CN113545239A - 一种自供电节能种植大棚 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种自供电节能种植大棚，属于大棚种植技术领域，包括大棚主体、监控调节装置、蓄电池、收集管、第一发电机和第一转动轴。通过将大棚主体的顶部设置成V型结构，在下雨过程中，雨水落到大棚主体的顶部时由于大棚主体的顶部为V型结构可以将雨水全部收集到集水槽内，集水槽底部连接有收集管，第一发电机设置在收集管上，通过在收集管内设置有第一转动轴，第一转动轴的外侧设置有叶片，雨水在收集管内流通时会冲击在叶片上从而带动第一转动轴转动使第一发电机开始发电并向蓄电池内供电，蓄电池内储存的电量可以供给监控调节装置用电使用，使大棚能够完成通过自身发电供大棚内使用，降低使用大棚的种植成本。

Description

一种自供电节能种植大棚
技术领域
本发明属于大棚种植技术领域，更具体地说，是涉及一种自供电节能种植大棚。
背景技术
随着目前农业科技的发展，大棚种植已经普遍应用于农业种植方面，大棚种植的种类也多种多样，通过在大棚主体内种植农作物可以控制植物生长过程中的多种条件，如温度、光照、空气成分、土壤湿度等，为植物生长提供良好的生产环境，这些环境因素的影响对植物的生长起到至关重要的作用，能够加快植物的生长速度和提高植物的生长品质，现有技术中，为保持植物生长过程中的有利环境因素，需要检测单元不断对大棚主体内的环境参数进行检测并将信息传送至控制单元，通过控制单元控制调节单元的工作状态对大棚主体内的环境参数进行调整，在整个过程中需要保持植物生长的特定环境因素，工作能源消耗大，生产成本高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自供电节能种植大棚，旨在解决现有技术中大棚种植过程中采用大棚种植生产成本高的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种自供电节能种植大棚，包括：
大棚主体，顶部为V型结构，所述V型结构的底部设置有集水槽；
监控调节装置，设置在所述大棚主体内，用于监测调节所述大棚主体内的环境参数；
蓄电池，与所述监控调节装置电性连接，用于向所述监控调节装置供电；
收集管，设置在所述集水槽下方，所述收集管上设置有所述集水槽连通的进水段和将雨水排出的出水段；
第一发电机，设置在所述收集管出水段上，与所述蓄电池电性连接；和
第一转动轴，设置在所述收集管内且与所述第一发电机的转子固定连接，所述第一转动轴外侧上设置有用于带动所述第一转动轴转动的叶片。
作为本申请另一实施例，所述叶片与所述第一转动轴外侧切线成0～45°夹角设置，且多个叶片倾斜角度相同。
作为本申请另一实施例，所述自供电节能种植大棚还包括：
风力发电装置，设置在所述大棚主体的上方，与所述蓄电池电性连接，用于向所述蓄电池内供电。
作为本申请另一实施例，所述风力发电装置包括：
固定支架，设置在所述大棚主体的上方；
第二发电机，固定安装在所述固定支架上，与所述蓄电池电性连接；
第二转动轴，沿竖直方向设置在所述固定支架上且与所述第二发电机的转子传动连接；
风叶，数量为多个，所述风叶的一端固定设置在所述第二转动轴外侧；和
防反转机构，设置在所述第二转动轴与所述固定支架之间，所述第二转动轴通过所述防反转机构紧可沿一个方向转动。
作为本申请另一实施例，所述防反转机构包括：
荆轮，固定设置在所述第二转动轴上，且与所述第二转动轴同轴设置，所述荆轮外侧设置有多个单向齿；
卡爪，铰接设置在所述固定支架上，一端可抵触在所述单向齿上；和
第一弹性件，一端与所述卡爪的另一端连接，另一端固定在所述固定支架上，用于拉动所述卡爪抵靠在所述单向齿上。
作为本申请另一实施例，所述自供电节能种植大棚还包括：
太阳能发电装置，设置在所述大棚主体上方，与所述蓄电池电性连接，用于向所述蓄电池内供电。
作为本申请另一实施例，所述太阳能发电装置包括：
支撑架，固定设置在所述大棚主体的上方；
发电板，与所述蓄电池电性连接，倾斜设置在支撑架上；所述发电板一端铰接设置在所述支撑架上；
滑杆，相对所述发电板的铰接轴方向滑动设置在所述支撑架上，所述滑杆与所述发电板的铰接轴平行设置；
支撑杆，一端铰接设置在所述滑杆上，另一端铰接设置在所述发电板的底部；和
调整单元，设置在所述滑杆与所述支撑架之间，用于调整所述滑杆在所述支撑架上的位置。
作为本申请另一实施例，所述调整单元包括：
导向辊，转动设置在所述滑杆的一侧，所述导向辊轴线与所述滑杆长度方向平行设置；
第二弹性件，设置在所述滑杆与所述发电板的铰接轴之间，一端与所述滑杆固定连接，另一端固定连接在所述支撑架上；用于拉动所述滑杆向远离所述导向辊方向移动，和
拉绳，搭接在所述导向辊上，一端与所述滑杆固定连接，用于拉动所述滑杆向所述导向辊方向移动。
作为本申请另一实施例，所述收集管的出水口处设置有用于储存雨水的储水罐。
作为本申请另一实施例，所述储水罐上还设置有用于雨水溢出的溢出口。
本发明提供的自供电节能种植大棚的有益效果在于：与现有技术相比，通过将大棚主体的顶部设置成V型结构，在V型结构的底部连通有集水槽，在大棚内部设置有蓄电池，蓄电池用于向监控调节装置供电，监控调节装置用于监测和调整大棚主体内的环境参数，在集水槽的下方设置有收集管，收集管上集水槽长度方向上设置有多个进水口，在进水口与收集槽的连接处设置有过滤网，防止杂物进入到收集管内，收集管的出水口设置在大棚外侧，下雨时雨水从大棚主体的顶部集中滑落到集水槽内，通过集水槽流入收集管内排出，在收集管的出水段上设置有第一发电机，在收集管的出水段内设置有第一转动轴，第一转动轴的轴线垂直收集管长度方向设置，且转动轴的轴线与收集管的轴线不相交，在转动轴的外侧设置有叶片，叶片的一端固定在转动轴上，雨水在收集管内流动时会冲击在叶片上，使叶片带动第一转动轴转动，从而使第一发电机发电并向蓄电池内供电，蓄电池内储存电量供后期监控调节装置使用，本发明能够充分利用大棚主体周围能源进行发电并供监控调节装置使用，减少大棚使用过程中的能源消耗、降低成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的自供电节能种植大棚的结构示意图；
图2为图1的侧面剖视图；
图3为图1中A-A方向剖面结构示意图；
图4为本发明实施例提供的调整单元结构示意图；
图5为本发明实施例提供的叶片结构示意图。
图中：1、大棚主体；2、监控调节装置；3、蓄电池；4、收集管；41、第一发电机；42、第一转动轴；43、叶片；5、风力发电装置；51、固定支架；52、第二发电机；53、第二转动轴；54、风叶；55、防反转机构；551、荆轮；552、卡爪；553、第一弹性件；6、太阳能发电装置；61、支撑架；62、发电板；63、滑杆；64、支撑杆；65、调整单元；651、导向辊；652、第二弹性件；653、拉绳；7、储水罐；71、溢出口。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请一并参阅图1、图2，现对本发明提供的自供电节能种植大棚进行说明。自供电节能种植大棚包括大棚主体1、监控调节装置2、蓄电池3、收集管4、第一发电机41和第一转动轴42。大棚主体1顶部为V型结构，V型结构的底部设置有集水槽；监控调节装置2设置在大棚主体1内，用于监测调节大棚主体1内的环境参数；蓄电池3与监控调节装置2电性连接，用于向监控调节装置2供电；收集管4设置在集水槽下方，收集管4上设置有集水槽连通的进水段和将雨水排出的出水段；第一发电机41设置在收集管4出水段上，与蓄电池3电性连接；和第一转动轴42设置在收集管4内且与第一发电机41的转子固定连接，第一转动轴42外侧上设置有用于带动第一转动轴42转动的叶片43。
本实施例提供的自供电节能种植大棚，与现有技术相比，通过将大棚主体1的顶部设置成V型结构，在V型结构的底部连通有集水槽，在大棚内部设置有蓄电池3，蓄电池3用于向监控调节装置2供电，监控调节装置2用于监测和调整大棚主体1内的环境参数，在集水槽的下方设置有收集管4，收集管4上集水槽长度方向上设置有多个进水口，在进水口与收集槽的连接处设置有过滤网，防止杂物进入到收集管4内，收集管4的出水口设置在大棚外侧，下雨时雨水从大棚主体1的顶部集中滑落到集水槽内，通过集水槽流入收集管4内排出，在收集管4的出水段上设置有第一发电机41，在收集管4的出水段内设置有第一转动轴42，第一转动轴42的轴线垂直收集管4长度方向设置，且转动轴的轴线与收集管4的轴线不相交，在转动轴的外侧设置有叶片43，叶片43的一端固定在转动轴上，雨水在收集管4内流动时会冲击在叶片43上，使叶片43带动第一转动轴42转动，从而使第一发电机41发电并向蓄电池3内供电，蓄电池3内储存电量供后期监控调节装置2使用，本发明能够充分利用大棚主体1周围能源进行发电并供监控调节装置2使用，减少大棚使用过程中的能源消耗、降低成本。
本实施例中，监控调节装置2包括检测单元、调节单元和控制单元。检测单元包括温度感应器、土壤湿度感应器，二氧化碳浓度感应器。温度感应器设置在大棚主体1内部，用于感应大棚主体1内部的温度、土壤湿度感应器设置在大棚主体1的内部种植区域的土壤内，用于感应种植区域土壤的湿度。调节单元包括换风机、二氧化碳发生器、补光灯和喷淋设备。换风机设置在大棚主体1的侧壁上，用于将大棚主体1内的气体与外界进行互换；二氧化碳发生器，设置大棚主体1内部，用于向大棚内输送二氧化碳；补光灯通过在大棚内设置安装架，安装在安装架的上方，喷淋设备通过与外界水源连接，安装在安装架上，对大棚内种植区域进行喷水，控制单元用于接收检测单元对大棚主体1内的环境信息检测数值并与之前设置好的大棚主体1内的环境数值进行比对并控制调节单元对大棚主体1内的环境信息进行调节。
作为本发明提供的自供电节能种植大棚的一种具体实施方式，请参阅图5，叶片43与第一转动轴42外侧切线成0～45°夹角设置，且多个叶片43倾斜角度相同。叶片43相对第一转动轴42外侧切线成夹角设置可以减少在叶片43转动时与雨水流动的阻力，使转动更为顺畅，转速更快，提高发电效率，同时可以使第一转动轴42一直沿同一个方向转动。
作为本发明提供的自供电节能种植大棚的一种具体实施方式，请参阅图1，自供电节能种植大棚还包括风力发电装置5。风力发电装置5设置在大棚主体1的上方，与蓄电池3电性连接，用于向蓄电池3内供电。通过风力发电装置5的设置可以利用大棚主体1周围的风能进行发电充分利用大棚主体1周围外部的能源。
作为本发明提供的自供电节能种植大棚的一种具体实施方式，请一并参阅图1、图3，风力发电装置5包括固定支架51、第二发电机52、第二转动轴53、风叶54和防翻转机构。固定支架51设置在大棚主体1的上方；第二发电机52固定安装在固定支架51上，与蓄电池3电性连接；第二转动轴53沿竖直方向设置在固定支架51上且与第二发电机52的转子传动连接；风叶54数量为多个，风叶54的一端固定设置在第二转动轴53外侧；和防反转机构55设置在第二转动轴53与固定支架51之间，第二转动轴53通过防反转机构55紧可沿一个方向转动。固定支架51设置在大棚主体1的上方可以减少大棚主体1对风力的影响，第一发电机41固定在固定支架51上，固定支架51包括两块平行设置的安装板，两块安装板之间设置有用于连接固定两块安装板的支撑柱，第二转动轴53设置在固定支架51上，一端贯穿底部安装板并与第一发电机41的转子固定连接，另一端转动设置在上方安装板上，风叶54在安装板方向投影为圆弧状结构，可以减少风叶54转动过程中的阻力；通过防反机构的设置可以使风叶54带动第二转动轴53沿一个方向转动。
作为本发明提供的自供电节能种植大棚的一种具体实施方式，请参阅图3，防反转机构55包括荆轮551、卡爪552和第一弹性件553。荆轮551固定设置在第二转动轴53上，且与第二转动轴53同轴设置，荆轮551外侧设置有多个单向齿；卡爪552铰接设置在固定支架51上，一端可抵触在单向齿上；和第一弹性件553一端与卡爪552的另一端连接，另一端固定在固定支架51上，用于拉动卡爪552抵靠在单向齿上。荆轮551套设在第二转动轴53的外侧，并通过防转键固定安装在第二转动轴53上，荆轮551靠近固定支架51设置，通过卡爪552抵触在单向齿上，使荆轮551在向一个方向转动时，单向齿可以推动卡爪552转动，使卡爪552远离荆轮551，在向相反方向转动时卡爪552会卡在单向齿内可以使第二转动轴53紧可沿一个方向转动。
本实施例中，第一弹性件553为拉簧，拉簧价格便宜，可以降低本发明生产加工成本，同时拉簧容易安装、拆卸，便于后期维修拆卸。
作为本发明提供的自供电节能种植大棚的一种具体实施方式，请参阅图1，自供电节能种植大棚还包括太阳能发电装置6。太阳能发电装置6设置在大棚主体1上方，与蓄电池3电性连接，用于向蓄电池3内供电。太阳能发电装置6设置在风力发电装置5的上方，能够充分利用太阳能发电向蓄电池3供电。
作为本发明提供的自供电节能种植大棚的一种具体实施方式，请一并参阅图1、图4，太阳能发电装置6包括支撑架61、发电板62、滑杆63、支撑杆64和调整单元65。支撑架61固定设置在大棚主体1的上方；发电板62与蓄电池3电性连接，倾斜设置在支撑架61上；发电板62一端铰接设置在支撑架61上；滑杆63相对发电板62的铰接轴方向滑动设置在支撑架61上，滑杆63与发电板62的铰接轴平行设置；支撑杆64一端铰接设置在滑杆63上，另一端铰接设置在发电板62的底部；和调整单元65设置在滑杆63与支撑架61之间，用于调整滑杆63在支撑架61上的位置。支撑架61设置在风力发电装置5的上方，可以节省布置空间。通过调整单元65调整滑杆63在支撑架61上的位置，滑杆63带动支撑杆64摆动使支撑杆64驱动发电板62在支撑架61上转动，可以改变发电板62在支撑架61上的角度，可以根据太阳的高度随时调整发电板62的角度，使发电板62能够充分吸收太阳光能，提高发电效率。
作为本发明提供的自供电节能种植大棚的一种具体实施方式，请一并参阅图1、图4，调整单元65包括导向辊651、第二弹性件652和拉绳653。导向辊651转动设置在滑杆63的一侧，导向辊651轴线与滑杆63长度方向平行设置；第二弹性件652第二弹性件652长度方向沿滑杆63滑动方向设置，一端与滑杆63固定连接，另一端固定连接在支撑架61上；用于拉动滑杆63向远离导向辊651方向移动，和拉绳653搭接在导向辊651上，一端与滑杆63固定连接，用于拉动滑杆63向导向辊651方向移动。导向辊651转动设置在支撑架61上，导向辊651与第二弹性件652分别位于滑杆63的两侧，通过拉拽拉绳653可以将滑杆63向靠近导向辊651方向移动，通过松开拉绳653滑杆63在第二弹性件652的拉动下向远离导向辊651方向移动，拉绳653通过导向辊651后向下方延伸，可以在支撑架61下方通过抽拉拉绳653即可调整发电板62的角度。在拉绳653的端部还设置有手轮，通过转动手轮即可完成对发电板62角度的调整，使用方便、操作便捷。
本实施例中，第二弹性件652为拉簧，拉簧价格便宜，可以降低本发明生产加工成本，同时拉簧容易安装、拆卸，便于后期维修拆卸。
作为本发明提供的自供电节能种植大棚的一种具体实施方式，请参阅图1，收集管4的出水口处设置有用于储存雨水的储水罐7。储水罐7设置在收集管4管的出水口处，且位于出水口的下方，用于将雨水进行储存，方便后期对大棚主体1内的植物进行灌溉，可以充分利用雨水，降低用水成本，在储水罐7的底部设置有送水管，送水管的另一端设置在大主体棚内部，用于将储水罐7内的雨水输送至大棚主体1内部进行灌溉，在送水管上设置有阀门，可以根据大棚主体1内部用于情况控制雨水的输送状态。
作为本发明提供的自供电节能种植大棚的一种具体实施方式，请参阅图1，储水罐7上还设置有用于雨水溢出的溢出口71。储水罐7的上方设置有雨水溢出口71，可以在雨水装满储水罐7时将多余的雨水排出，防止储水罐7内雨水装满后雨水无法从收集管4内流通，导致无法发电，通过溢出口71的设置可以使在下雨天气中始终保持收集管4内雨水流通，保持第二发电机52的发电状态。
作为本发明提供的自供电节能种植大棚的一种具体实施方式，请参阅图1，大棚主体1一侧设置有控制室，蓄电池3及控制单元均设置在控制室内。蓄电池3和控制单元设置在控制室内可以防止蓄电池3及控制单元受周围环境的影响发生电路串联影响使用寿命。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自供电节能种植大棚，其特征在于，包括：
大棚主体，顶部为V型结构，所述V型结构的底部设置有集水槽；
监控调节装置，设置在所述大棚主体内，用于监测调节所述大棚主体内的环境参数；
蓄电池，与所述监控调节装置电性连接，用于向所述监控调节装置供电；
收集管，设置在所述集水槽下方，所述收集管上设置有所述集水槽连通的进水段和将雨水排出的出水段；
第一发电机，设置在所述收集管出水段上，与所述蓄电池电性连接；和
第一转动轴，设置在所述收集管内且与所述第一发电机的转子固定连接，所述第一转动轴外侧上设置有用于带动所述第一转动轴转动的叶片。
2.如权利要求1所述的自供电节能种植大棚，其特征在于，所述叶片与所述第一转动轴外侧切线成0～45°夹角设置，且多个叶片倾斜角度相同。
3.如权利要求1所述的自供电节能种植大棚，其特征在于，所述自供电节能种植大棚还包括：
风力发电装置，设置在所述大棚主体的上方，与所述蓄电池电性连接，用于向所述蓄电池内供电。
4.如权利要求3所述的自供电节能种植大棚，其特征在于，所述风力发电装置包括：
固定支架，设置在所述大棚主体的上方；
第二发电机，固定安装在所述固定支架上，与所述蓄电池电性连接；
第二转动轴，沿竖直方向设置在所述固定支架上且与所述第二发电机的转子传动连接；
风叶，数量为多个，所述风叶的一端固定设置在所述第二转动轴外侧；和
防反转机构，设置在所述第二转动轴与所述固定支架之间，所述第二转动轴通过所述防反转机构紧可沿一个方向转动。
5.如权利要求4所述的自供电节能种植大棚，其特征在于，所述防反转机构包括：
荆轮，固定设置在所述第二转动轴上，且与所述第二转动轴同轴设置，所述荆轮外侧设置有多个单向齿；
卡爪，铰接设置在所述固定支架上，一端可抵触在所述单向齿上；和
第一弹性件，一端与所述卡爪的另一端连接，另一端固定在所述固定支架上，用于拉动所述卡爪抵靠在所述单向齿上。
6.如权利要求1所述的自供电节能种植大棚，其特征在于，所述自供电节能种植大棚还包括：
太阳能发电装置，设置在所述大棚主体上方，与所述蓄电池电性连接，用于向所述蓄电池内供电。
7.如权利要求6所述的自供电节能种植大棚，其特征在于，所述太阳能发电装置包括：
支撑架，固定设置在所述大棚主体的上方；
发电板，与所述蓄电池电性连接，倾斜设置在支撑架上；所述发电板一端铰接设置在所述支撑架上；
滑杆，相对所述发电板的铰接轴方向滑动设置在所述支撑架上，所述滑杆与所述发电板的铰接轴平行设置；
支撑杆，一端铰接设置在所述滑杆上，另一端铰接设置在所述发电板的底部；和
调整单元，设置在所述滑杆与所述支撑架之间，用于调整所述滑杆在所述支撑架上的位置。
8.如权利要求7所述的自供电节能种植大棚，其特征在于，所述调整单元包括：
导向辊，转动设置在所述滑杆的一侧，所述导向辊轴线与所述滑杆长度方向平行设置；
第二弹性件，设置在所述滑杆与所述发电板的铰接轴之间，一端与所述滑杆固定连接，另一端固定连接在所述支撑架上；用于拉动所述滑杆向远离所述导向辊方向移动，和
拉绳，搭接在所述导向辊上，一端与所述滑杆固定连接，用于拉动所述滑杆向所述导向辊方向移动。
9.如权利要求1所述的自供电节能种植大棚，其特征在于，所述收集管的出水口处设置有用于储存雨水的储水罐。
10.如权利要求9所述的自供电节能种植大棚，其特征在于，所述储水罐上还设置有用于雨水溢出的溢出口。
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