CN113994848A - 一种食用菌生长与光伏发电互补的食用菌大棚 - Google Patents
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Abstract
本发明属于农业大棚技术领域，具体的说是一种食用菌生长与光伏发电互补的食用菌大棚，包括控制器和大棚支架；大棚支架内部形成密闭环境，所述大棚支架的顶部具有两个对称的斜面，该食用菌大棚还包括：光伏支架，所述光伏支架上安装有光伏板；所述光伏支架倾斜安装在所述斜面上；清洁模块，安装于大棚支架上端的所述光伏支架的一端；所述清洁模块包括多个旋转管，多个所述旋转管对称安装在所述斜面上并位于所述光伏支架的上方；旋转管上安装有至少一排高压喷头，旋转管与高压水泵连通；本发明解决了现有的食用菌大棚上的光伏电池板暴露在空气中，在灰尘较多的地区，过多的灰尘沉积在光伏板的表面会影响光伏发电的效率的问题。
Description
技术领域
本发明属于农业大棚技术领域，具体的说是一种食用菌生长与光伏发电互补的食用菌大棚。
背景技术
光伏农业是将太阳能发电组件与农业大棚等各类农业设施有机结合,并在棚下进行农业种植、养殖等生产活动,可实现棚顶发电、棚下生产的新型低碳节能产业模式。
我国是食用菌生产大国,食用菌资源丰富,除了大量野生食用菌资源外,已驯化栽培的品种达100多个。商品化栽培的品种约6个,目前各类食用菌年产最已超过3000万t,约占世界总产量的80％,年产值超过2000亿元,在我国主要农作物产量中居第6位。我国食用菌产业多数以鲜菇形式销售,加工产品基本以干品及盐渍产品为主,产品加工工艺简单,附加值低,产品品种单一,产业链短,难以满足消费者多样化的市场需求。
现有技术中的光伏电池板的效率受到沉积在表面灰尘的影响,光伏电池板上的灰尘对辐照强度和温度有直接影响,进而影响光伏发电效率,使电池的效率降低,并能使面板表面受到腐蚀,不同地区的灰尘影响不同。光伏电池板上的灰尘能挡住太阳辐射,降低太阳的透过率,造成面板接收到的太阳辐射减少,输出功率也随之减小,灰尘厚度越大效应就越显。灰尘所吸收的辐射转换成了热能使光伏发电板升温,灰尘中含有一些腐蚀性的物质,会影响到光伏发电效率；基于此，本发明设计了一种食用菌生长与光伏发电互补的食用菌大棚，以解决上述现有技术中存在的技术问题。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，解决现有技术中食用菌大棚上的光伏电池板暴露在空气中，在灰尘较多的地区，过多的灰尘沉积在光伏板的表面会影响光伏发电的效率的问题，本发明提出了一种食用菌生长与光伏发电互补的食用菌大棚。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种食用菌生长与光伏发电互补的食用菌大棚，包括控制器和大棚支架；大棚支架内部形成密闭环境，所述大棚支架的顶部具有两个对称的斜面，该食用菌大棚还包括：
光伏支架，所述光伏支架上安装有光伏板；所述光伏支架倾斜安装在所述斜面上；
清洁模块，安装于大棚支架上端的所述光伏支架的一端；所述清洁模块包括多个旋转管，多个所述旋转管对称安装在所述斜面上并位于所述光伏支架的上方；旋转管上安装有至少一排高压喷头，旋转管与高压水泵连通。
优选的，旋转管的一端固连有驱动电机的驱动端，旋转管的另一端与大棚支架转动连接。
优选的，位于所述斜面两端的旋转管上安装有一排高压喷头，位于相邻的所述光伏支架之间的旋转管上安装有两排高压喷头；所述高压喷头的旋转角度覆盖相邻的光伏板接近的一边与远离的一边。
优选的，一排所述高压喷头喷射的水流落点落在相邻光伏板最远的一边上，相邻另一排所述高压喷头喷射的水流落点落在相邻光伏板最近的一边上。
优选的，旋转管朝向大棚支架内部的侧面上固连有扰流片。
优选的，所述扰流片的下端可拆卸连接有捕虫网。
优选的，所述大棚支架的顶部安装有通风天窗，通风天窗上铰接有通风片；所述扰流片与通风片之间设置有柔性绳。
优选的，所述光伏支架的下端与大棚支架铰接；所述光伏支架的上端通过卡块与大棚支架上端卡合，卡块的一端设置有转动电机；所述光伏支架朝向所述大棚支架内部的一侧铰接有支撑杆；所述支撑杆的另一端与地面接触或放置在大棚支架上。
优选的，所述支撑杆中部设置有电动伸缩杆；所述支撑杆上设置有信号传递装置；所述信号传递装置与控制器连接。
优选的，位于一端的两个所述支撑杆之间设置有双向伸缩杆；所述支撑杆的下端滑动连接有稳定块。
本发明的有益效果如下：
1.本发明所述的一种食用菌生长与光伏发电互补的食用菌大棚，相比于传统的技术方案，本发明因为设置了高压喷头，在光伏板上积累了过多的灰尘影响光伏板的发电效率时，对光伏板上的灰尘进行冲刷，保障光伏板的发电效率不受影响；提高了食用菌大棚的工作效率。
2.本发明所述的一种食用菌生长与光伏发电互补的食用菌大棚，通过设置捕虫网，捕虫网的内部放置有吸引蚊虫的诱虫片，在驱动电机带动扰流片转动的过程中，也带动捕虫网转动，使得捕虫网能够在转动的过程中更容易捕捉到蚊虫，同时能够使诱虫片的味道更快的散发出来，对蚊虫进行诱杀；每隔一段时间还可以将捕虫网拆卸下来进行清理，对内部的诱虫片进行更换。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的前视立体图；
图2是本发明的侧视立体图；
图3是图2中A处的局部放大图；
图4是本发明进行实验发电量数据的统计图表；
图中：1、大棚支架；2、光伏支架；3、清洁模块；31、旋转管；32、高压喷头；33、驱动电机；4、扰流片；5、捕虫网；6、通风天窗；7、通风片；8、柔性绳；9、转动电机；10、支撑杆；11、稳定块；12、电动伸缩杆；13、双向伸缩杆。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图4所示，本发明所述的一种食用菌生长与光伏发电互补的食用菌大棚，包括控制器和大棚支架1；大棚支架1内部形成密闭环境，所述大棚支架1的顶部具有两个对称的斜面，该食用菌大棚还包括：
光伏支架2，所述光伏支架2上安装有光伏板；所述光伏支架2倾斜安装在所述斜面上；
清洁模块3，安装于大棚支架1上端的所述光伏支架2的一端；所述清洁模块3包括多个旋转管31，多个所述旋转管31对称安装在所述斜面上并位于所述光伏支架2的上方；旋转管31上安装有至少一排高压喷头32，旋转管31与高压水泵连通；
工作时，食用菌大棚上的光伏电池板暴露在空气中，在灰尘较多的地区，过多的灰尘沉积在光伏板的表面会影响光伏发电的效率；
本发明通过设置清洁模块3；在光伏板工作时，光伏板所发的电量用于支持食用菌大棚内的灌溉系统、温控系统和补光系统工作，促进食用菌的快速生长；在光伏板每工作一段时间之后，控制器控制高压水泵泵水到旋转管31内，旋转管31内的水再经过高压喷头32喷射到光伏板的表面，对光伏板表面的灰尘进行冲刷，恢复光伏板的发电效率；
本发明因为设置了高压喷头32，在光伏板上积累了过多的灰尘影响光伏板的发电效率时，对光伏板上的灰尘进行冲刷，保障光伏板的发电效率不受影响；提高了食用菌大棚在工作时的发电效率。
作为本发明的一种实施方式，旋转管31的一端固连有驱动电机33的驱动端，旋转管31的另一端与大棚支架1转动连接；工作时，本发明通过设置驱动电机33，在控制器控制高压喷头32对光伏板进行冲洗时；光伏板所发电量用于供应整个大棚内的系统联合工作，控制器再控制驱动电机33带动旋转管31转动，使得高压喷头32的喷嘴在光伏板上的射点沿着光伏板移动，从而整个光伏板上的灰尘能够更快的冲刷掉；提高了对食用菌大棚上光伏板的冲洗效力。
作为本发明的一种实施方式，位于所述斜面两端的旋转管31上安装有一排高压喷头32，位于相邻的所述光伏支架2之间的旋转管31上安装有两排高压喷头32；所述高压喷头32的旋转角度覆盖相邻的光伏板接近的一边与远离的一边；工作时，本发明通过设置两组高压喷头32，在驱动电机33驱动旋转管31转动带动两边的高压喷头32转动的过程中，两边的高压喷头32来回交替对两边的光伏板进行冲洗；通过两组高压喷头32的同时作业，可将光伏板冲洗的更加干净；提高了对食用菌大棚上光伏板的清洗效率。
作为本发明的一种实施方式，一排所述高压喷头32喷射的水流落点落在相邻光伏板最远的一边上，相邻另一排所述高压喷头32喷射的水流落点落在相邻光伏板最近的一边上；工作时，本发明通过初始位置时一排高压喷头32喷射的水流落点落在相邻光伏板最远的一边上，相邻另一排的高压喷头32喷射的水流落点落在相邻光伏板最近的一边上；在驱动电机33驱动旋转管31转动带动两边的高压喷头32转动的过程中，驱动电机33只需将一排高压喷头32喷射的水流在相邻光伏板最远的一边上的落点旋转到最近的一边上，驱动电机33只需进行单次转动，光伏板即可进行两次清洗；使得可以在较短的时间内即可将光伏板冲洗干净，提高清洗效率，同时一次冲刷更加节省水资源；提高了对食用菌大棚上光伏板的清洗效率。
作为本发明的一种实施方式，旋转管31朝向大棚支架1内部的侧面上固连有扰流片4；工作时，本发明通过设置扰流片4，在不需要对光伏板进行清洗时，控制器停止对旋转管31内泵水，同时控制器控制旋转管31转动带动扰流片4转动，对食用菌大棚内部的空气进行搅动，进行通风处理，使得内部空气流动；增大了食用菌大棚内的空气流动率。
作为本发明的一种实施方式，所述扰流片4的下端可拆卸连接有捕虫网5；工作时，食用菌大棚内温度适宜，环境湿润，适宜各种虫子的繁殖，使得食用菌大棚内的虫子增多；本发明通过设置捕虫网5，捕虫网5的内部放置有吸引蚊虫的诱虫片，在驱动电机33带动扰流片4转动的过程中，也带动捕虫网5转动，使得捕虫网5能够在转动的过程中更容易捕捉到蚊虫，同时能够使诱虫片的味道更快的散发出来，对蚊虫进行诱杀；每隔一段时间还可以将捕虫网5拆卸下来进行清理，对内部的诱虫片进行更换；优化了食用菌大棚内食用菌生长的环境。
作为本发明的一种实施方式，所述大棚支架1的顶部安装有通风天窗6，通风天窗6上铰接有通风片7；所述扰流片4与通风片7之间设置有柔性绳8；工作时，本发明通过设置柔性绳8，初始状态时通风片7处于水平状态，在驱动电机33带动扰流片4转动的过程中，食用菌大棚两侧的驱动电机33转动的方向相反，来回带动柔性绳8来带动通风片7转动，实现大棚顶部的通风效果；进一步增大了食用菌大棚内的空气流动率。
作为本发明的一种实施方式，所述光伏支架2的下端与大棚支架1铰接；所述光伏支架2的上端通过卡块与大棚支架1上端卡合，卡块的一端设置有转动电机9；所述光伏支架2朝向所述大棚支架1内部的一侧铰接有支撑杆10；所述支撑杆10的另一端与地面接触或放置在大棚支架1上；工作时，当光伏板内的电池片损坏需要更换时，还需要施工人员攀爬到大棚顶部取下光伏板进行维修更换，较为麻烦；本发明通过控制器控制转动电机9转动带动光伏支架2上端的卡块脱离大棚支架1，再移动支撑杆10的下端，使得支撑杆10转变为倾斜状态，从而光伏支架2的高度降低，有利于施工人员对光伏板进行检查维修；支撑杆10与地面接触使得能够对光伏支架2起到支撑作用，支撑杆10放置在大棚支架1上能够不占用大棚内的活动面积；提高了食用菌大棚检修的便捷性。
作为本发明的一种实施方式，所述支撑杆10中部设置有电动伸缩杆12；所述支撑杆10上设置有信号传递装置；所述信号传递装置与控制器连接；工作时，本发明在需要将光伏支架2进行检修时，维修人员通过触动支撑杆10上的信号传递装置，使得控制器转动电机9带动光伏支架2上的卡块脱离大棚支架1之后，维修人员手动移动支撑杆10向远离光伏支架2的一侧移动，同时控制器控制电动伸缩杆12收缩，使得支撑杆10的高度降低，从而光伏支架2的高度降低；进一步提高了食用菌大棚检修时的稳定性。
作为本发明的一种实施方式，位于一端的两个所述支撑杆10之间设置有双向伸缩杆13；所述支撑杆10的下端滑动连接有稳定块11；工作时，本发明通过在支撑杆10的下端设置了稳定块11，使得支撑杆10竖直在地面上时受力面积增大从而更加稳定；同时使得在检修过程中也更加稳定；通过设置双向伸缩杆13，在需要对一侧的光伏板进行检修时；转动电机9带动一侧光伏支架2上的卡块脱离大棚支架1之后，双向伸缩杆13靠近光伏板的一侧与电动伸缩杆12同时收缩，双向伸缩杆13带动支撑杆10沿着稳定块11向远离光伏板的一侧移动，使得光伏支架2的高度降低；进一步提高了食用菌大棚检修时的稳定性。
具体工作流程如下：
本发明通过设置清洁模块3；在光伏板工作时，光伏板所发的电量用于支持食用菌大棚内的灌溉系统、温控系统和补光系统工作，促进食用菌的快速生长；在光伏板每工作一段时间之后，控制器控制高压水泵泵水到旋转管31内，旋转管31内的水再经过高压喷头32喷射到光伏板的表面，对光伏板表面的灰尘进行冲刷，恢复光伏板的发电效率；在控制器控制高压喷头32多光伏板进行冲洗时；光伏板所发电量用于供应整个大棚内的部件工作，控制器再控制驱动电机33带动旋转管31转动，使得高压喷头32的喷嘴在光伏板上的射点在光伏板上移动，从而整个光伏板上的灰尘能够更快的冲刷掉；通过设置两组高压喷头32，初始位置时一排高压喷头32喷射的水流落点落在相邻光伏板最远的一边上，相邻另一排的高压喷头32喷射的水流落点落在相邻光伏板最近的一边上；在驱动电机33驱动旋转管31转动带动两边的高压喷头32转动的过程中，驱动电机33只需将一排高压喷头32喷射的水流在相邻光伏板最远的一边上的落点旋转到最近的一边上，驱动电机33只需进行单次转动，光伏板即可进行两次清洗；使得可以在较短的时间内即可将光伏板冲洗干净，提高清洗效率，同时一次冲刷更加节省水资源；通过设置扰流片4，在不需要对光伏板进行清洗时，控制器停止对旋转管31内泵水，同时控制器控制旋转管31转动带动扰流片4转动，对食用菌大棚内部的空气进行搅动，进行通风处理，使得内部空气流动；通过设置捕虫网5，捕虫网5的内部放置有吸引蚊虫的诱虫片，在驱动电机33带动扰流片4转动的过程中，也带动捕虫网5转动，使得捕虫网5能够在转动的过程中更容易捕捉到蚊虫，同时能够使诱虫片的味道更快的散发出来，对蚊虫进行诱杀；每隔一段时间还可以将捕虫网5拆卸下来进行清理，对内部的诱虫片进行更换；通过设置柔性绳8，初始状态时通风片7处于水平状态，在驱动电机33带动扰流片4转动的过程中，食用菌大棚两侧的驱动电机33转动的方向相反，来回带动柔性绳8来带动通风片7转动，实现大棚顶部的通风效果；通过控制器控制转动电机9转动带动光伏支架2上端的卡块脱离大棚支架1，再移动支撑杆10的下端，使得支撑杆10转变为倾斜状态，从而光伏支架2的高度降低，有利于施工人员对光伏板进行检查维修；通过在需要将光伏支架2进行检修时，维修人员通过触动支撑杆10上的信号传递装置，使得控制器转动电机9带动光伏支架2上的卡块脱离大棚支架1之后，维修人员手动移动支撑杆10向远离光伏支架2的一侧移动，同时控制器控制电动伸缩杆12收缩，使得支撑杆10的高度降低，从而光伏支架2的高度降低；在需要对一侧的光伏板进行检修时；转动电机9带动一侧光伏支架2上的卡块脱离大棚支架1之后，双向伸缩杆13靠近光伏板的一侧与电动伸缩杆12同时收缩，使得光伏支架2的高度降低。
为验证本发明的实际应用效果，作出以下实验：
1.试验设计
在同一片土地上选取位置临近的B、C、D三组现有的食用菌光伏大棚，同时在临近位置搭建A组本发明的食用菌大棚；A、B、C、D组所采用光伏板的面积和初始发电效率一致；食用菌大棚内其他系统的工作情况保持一致。
2.实验结果处理
在一个月内随机选取四天的时间对大棚的发电量进行统计；根据大棚内的电表计量对每天光伏板积累的发电量进行统计。
3.实验结果
根据发电量公式：L＝Q×S×η1×η
其中L：光伏大棚日发电量；Q：倾斜面日总辐射量；S：光伏组件的面积；η1：光伏组件的转化效率；η：光伏大棚系统总效率；
根据上表可以看出在前期各组之间的发电量在同一天的数据无较大差异，随着时间的推移，B、C、D组的发电量数据明显低于A组的发电量；
根据上述公式可以得出在光伏组件的面积和倾斜面日总辐射量一致的情况下，日发电量的多少与光伏组件的转化效率有关；
根据说明书附图中的图4可以看出A组的发电量数据较为平稳，无较大波动；B、C、D组的发电量数据呈明显下降趋势；
综上，现有技术的光伏食用菌大棚相较于本发明光伏食用菌大棚；在相同无人员管理期间的发电量明显较少，同时发电量数据持续呈下降趋势；
上述前、后、左、右、上、下按照人物观察视角为标准，装置面对观察者的一面定义为前，观察者左侧定义为左，依次类推。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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1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保护范围的限制。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种食用菌生长与光伏发电互补的食用菌大棚，包括控制器和大棚支架(1)；大棚支架(1)内部形成密闭环境，所述大棚支架(1)的顶部具有两个对称的斜面，其特征在于：该食用菌大棚还包括：
光伏支架(2)，所述光伏支架(2)上安装有光伏板；所述光伏支架(2)倾斜安装在所述斜面上；
清洁模块(3)，安装于大棚支架(1)上端的所述光伏支架(2)的一端；所述清洁模块(3)包括多个旋转管(31)，多个所述旋转管(31)对称安装在所述斜面上并位于所述光伏支架(2)的上方；旋转管(31)上安装有至少一排高压喷头(32)，旋转管(31)与高压水泵连通。
2.根据权利要求1所述的一种食用菌生长与光伏发电互补的食用菌大棚，其特征在于：旋转管(31)的一端固连有驱动电机(33)的驱动端，旋转管(31)的另一端与大棚支架(1)转动连接。
3.根据权利要求2所述的一种食用菌生长与光伏发电互补的食用菌大棚，其特征在于：位于所述斜面两端的旋转管(31)上安装有一排高压喷头(32)，位于相邻的所述光伏支架(2)之间的旋转管(31)上安装有两排高压喷头(32)；所述高压喷头(32)的旋转角度覆盖相邻的光伏板接近的一边与远离的一边。
4.根据权利要求3所述的一种食用菌生长与光伏发电互补的食用菌大棚，其特征在于：一排所述高压喷头(32)喷射的水流落点落在相邻光伏板最远的一边上，相邻另一排所述高压喷头(32)喷射的水流落点落在相邻光伏板最近的一边上。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的一种食用菌生长与光伏发电互补的食用菌大棚，其特征在于：旋转管(31)朝向大棚支架(1)内部的侧面上固连有扰流片(4)。
6.根据权利要求5所述的一种食用菌生长与光伏发电互补的食用菌大棚，其特征在于：所述扰流片(4)的下端可拆卸连接有捕虫网(5)。
7.根据权利要求5所述的一种食用菌生长与光伏发电互补的食用菌大棚，其特征在于：所述大棚支架(1)的顶部安装有通风天窗(6)，通风天窗(6)上铰接有通风片(7)；所述扰流片(4)与通风片(7)之间设置有柔性绳(8)。
8.根据权利要求7所述的一种食用菌生长与光伏发电互补的食用菌大棚，其特征在于：所述光伏支架(2)的下端与大棚支架(1)铰接；所述光伏支架(2)的上端通过卡块与大棚支架(1)上端卡合，卡块的一端设置有转动电机(9)；所述光伏支架(2)朝向所述大棚支架(1)内部的一侧铰接有支撑杆(10)；所述支撑杆(10)的另一端与地面接触或放置在大棚支架(1)上。
9.根据权利要求8所述的一种食用菌生长与光伏发电互补的食用菌大棚，其特征在于：所述支撑杆(10)中部设置有电动伸缩杆(12)；所述支撑杆(10)上设置有信号传递装置；所述信号传递装置与控制器连接。
10.根据权利要求9所述的一种食用菌生长与光伏发电互补的食用菌大棚，其特征在于：位于一端的两个所述支撑杆(10)之间设置有双向伸缩杆(13)；所述支撑杆(10)的下端滑动连接有稳定块(11)。
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