CN110810272A - 光农互补型智能水禽养殖设施及养殖场 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种光农互补型智能水禽养殖设施，其包括光伏发电结构单元及与光伏发电结构单元形成弹力类三角相互支撑的设施主体结构单元；其中，所述光伏发电结构单元包括若干光伏硅板及若干立柱；所述设施主体结构单元包括硬质地面、顶底端分别与光伏硅板背面、所述硬质地面连接的背阴支撑杆及铺设于背阴支撑杆表面的遮挡薄膜；及其中，所述光伏硅板、所述背阴支撑杆与所述立柱一一对应设置；所述背阴支撑杆为一体式支撑杆，呈弧形，立柱底端到背阴支撑杆底端的距离大于立柱底端到立柱纵向向上延伸线与背阴支撑杆顶端延伸线交点的距离。本发明提供的水禽养殖设施结构简单、具有“一地两用，农光互补”的特点，提高了单位面积土地经济价值。
Description
技术领域
本发明属于养殖设施领域，具体涉及一种光农互补型智能水禽养殖设施及养殖场。
背景技术
光伏发电作为一种新型能源，不仅能够充分利用太阳能进行发电，而且能有效解决不可再生能源枯竭、温室效应加剧等热点问题。但是光伏发电装置需要占用大规模的土地面积放置半导体硅板进行能源转化，如何充分利用这部分土地资源成为现代农业研究的重点。针对光伏发电场的土地利用问题，发展光伏生态养殖是一种有益的新探索，它在产出绿色环保的光伏电力的同时，可以改造和提升传统养殖行业，提高光伏板下方土地的利用率，提高土地空间的经济价值。光伏养殖不仅能提供绿色清洁能源，降低单位产值能耗水平，还能充分将太阳能光伏发电无污染、零排放的特点与生态养殖业有机结合，真正实现更好的经济效益、生态效益和社会效益。
光伏发电场地势比较开阔，风向不定，风力较大，而且单排光伏发电板长度较长，对于养殖设施的稳固性及如何合理与光伏发电板匹配要求都较高，如果采用常规砖砌养殖设施，建造成本较大，工期较长而且不利于随时拆除搭建循环利用，会造成资源较大的浪费而且无法合理利用光伏发电板。
综上所述，一种可利用光伏发电场大规模发电板进行水禽养殖的设施亟待开发。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种可利用光伏发电场大规模土地进行水禽养殖的光农互补型智能水禽养殖设施及养殖场。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种光农互补型智能水禽养殖设施，其包括光伏发电结构单元及与光伏发电结构单元形成弹力类三角相互支撑的设施主体结构单元；其中，
所述光伏发电结构单元包括朝南设置且其各表面均处于同一平面的若干光伏硅板及东西向等距直线排列且用于支撑所述光伏硅板的若干立柱；
所述设施主体结构单元包括稳固所述立柱底端的硬质地面、顶底端分别与光伏硅板背面、所述硬质地面连接的背阴支撑杆及铺设于背阴支撑杆表面的遮挡薄膜；及其中，
所述光伏硅板、所述背阴支撑杆与所述立柱一一对应设置；所述背阴支撑杆为一体式支撑杆，呈弧形，立柱底端到背阴支撑杆底端的距离大于立柱底端到立柱纵向向上延伸线与背阴支撑杆顶端延伸线交点的距离；相邻两根所述背阴支撑杆顶端与对应所述光伏硅板背面的连接处通过第一稳定横杆连接；相邻所述背阴支撑杆距离其各自顶端1/2～3/4处通过第二稳定横杆连接；距离所述硬质地面一定高度处设一连接所述立柱与背阴支撑杆的第三稳定横杆；相邻所述第三稳定横杆中部通过第四稳定横杆连接；相邻所述背阴支撑杆与其对应第三稳定横杆的连接处通过第五稳定横杆连接。
优选的，所述光伏硅板上沿高于相应的所述背阴支撑杆顶端；所述光伏硅板与水平方向的夹角为45～60°；所述背阴支撑杆弧度角60～90°。
优选的，所述立柱顶端通过光伏硅板支撑架分别与光伏硅板背板上下部分相连。
优选的，在所述第三稳定横杆形成的平面上铺设有网孔板，所述网孔板距离所述硬质地面40～100cm。
优选的，位于设施东西两边侧的第三稳定横杆与其对应的背阴支撑杆通过垂直吊杆相连。
优选的，所述网孔板下方的硬质地面上设一可东西向运动的刮粪板。
优选的，所述刮粪板的东西两侧面分别与钢丝绳两端连接；所述钢丝绳与设于设施主体结构单元外部的刮粪板主动轮、刮粪板从动轮形成环形运动回路；第一行程开关、第二行程开关分别安装于设施主体结构单元内刮粪板行程的东西两端；刮粪板、刮粪板主动轮、刮粪板从动轮在刮粪板电机作用下运动。
优选的，所述设施主体结构的南侧棚体设于所述立柱内侧或者外侧；在所述设施主体结构的北侧设有若干卷帘门；所述设施主体结构的东西两侧上设有若干风机；在所述设施内部设有电灯、喷水喷头、取暖器、温度传感器、计时开关及感光开关；其中，温度传感器分别与卷帘门、风机、取暖器及喷水喷头电连接；计时开关与感光开关以逻辑“与”的关系共同控制电灯及刮粪板。
优选的，与所述光伏硅板电连接的蓄电池分别给温度传感器、计时开关、感光开关、取暖器、卷帘门、风机、喷头、电灯及刮粪板电机供电。
一种采用上述所述的光农互补型智能水禽养殖设施建造而成的养殖场，在光伏发电场中设有若干相互间隔的光农互补型智能水禽养殖设施，在相邻光农互补型智能水禽养殖设施的间隔处的土地上种植供水禽食用的植物。
本案给出的光农互补型智能水禽养殖设施及养殖场具有以下有益效果：
1)本发明中硬质地面、立柱、背阴支撑杆形成弹性三角支撑；第三稳定横杆、立柱、背阴支撑杆形成弹性三角支撑；垂直吊杆、第三稳定横杆、背阴支撑杆形成弹性三角支撑；多个弹力三角的组合保证对设施提供刚性支撑的同时还能提供的弹力支撑，刚柔并济，尽力减小风力对设施的损坏；
2)本发明中将背阴支撑杆设为一体式支撑杆，呈弧形，立柱底端到背阴支撑杆底端的距离大于立柱底端到立柱纵向向上延伸线与背阴支撑杆顶端延伸线交点的距离，所述背阴支撑杆弧度角60～90°，可使得背阴支撑杆在给光伏硅板提供强有力的支撑同时背阴支撑杆变形较小，对设施主体结构单元振动影响不大；如果立柱底端到背阴支撑杆底端的距离小于立柱底端到立柱纵向向上延伸线与背阴支撑杆顶端延伸线交点的距离，背阴支撑杆弧度角较小，风力较大时，在地面及所述光伏硅板双向压迫下，背阴支撑杆变形较大，对设施主体结构单元振动较大；在第三稳定横杆、垂直吊杆弹力作用下减小背阴支撑杆在水平和垂直方向的变形；
3)本发明中从南部吹来风时，利用所述光伏硅板倾斜角分流风力，减小风阻；从北部吹来风时，利用背阴支撑杆较大的坡度分流风力，增大了与风的接触面积，减小风阻；
4)本发明中第三稳定横杆中部及北端通过第四稳定横杆及第五稳定横杆相连，其南端只于立柱相连，在保证东西风吹来时每根第三稳定横杆东西向摆动较小的同时减小第三稳定横杆共振可能性，从而降低对设施主体结构单元损坏；只在东西两侧设置垂直吊杆，保证迎风面的第三稳定横杆摆动最小，对降低对设施主体结构单元提供强有力的支撑；
5)本发明中所述光伏硅板上沿高于相应的所述背阴支撑杆顶端，防止下雨时从连接处漏雨；
6)本发明中背阴支撑杆、第一稳定横杆、第二稳定横杆、第三稳定横杆、第四稳定横杆、第五稳定横杆均采用轻质钢架，同时具有刚性及弹性；设施采用活动钢架搭建而成，可根据养殖规模拆除搭建循环使用；
7)本发明中在第三稳定横杆构成的平面上铺设网孔板用于网上养殖，一方面有利于舍内环境调控,另一方面结合底部刮粪板有利于粪污的清理；
8)本发明中光伏养殖利用新型光伏发电形式，上层用于光伏发电，下层用于水禽养殖，具有“一地两用，农光互补”的特点，在提高了单位面积土地经济价值的同时，实现了社会、经济和环境效益的共赢，相较于“低投入-低产出-低效益”的传统养殖而言，光伏养殖实现了农光互补、养殖场变工厂、水禽舍变车间的生产方式变革，将是解决我国现代化养殖业发展长期困境的发动机，是进一步发展农村经济、改善农民生活的重要选择，更是设施农业生产方式变革时势所趋；
9)本发明中动物食品养殖不同于植物栽培耕种，不需要依靠充足的阳光，结合硅板具有遮光避雨、结构刚度优良等特点。
附图说明
图1为本发明所述光农互补型智能水禽养殖设施示意图；
图2为本发明所述光农互补型智能水禽养殖设施中立柱、垂直吊杆、第三稳定横杆、第四稳定横杆、第五稳定横杆连接俯视示意图；
图3为本发明所述光农互补型智能水禽养殖设施的刮粪装置俯视结构示意图；
图4为本发明所述光农互补型智能水禽养殖设施的电路连接示意图；
图5为本发明实施例4采用所述光农互补型智能水禽养殖设施建成的养殖场示意图一；
图6为本发明实施例4采用所述光农互补型智能水禽养殖设施建成的养殖场示意图二；
其中：1-光伏硅板；2-立柱；3-硬质地面；4-背阴支撑杆；5-第一稳定横杆；6-第二稳定横杆；7-第三稳定横杆；8-第四稳定横杆；9-第五稳定横杆；10-光伏硅板支撑架；11-网孔板；12-垂直吊杆；13-刮粪板；14-钢丝绳；15-刮粪板主动轮；16-刮粪板从动轮；17-第一行程开关；18-第二行程开关；19-南侧棚体；20-卷帘门；21-风机；22-电灯；23-喷水喷头；24-取暖器；25-温度传感器；26-计时开关；27-感光开关；28-土地；29-植物；30-斜坡；31-所述设施主体结构单元。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1～6，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“顶”“底”“上”、“下”“内”“外”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
本发明提供一种光农互补型智能水禽养殖设施，其包括光伏发电结构单元及与光伏发电结构单元形成弹力类三角相互支撑的设施主体结构单元；其中，所述光伏发电结构单元包括朝南设置且其各表面均处于同一平面的若干光伏硅板1及东西向等距直线排列且用于支撑所述光伏硅板1的若干立柱2；所述设施主体结构单元31包括稳固所述立柱底端的硬质地面3、顶底端分别与光伏硅板背面、所述硬质地面3连接的背阴支撑杆4及铺设于背阴支撑杆表面的遮挡薄膜；及其中，所述光伏硅板1、所述背阴支撑杆4与所述立柱2一一对应设置；所述背阴支撑杆4为一体式支撑杆，呈弧形，立柱底端到背阴支撑杆底端的距离大于立柱底端到立柱纵向向上延伸线与背阴支撑杆顶端延伸线交点的距离；相邻两根所述背阴支撑杆顶端与对应所述光伏硅板背面的连接处通过第一稳定横杆5连接；相邻所述背阴支撑杆距离其各自顶端1/2～3/4处通过第二稳定横杆6连接；距离所述硬质地面3一定高度处设一连接所述立柱2与背阴支撑杆4的第三稳定横杆7；相邻所述第三稳定横杆中部通过第四稳定横杆8连接；相邻所述背阴支撑杆与其对应第三稳定横杆7的连接处通过第五稳定横杆9连接。
所述光伏硅板上沿高于相应的所述背阴支撑杆顶端；所述光伏硅板1与水平方向的夹角为45～60°；所述背阴支撑杆弧度角60～90°。
所述立柱顶端通过光伏硅板支撑架10分别与光伏硅板背板上下部分相连。
在所述第三稳定横杆7形成的平面上铺设有网孔板11，所述网孔板11距离所述硬质地面40～100cm。
位于设施东西两边侧的第三稳定横杆7与其对应的背阴支撑杆4通过垂直吊杆12相连。
所述网孔板11下方的硬质地面3上设一可东西向运动的刮粪板13。
所述刮粪板13的东西两侧面分别与钢丝绳14两端连接；所述钢丝绳14与设于设施主体结构单元外部的刮粪板主动轮15、刮粪板从动轮16形成环形运动回路；第一行程开关17、第二行程开关18分别安装于设施主体结构单元内刮粪板行程的东西两端；刮粪板13、刮粪板主动轮15、刮粪板从动轮16在刮粪板电机作用下运动。
所述设施主体结构的南侧棚体19设于所述立柱内侧或者外侧；在所述设施主体结构的北侧设有若干卷帘门20；所述设施主体结构的东西两侧上设有若干风机21；在所述设施内部设有电灯22、喷水喷头23、取暖器24、温度传感器25、计时开关26及感光开关27；其中，温度传感器25分别与卷帘门20、风机21、取暖器24及喷水喷头23电连接；计时开关26与感光开关27以逻辑“与”的关系共同控制电灯22及刮粪板13。
与所述光伏硅板1电连接的蓄电池分别给温度传感器25、计时开关26、感光开关27、取暖器24、卷帘门20、风机21、喷头、电灯22及刮粪板电机供电。
一种采用上述所述的光农互补型智能水禽养殖设施建造而成的养殖场，在光伏发电场中设有若干相互间隔的光农互补型智能水禽养殖设施，在相邻光农互补型智能水禽养殖设施的间隔处的土地28上种植供水禽食用的植物29。
实施例1：
如图1所示，本发明提供一种光农互补型智能水禽养殖设施，其包括光伏发电结构单元及与光伏发电结构单元形成弹力类三角相互支撑的设施主体结构单元；其中，所述光伏发电结构单元包括朝南设置且其各表面均处于同一平面的若干光伏硅板1及东西向等距直线排列且用于支撑所述光伏硅板1的若干立柱2；所述设施主体结构单元31包括稳固所述立柱底端的硬质地面3、顶底端分别与光伏硅板背面、所述硬质地面3连接的背阴支撑杆4及铺设于背阴支撑杆表面的遮挡薄膜；及其中，所述光伏硅板1、所述背阴支撑杆4与所述立柱2一一对应设置；所述背阴支撑杆4为一体式支撑杆，呈弧形，立柱底端到背阴支撑杆底端的距离大于立柱底端到立柱纵向向上延伸线与背阴支撑杆顶端延伸线交点的距离；如图1、2所示，相邻两根所述背阴支撑杆顶端与对应所述光伏硅板背面的连接处通过第一稳定横杆5连接；相邻所述背阴支撑杆距离其各自顶端1/2～3/4处通过第二稳定横杆6连接；距离所述硬质地面3一定高度处设一连接所述立柱2与背阴支撑杆的第三稳定横杆7；相邻所述第三稳定横杆中部通过第四稳定横杆8连接；相邻所述背阴支撑杆4与其对应第三稳定横杆7的连接处通过第五稳定横杆9连接。设施主体结构单元与硬质地面3之间设置斜坡30，用来导引水禽离开设施内部。
所述光伏硅板上沿高于相应的所述背阴支撑杆顶端；所述光伏硅板1与水平方向的夹角为45°；所述背阴支撑杆4弧度角90°。
所述立柱顶端通过光伏硅板支撑架10分别与光伏硅板背板上下部分相连。
在所述第三稳定横杆7形成的平面上铺设有网孔板11，所述网孔板11距离所述硬质地面60cm。
位于设施东西两边侧的第三稳定横杆7与其对应的背阴支撑杆4通过垂直吊杆12相连。
所述网孔板11下方的硬质地面3上设一可东西向运动的刮粪板13。
如图3所示，所述刮粪板13的东西两侧面分别与钢丝绳14两端连接；所述钢丝绳14与设于设施主体结构单元外部的刮粪板主动轮15、刮粪板从动轮16形成环形运动回路；第一行程开关17、第二行程开关18分别安装于设施主体结构单元内刮粪板行程的东西两端；刮粪板13、刮粪板主动轮15、刮粪板从动轮16在刮粪板电机作用下运动。
如图4所示，所述设施主体结构的南侧棚体19设于所述立柱内侧；在所述设施主体结构的北侧设有若干卷帘门20；所述设施主体结构的东西两侧上设有若干风机21；在所述设施内部设有电灯22、喷水喷头23、取暖器24、温度传感器25、计时开关26及感光开关27；其中，温度传感器25分别与卷帘门20、风机21、取暖器24及喷水喷头23电连接；计时开关26与感光开关27以逻辑“与”的关系共同控制电灯22及刮粪板13。
与所述光伏硅板1电连接的蓄电池分别给温度传感器25、计时开关26、感光开关27、取暖器24、卷帘门20、风机21、喷头、电灯22及刮粪板电机供电。
光伏硅板1将白天吸收的太阳光能量转换为电能，并存储于蓄电池内，蓄电池作为温度传感器25、计时开关26、感光开关27、取暖器24、卷帘门20、风机21、喷水喷头23、电灯22、刮粪板13供电电源。
温度传感器25安装于设施内部，控制本发明设施通风温控系统，使用时将温度传感器25温控值设定一个适合水禽养殖的温度范围。当设施内温度处于设定范围内时，取暖器24、风机21、喷水喷头23关闭，卷帘门20开启；当设施内温度低于设定范围时，卷帘门20、风机21、喷水喷头23关闭，风机21、取暖器24开启；当设施内温度高于设定范围时，卷帘门20、风机21、喷水喷头23开启，风机21、取暖器24关闭。
感光开关27安装于设施内部，计时开关26和感光开关27以逻辑“与”的关系共同控制设施照明系统，计时开关26控制设施刮粪系统。计时开关26分别设定通电和断电的时刻，感光开关27设定一个合适的感光值。在计时开关26通电时间段内，感光开关27探测到设施内光线低于设定感光值，电灯22开启，其余情况电灯22关闭。计时开关26由断点状态转变为通电状态时，触发刮粪板13工作一次，并由第一行程开关17位置处移动至第二行程开关18处，或由第二行程开关18处移动至第一行程开关处17。
实施例2：
与实施例1结构一致，背阴支撑杆4弧度角60°。
实施例3：
与实施例1结构一致，背阴支撑杆4弧度角75°。
实施例4：
如图5、6所示，采用上述所述的光农互补型智能水禽养殖设施建造而成的养殖场，在光伏发电场中设有若干相互间隔的光农互补型智能水禽养殖设施，在相邻光农互补型智能水禽养殖设施的间隔处的土地28上种植供水禽食用的植物29。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种光农互补型智能水禽养殖设施，其特征在于，其包括光伏发电结构单元及与光伏发电结构单元形成弹力类三角相互支撑的设施主体结构单元；其中，
所述光伏发电结构单元包括朝南设置且其各表面均处于同一平面的若干光伏硅板及东西向等距直线排列且用于支撑所述光伏硅板的若干立柱；
所述设施主体结构单元包括稳固所述立柱底端的硬质地面、顶底端分别与光伏硅板背面、所述硬质地面连接的背阴支撑杆及铺设于背阴支撑杆表面的遮挡薄膜；及其中，
所述光伏硅板、所述背阴支撑杆与所述立柱一一对应设置；所述背阴支撑杆为一体式支撑杆，呈弧形，立柱底端到背阴支撑杆底端的距离大于立柱底端到立柱纵向向上延伸线与背阴支撑杆顶端延伸线交点的距离；相邻两根所述背阴支撑杆顶端与对应所述光伏硅板背面的连接处通过第一稳定横杆连接；相邻所述背阴支撑杆距离其各自顶端1/2～3/4处通过第二稳定横杆连接；距离所述硬质地面一定高度处设一连接所述立柱与背阴支撑杆的第三稳定横杆；相邻所述第三稳定横杆中部通过第四稳定横杆连接；相邻所述背阴支撑杆与其对应第三稳定横杆的连接处通过第五稳定横杆连接。
2.根据权利要求1所述的光农互补型智能水禽养殖设施，其特征在于，所述光伏硅板上沿高于相应的所述背阴支撑杆顶端；所述光伏硅板与水平方向的夹角为45～60°；所述背阴支撑杆弧度角60～90°。
3.根据权利要求2所述的光农互补型智能水禽养殖设施，其特征在于，所述立柱顶端通过光伏硅板支撑架分别与光伏硅板背板上下部分相连。
4.根据权利要求1、2或3所述的光农互补型智能水禽养殖设施，其特征在于，在所述第三稳定横杆形成的平面上铺设有网孔板，所述网孔板距离所述硬质地面40～100cm。
5.根据权利要求4所述的光农互补型智能水禽养殖设施，其特征在于，位于设施东西两边侧的第三稳定横杆与其对应的背阴支撑杆通过垂直吊杆相连。
6.根据权利要求5所述的光农互补型智能水禽养殖设施，其特征在于，所述网孔板下方的硬质地面上设一可东西向运动的刮粪板。
7.根据权利要求6所述的光农互补型智能水禽养殖设施，其特征在于，所述刮粪板的东西两侧面分别与钢丝绳两端连接；所述钢丝绳与设于设施主体结构单元外部的刮粪板主动轮、刮粪板从动轮形成环形运动回路；第一行程开关、第二行程开关分别安装于设施主体结构单元内刮粪板行程的东西两端；刮粪板、刮粪板主动轮、刮粪板从动轮在刮粪板电机作用下运动。
8.根据权利要求7所述的光农互补型智能水禽养殖设施，其特征在于，所述设施主体结构的南侧棚体设于所述立柱内侧或者外侧；在所述设施主体结构的北侧设有若干卷帘门；所述设施主体结构的东西两侧上设有若干风机；在所述设施内部设有电灯、喷水喷头、取暖器、温度传感器、计时开关及感光开关；其中，温度传感器分别与卷帘门、风机、取暖器及喷水喷头电连接；计时开关与感光开关以逻辑“与”的关系共同控制电灯及刮粪板。
9.根据权利要求8所述的光农互补型智能水禽养殖设施，其特征在于，与所述光伏硅板电连接的蓄电池分别给温度传感器、计时开关、感光开关、取暖器、卷帘门、风机、喷头、电灯及刮粪板电机供电。
10.一种采用权利要求9所述的光农互补型智能水禽养殖设施建造而成的养殖场，其特征在于，在光伏发电场中设有若干相互间隔的光农互补型智能水禽养殖设施，在相邻所述养殖设施的间隔处的土地上种植供水禽食用的植物。
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Cited By (1)
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| CN113367079A (zh) * | 2021-05-17 | 2021-09-10 | 江苏省农业科学院 | 基于光农互补的禽植互作生态养殖设施及养殖场 |
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2019
- 2019-10-24 CN CN201911019605.4A patent/CN110810272A/zh active Pending
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