CN111149567A - 一种光伏温室大棚的水循环装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及大棚技术领域，特别涉及一种光伏温室大棚的水循环装置，包括大棚框架和固定安装在大棚框架上方的顶棚，大棚的底部安装有水箱，大棚框架固定有主水管和回水管，主水管和回水管之间连接分水管，分水管包括若干喷水分水管，喷水分水管上安装有向大棚内喷水的喷头，大棚的一端安装有水帘墙，大棚框架在水帘墙的上方安装有与主水管相通的顶部水管，顶部水管具有向水帘墙喷水的喷孔，大棚在水帘墙的对面安装有风机，大棚的顶棚上安装有柔性光伏组件，顶棚上方设有用于向柔性光伏组件喷水的清洗水管，清洗水管与主水管连通，顶棚上设有水回收结构，本发明弥补光伏温室大棚降温困难，生产过程中水资源利用率低的问题。

Description

一种光伏温室大棚的水循环装置
技术领域
本发明涉及大棚技术领域，特别涉及一种光伏温室大棚的水循环装置。
背景技术
目前光伏目前光伏温室逐渐成为应用新型能源促进农业可持续发展的新生事物。光伏温室的优势在于操作空间大，温室内环境性能稳定，可以实现蔬菜、瓜果和花卉立体化的种植。随着光伏电池板组件价格的日益下降，其成本、技术优势和温室的相互结合，引导光伏温室的发展进入新的发展时期。
但光伏温室内部水资源还未能实现水资源高效利用，灌溉仍采用传统地面灌溉包括畦灌、沟灌、淹灌和漫灌，但这类灌溉方式往往耗水量大、水的利用力较低，是一类很不合理的农业灌溉方式。另外，普通喷灌技术是中国农业生产中较普遍的灌溉方式。但普通喷灌技术的水的利用效率也不高。现代农业微灌溉技术包括微喷灌、滴灌、渗灌等。这些灌溉技术一般节水性能好、水的利用率较传统灌溉模式高，当然，也存在着一些弊端。
专利号为CN201711187242.6，名称为一种蔬菜大棚水循环设备的专利介绍了一种无土栽培营养液循环装置，其包括循环主管道、培养池主体、培养液箱和出液主管，解决了回收利用废弃营养液的问题。专利号为CN201720761671.9，名称为一种水循环式温室大棚的专利介绍了一种依靠水循环散热的温室大棚，其包括顶棚、骨架，顶棚散热水箱、热风机，解决了大棚散热的问题。
发明内容
为了解决现有技术存在的大棚的水利用率低的问题，本发明提供一种提高水利用率的光伏温室大棚的水循环装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种光伏温室大棚的水循环装置，包括大棚框架和固定安装在大棚框架上方的顶棚，大棚的底部安装有水箱，所述的大棚框架一侧固定有与水箱相通的主水管，主水管上安装有水泵，大棚框架的另一侧固定有与水箱相通的回水管，所述的主水管和回水管之间连接分水管，分水管包括若干喷水分水管，所述的喷水分水管上安装有向大棚内喷水的喷头，大棚的一端安装有水帘墙，所述的大棚框架在水帘墙的上方安装有与主水管相通的顶部水管，顶部水管具有向水帘墙喷水的喷孔，大棚在水帘墙的对面安装有风机，大棚的顶棚上安装有柔性光伏组件，顶棚上方设有用于向柔性光伏组件喷水的清洗水管，清洗水管与主水管连通，所述的顶棚上设有水回收结构。
进一步的，所述的水帘墙沿着大棚框架上下滑动，所述的水箱位于水帘墙的下方，所述的水箱底部具有用于容纳滑下的水帘墙的容纳槽。
进一步的，柔性光伏组件包括若干组，所述的柔性光伏组件均可以沿顶棚移动以到达或离开清洗水管的下方。
进一步的，柔性光伏组件形状为与顶棚匹配的弧形，大棚框架上固定有第一轨道，所述的顶棚固定有第二轨道，所述的柔性光伏组件包括框架，框架一端具有在第一轨道行走的第一行走轮，框架另一端具有在第二轨道行走的行走轮，所述的框架上还固定有用于驱动第一行走轮和/或第二行走轮的电机。
进一步的，所述的水回收机构包括设置在所述的顶棚底部的用于回收雨水和清洗柔性光伏组件的废水的集水槽，所述的集水槽与回水管连通，且回水管与水箱之间具有过滤器。
进一步的，喷水分水管、顶部水管和清洗水管上均安装有阀。
进一步的，所述的分水管还包括靠近地面的滴灌分水管，所述的滴灌分水管上具有用于对农作物进行滴灌的滴灌带。
进一步的，所述的分水管还包括分别位于大棚框架两侧的第一纵向水管和第二纵向水管，所述的第一纵向水管与主水管连接，所述的第二纵向水管与回水管连接，所述的喷水分水管和滴灌分水管均横跨在第一纵向水管和第二纵向水管之间。
进一步的，所述的清洗水管与柔性光伏组件的长度平行，清洗水管上还连接有与柔性光伏组件的宽度平行的支管，所述的支管上具有用于向柔性光伏组件喷水的窄角喷头。
进一步的，所述的大棚内设有温度传感器和湿度传感器，水箱中安装有水位传感器。
有益效果：
(1)本发明弥补光伏温室大棚降温困难，生产过程中水资源利用率低的问题，结合植物生长达到补水，温控和节能的效果。
(2)利用柔性薄膜光伏板的柔韧性，轻便性，使光伏板和大棚充分结合，最大效益利用太阳能资源。
(3)利用传感器对大棚内部环境进行实时监控，提高农作物产量。
(4)利用传感器、电磁阀门装置能够自由控制水位情况，节省水资源。
(5)利用水循环系统，将雨水、清洗水和灌溉剩下的进行过滤循环使用，高效利用水资源。
(6)利用风机和雾化喷头，水帘墙回收装置，可以对大棚内部局部或整体经行温湿度调节。实现同一大棚不同环境，分区域种植。
(7)光伏板清洗装置实现了水资源的高效利用，有效的降低光伏板被灰尘等污物遮挡后产生热斑，对光伏板造成损害。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明的光伏温室大棚的水循环装置的整体结构图；
图2为图1中A处的局部放大图；
图3为图1中B处的局部放大图；
图4为本发明的光伏温室大棚的水循环装置省略顶棚的结构图。
其中，10、大棚框架，11、第一轨道，20、顶棚，21、第二轨道，40、风机，50、柔性光伏组件，51、第一行走轮，52、第二行走轮，1、主水管，2、回水管，31、喷水分水管，311、喷头，32、清洗水管，321、支管，322、窄角喷头，33、顶部水管，34、第一纵向水管，35、第二纵向水管，36、滴灌分水管，4、水帘墙，5、集水槽，6、水箱。
具体实施方式
如图1～4，一种光伏温室大棚的水循环装置，包括大棚框架10和固定安装在大棚框架10上方的顶棚20，大棚的底部安装有水箱6，大棚框架10一侧固定有与水箱6相通的主水管1，主水管1上安装有水泵，大棚框架10的另一侧固定有与水箱6相通的回水管2，主水管1和回水管2之间连接分水管，分水管包括若干喷水分水管31，喷水分水管31上安装有向大棚内喷水的喷头311，大棚的一端安装有水帘墙4，大棚框架10在水帘墙4的上方安装有与主水管1相通的顶部水管33，顶部水管33具有向水帘墙4喷水的喷孔，大棚在水帘墙4的对面安装有风机40，风机40为轴流风机，大棚的顶棚20上安装有柔性光伏组件50，顶棚20上方设有用于向柔性光伏组件50喷水的清洗水管32，清洗水管32与主水管1连通，顶棚20上设有水回收结构。
水帘墙4沿着大棚框架10上下滑动，水箱6位于水帘墙4的下方，水箱6底部具有用于容纳滑下的水帘墙4的容纳槽。
柔性光伏组件50包括若干组，柔性光伏组件50均可以沿顶棚20移动以到达或离开清洗水管32的下方。
柔性光伏组件50形状为与顶棚20匹配的弧形，大棚框架10上固定有第一轨道11，顶棚20固定有第二轨道21，柔性光伏组件50包括框架，框架一端具有在第一轨道11行走的第一行走轮51，框架另一端具有在第二轨道21行走的行走轮，框架上还固定有用于驱动第一行走轮51和/或第二行走轮52的电机。
水回收机构包括设置在顶棚20底部的用于回收雨水和清洗柔性光伏组件50的废水的集水槽5，集水槽5与回水管2连通，且回水管2与水箱6之间具有过滤器。
喷水分水管31、顶部水管33和清洗水管32上均安装有阀。
分水管还包括靠近地面的滴灌分水管36，滴灌分水管36上具有用于对农作物进行滴灌的滴灌带。
分水管还包括分别位于大棚框架10两侧的第一纵向水管34和第二纵向水管35，第一纵向水管34与主水管1连接，第二纵向水管35与回水管2连接，喷水分水管31和滴灌分水管36均横跨在第一纵向水管34和第二纵向水管35之间。
清洗水管32与柔性光伏组件50的长度平行，清洗水管32上还连接有与柔性光伏组件50的宽度平行的支管321，支管321上具有用于向柔性光伏组件50喷水的窄角喷头322。
大棚内设有温度传感器和湿度传感器，水箱6中安装有水位传感器。
柔性光伏材料串并联组成光伏阵列覆盖于温室大棚，将发出的电供大棚内部传感器，水泵，灯等电气设备用电，根据大棚环境，启动大棚内部的喷水装置、水帘墙4、风机40，调节至最适宜植物生长的环境。回水管2将水过滤收集到水箱中。
在大棚框架10上的安装两根丝杠滑轨，在滑轨上的滑块上安装水帘墙4。两根丝杠由两个电机同时驱动。当大棚内部湿度超过预期值时，便可启动水帘墙4回收装置，水帘墙4下降，加快大棚4内部的空气流通，外界的干燥空气进入大棚内，便可达到调整湿度的作用。
柔性光伏板为可移动结构，清洗装置的位置固定。当光伏板移动到喷头下方时，喷头对光伏板表面进行喷水，达到清洗光伏板的目的。
若大棚内部湿度传感器检测到湿度降低或温度升高，则计算机输出指令通过控制箱控制大棚顶部的喷淋设备和水帘墙4所在的电磁阀门打开，增加大棚湿度、降低温度。当植物需要灌溉，打开滴灌、喷灌所在的电磁阀，实现灌溉，并且管道中多余的水通过回水管2全部流入水箱6中。
下雨时，雨水通过大棚顶部的集水槽5进入回水管2，经过滤后流入水箱6存储。
静态时，若水箱6内部的水位传感器检测到水箱液面降低，则计算机输出指令通过控制箱水箱6所在的电磁阀门打开，提高水位。
水帘墙4的水最终流回水箱6，清洗过柔性光伏组件50的污水将流入集水槽5，可以通过与集水槽5相连的喷水分水管31流入回水管，过滤后再进入水箱6储存，当有其他用水需求时，就可以继续使用。
应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。由本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种光伏温室大棚的水循环装置，其特征在于:包括大棚框架(10)和固定安装在大棚框架(10)上方的顶棚(20)，大棚的底部安装有水箱(6)，所述的大棚框架(10)一侧固定有与水箱(6)相通的主水管(1)，主水管(1)上安装有水泵，大棚框架(10)的另一侧固定有与水箱(6)相通的回水管(2)，所述的主水管(1)和回水管(2)之间连接分水管，分水管包括若干喷水分水管(31)，所述的喷水分水管(31)上安装有向大棚内喷水的喷头(311)，大棚的一端安装有水帘墙(4)，所述的大棚框架(10)在水帘墙(4)的上方安装有与主水管(1)相通的顶部水管(33)，顶部水管(33)具有向水帘墙(4)喷水的喷孔，大棚在水帘墙(4)的对面安装有风机(40)，大棚的顶棚(20)上安装有柔性光伏组件(50)，顶棚(20)上方设有用于向柔性光伏组件(50)喷水的清洗水管(32)，清洗水管(32)与主水管(1)连通，所述的顶棚(20)上设有水回收结构。
2.根据权利要求1所述的一种光伏温室大棚的水循环装置，其特征在于：所述的水帘墙(4)沿着大棚框架(10)上下滑动，所述的水箱(6)位于水帘墙(4)的下方，所述的水箱(6)底部具有用于容纳滑下的水帘墙(4)的容纳槽。
3.根据权利要求1所述的一种光伏温室大棚的水循环装置，其特征在于：柔性光伏组件(50)包括若干组，所述的柔性光伏组件(50)均可以沿顶棚(20)移动以到达或离开清洗水管(32)的下方。
4.根据权利要求3所述的一种光伏温室大棚的水循环装置，其特征在于：柔性光伏组件(50)形状为与顶棚(20)匹配的弧形，大棚框架(10)上固定有第一轨道(11)，所述的顶棚(20)固定有第二轨道(21)，所述的柔性光伏组件(50)包括框架，框架一端具有在第一轨道(11)行走的第一行走轮(51)，框架另一端具有在第二轨道(21)行走的行走轮，所述的框架上还固定有用于驱动第一行走轮(51)和/或第二行走轮(52)的电机。
5.根据权利要求1所述的一种光伏温室大棚的水循环装置，其特征在于：所述的水回收机构包括设置在所述的顶棚(20)底部的用于回收雨水和清洗柔性光伏组件(50)的废水的集水槽(5)，所述的集水槽(5)与回水管(2)连通，且回水管(2)与水箱(6)之间具有过滤器。
6.根据权利要求1所述的一种光伏温室大棚的水循环装置，其特征在于：喷水分水管(31)、顶部水管(33)和清洗水管(32)上均安装有阀。
7.根据权利要求1所述的一种光伏温室大棚的水循环装置，其特征在于：所述的分水管还包括靠近地面的滴灌分水管(36)，所述的滴灌分水管(36)上具有用于对农作物进行滴灌的滴灌带。
8.根据权利要求7所述的一种光伏温室大棚的水循环装置，其特征在于：所述的分水管还包括分别位于大棚框架(10)两侧的第一纵向水管(34)和第二纵向水管(35)，所述的第一纵向水管(34)与主水管(1)连接，所述的第二纵向水管(35)与回水管(2)连接，所述的喷水分水管(31)和滴灌分水管(36)均横跨在第一纵向水管(34)和第二纵向水管(35)之间。
9.根据权利要求1所述的一种光伏温室大棚的水循环装置，其特征在于：所述的清洗水管(32)与柔性光伏组件(50)的长度平行，清洗水管(32)上还连接有与柔性光伏组件(50)的宽度平行的支管(321)，所述的支管(321)上具有用于向柔性光伏组件(50)喷水的窄角喷头(322)。
10.根据权利要求1所述的一种光伏温室大棚的水循环装置，其特征在于：所述的大棚内设有温度传感器和湿度传感器，水箱(6)中安装有水位传感器。
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