吸热板由多块横截面为“L”型的铝板连接组成的翅片式结构，吸热板的表面镀有选择性吸收涂层，所述的平板钢化玻璃与所述吸热板之间具有高3cm的空气夹层，所述的空气流道位于所述吸热板的下方，空气流道内设有肋片，所述空气进、出口的长25cm、宽为3cm，空气进口处采用纱网封住。
所述的基于太阳能集热电力组合系统的高效能蜂箱，其特征在于：所述出风口的长为20cm、宽为2cm，出风口处采用纱网封住。
所述的基于太阳能集热电力组合系统的高效能蜂箱，其特征在于：所述的风机采用轴流风机，固定在所述出风口外。
所述的基于太阳能集热电力组合系统的高效能蜂箱，其特征在于：所述的太阳能电池板与所述风机之间以及所述风速调节器与所述风速传感器和风机之间分别采用导线电连接，所述的导线可采用普通的单双股铜导线或铝导线。
所述的基于太阳能集热电力组合系统的高效能蜂箱，其特征在于：所述的连接管采用由双面金属铝箔和优质钢丝加工而成的软管。
所述的基于太阳能集热电力组合系统的高效能蜂箱，其特征在于：所述的空气控制调节器包括有两端分别与所述连接管和进风口相连接的管道，管道与所述连接管相连接的一端安装有插拔式封板，管道的管壁上设有连通外界大气的开口并安装有推拉式封板。
太阳能电池板和太阳能平板集热器分别与水平面呈合适角度朝南倾斜放置，风速传感器用于检测和调节风机的风速，从而调节蜂箱内的温度，当蜂箱内的温度高于设定温度时，通过增大风机的风速来降低蜂箱内的温度；当蜂箱内的温度低于设定温度时，通过减小风机的风速来增加蜂箱内的温度，最终使得蜂箱内的温度始终处于设定的状态，这样既不破坏蜜蜂的习性，又能减轻蜜蜂的劳动量，加快蜂蜜成熟，达到一举两得的效果。
本发明的有益效果：
1、本发明提高了蜂蜜产量，所使用的外在能源是太阳能，属于清洁能源，将新能源技术运用到农业及养殖业，适应了未来的发展趋势，符合节能环保的基本要求。
2、由于蜜蜂白天承担采集蜂蜜的任务，晚上还要不停地扇动翅膀用来产生热量和气流，目的就是让蜂蜜尽快成熟，而本发明能够让蜜蜂将更多的劳动力集中在采蜜上，与传统蜂箱相比更能提高产量，提高了采蜜效率。
3、本发明同时将太阳能发电技术和太阳能发热技术紧密的结合在一起，用太阳能集热器来提高蜜蜂蜂箱温度，减少了光能转换为电能，再由电能转换为热能的损失，提高了太阳能的利用效率。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明中太阳能平板集热器的结构主视图。
图3为本发明中太阳能平板集热器的结构俯视图。
图4为本发明中太阳能平板集热器的结构侧视图。
图5和图6分别为本发明中空气控制调节器工作状态示意图。
具体实施方式
参见附图，一种基于太阳能集热电力组合系统的高效能蜂箱，包括有由箱盖1、继箱2和底箱3组成的蜂箱主体，箱盖1上分别安装有太阳能电池板4和风速调节器5，箱盖1的前侧设有通向继箱2内部的进风口6，底箱3的前侧安装有太阳能平板集热器7，继箱2内安装有风速传感器8，继箱2底部的后侧设有出风口9并安装有风机10；太阳能电池板4与风机10电连接，风速调节器5分别与风速传感器8和风机10电连接，太阳能平板集热器7的空气出口7-6依次通过连接管11和空气控制调节器12与进风口6相连接。
本发明中，蜂箱主体可根据所在地选用十框的标准意式蜂箱或标准的中式蜂箱，蜂箱主体的外表面涂有防腐蚀、防吸水的蜡。
太阳能电池板4采用单晶硅太阳能电池板或多晶硅太阳能电池板，太阳能电池板4的尺寸大小与箱盖的尺寸大小相匹配，并通过可旋转和伸缩的第一支撑架13（普通钢材材料）呈倾斜设置安装在箱盖1上，根据需要可以收缩和展开太阳能电池板4，且便于调节太阳能电池板4的角度。
风速调节器5的外部采用电镀喷塑处理。
太阳能平板空气集热器7包括有位于上部的平板钢化玻璃7-1、位于内部的吸热板7-2和空气流道7-3、位于左、右侧和底部的玻璃纤维棉隔热保温层7-4以及位于前、后侧的且与空气流道7-3相连通的空气进、出口7-5、7-6，太阳能平板空气集热器7的尺寸大小与继箱2和底箱3的尺寸大小相匹配，并通过可旋转和伸缩的第二支撑架14（普通钢材材料）呈倾斜设置安装在底箱3的前侧，根据需要可以收缩和展开太阳能平板空气集热器7，且便于调节太阳能平板空气集热器7的角度；
平板钢化玻璃7-1厚3mm，吸热板7-2由多块横截面为“L”型的铝板连接组成的翅片式结构，吸热板7-2的表面镀有选择性吸收涂层，平板钢化玻璃7-1与吸热板之间7-2具有高3cm的空气夹层7-7，空气流道7-3位于吸热板7-2的下方，空气流道7-3内设有肋片7-8，空气进、出口7-5、7-6的长25cm、宽为3cm，空气进口7-5处采用纱网封住，防止蜜蜂从此口飞入。
出风口9的长为20cm、宽为2cm，出风口9处采用纱网封住，防止蜜蜂从此口进出。
风机10采用轴流风机，固定在出风口9外，所选用的风机噪音应比较小。
太阳能电池板4与风机10之间以及风速调节器5与风速传感器8和风机10之间分别采用导线15电连接，导线15可采用普通的单双股铜导线或铝导线。
连接管11采用由双面金属铝箔和优质钢丝加工而成的软管，具有高度的防火、防潮、耐高、低温特性，能在较为恶劣的环境下连续工作，能很好的衔接平板集热器7的空气出口7-6与箱盖1前侧的进风口6。
空气控制调节器12包括有两端分别与连接管11和进风口6相连接的管道12-1，管道12-1与连接管11相连接的一端安装有插拔式封板12-2，管道12-1的管壁上设有连通外界大气的开口并安装有推拉式封板12-3。
以下结合附图对本发明作进一步的说明：
太阳能电池板4和太阳能平板集热器5分别与水平面呈合适角度朝南倾斜放置，风速传感器8用于检测和调节风机10的风速，从而调节蜂箱内的温度，当蜂箱内的温度高于设定温度时，通过增大风机10的风速来降低蜂箱内的温度；当蜂箱内的温度低于设定温度时，通过减小风机10的风速来增加蜂箱内的温度，最终使得蜂箱内的温度始终处于设定的状态，这样既不破坏蜜蜂的习性，又能减轻蜜蜂的劳动量，加快蜂蜜成熟，达到一举两得的效果。
当太阳光照射时，空气从太阳能平板集热器7的空气进口7-5进入，通过平板集热器7加热到给定温度，再依次流经太阳能平板集热器7的空气出口7-6、连接管11、空气控制调节器12和进风口6进入蜂箱，在温度比较低的季节里，参见图5，打开插拔式封板12-2，合上推拉式封板12-3，经太阳能平板集热器7加热的空气进入蜂箱内部；在温度较高的季节里，参见图6，合上插拔式封板12-2，打开推拉式封板12-3，外界空气直接进入蜂箱内部。
太阳能电池板4发电通过导线15为风机10提供电能，风速调节器5依据风速传感器8的实时监控数据控制风机10以给定的风速转动来抽取蜂箱内部的空气，这样就增强了进入蜂箱内部的空气与蜂箱内部蜂蜜的对流换热，加快了蜂蜜中水分的蒸发。
Claims (7)
1.一种基于太阳能集热电力组合系统的高效能蜂箱，包括有由箱盖、继箱和底箱组成的蜂箱主体，其特征在于：所述的箱盖上分别安装有太阳能电池板和风速调节器，箱盖的前侧设有通向所述继箱内部的进风口，所述继箱或底箱的前侧安装有太阳能平板集热器，继箱内安装有风速传感器，继箱底部的后侧设有出风口并安装有风机；所述的太阳能电池板与所述风机电连接，所述的风速调节器分别与所述风速传感器和风机电连接，所述太阳能平板集热器的空气出口依次通过连接管和空气控制调节器与所述的进风口相连接；
所述的蜂箱主体可根据所在地选用十框的标准意式蜂箱或标准的中式蜂箱，蜂箱主体的外表面涂有防腐蚀、防吸水的蜡；
所述的太阳能电池板采用单晶硅太阳能电池板或多晶硅太阳能电池板，太阳能电池板的尺寸大小与所述箱盖的尺寸大小相匹配，并通过可旋转和伸缩的第一支撑架呈倾斜设置安装在所述箱盖上；
所述的太阳能平板集热器包括有位于上部的平板钢化玻璃、位于内部的吸热板和空气流道、位于左、右侧和底部的玻璃纤维棉隔热保温层以及位于前、后侧的且与空气流道相连通的空气进、出口，太阳能平板集热器的尺寸大小与所述继箱和底箱的尺寸大小相匹配，并通过可旋转和伸缩的第二支撑架呈倾斜设置安装在所述继箱或底箱的前侧；所述的平板钢化玻璃厚3mm，所述的吸热板由多块横截面为“L”型的铝板连接组成的翅片式结构，吸热板的表面镀有选择性吸收涂层，所述的平板钢化玻璃与所述吸热板之间具有高3cm的空气夹层，所述的空气流道位于所述吸热板的下方，空气流道内设有肋片，所述空气进、出口的长25cm、宽为3cm，空气进口处采用纱网封住。
2.根据权利要求1所述的基于太阳能集热电力组合系统的高效能蜂箱，其特征在于：所述风速调节器的外部采用电镀喷塑处理。
3.根据权利要求1所述的基于太阳能集热电力组合系统的高效能蜂箱，其特征在于：所述出风口的长为20cm、宽为2cm，出风口处采用纱网封住。
4.根据权利要求1所述的基于太阳能集热电力组合系统的高效能蜂箱，其特征在于：所述的风机采用轴流风机，固定在所述出风口外。
5.根据权利要求1所述的基于太阳能集热电力组合系统的高效能蜂箱，其特征在于：所述的太阳能电池板与所述风机之间以及所述风速调节器与所述风速传感器和风机之间分别采用导线电连接，所述的导线可采用普通的单双股铜导线或铝导线。
6.根据权利要求1所述的基于太阳能集热电力组合系统的高效能蜂箱，其特征在于：所述的连接管采用由双面金属铝箔和优质钢丝加工而成的软管。
7.根据权利要求1所述的基于太阳能集热电力组合系统的高效能蜂箱，其特征在于：所述的空气控制调节器包括有两端分别与所述连接管和进风口相连接的管道，管道与所述连接管相连接的一端安装有插拔式封板，管道的管壁上设有连通外界大气的开口并安装有推拉式封板。
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| CN207744572U (zh) * | 2017-12-28 | 2018-08-21 | 合肥工业大学 | 基于太阳能集热电力组合系统的高效能蜂箱 |
-
2017
- 2017-12-28 CN CN201711456296.8A patent/CN107950432B/zh active Active
Patent Citations (6)
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| Publication number | Publication date |
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