CN114303722B - 一种智能型光伏玻璃温室及其运行方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种智能型光伏玻璃温室及其运行方法和应用，属于玻璃温室技术领域，包括若干组南北方向并列设置的温室单元，若干组温室单元的棚顶框架形成W型，玻璃侧墙设置在温室主体框架的四周且非相邻温室单元连接处，朝南向棚顶框架上东西方向设置呈周期性安装的光伏板和Ⅰ型匀光板，每两组光伏板的中间设置一组Ⅰ型匀光板为一周期，Ⅱ型匀光板通铺在朝北向棚顶框架上。本发明通过玻璃温室主体框架、光伏板、Ⅰ型匀光板、Ⅱ型匀光板，保证该温室下部地面的光照强度为普通光照强度的70％左右，有助于减少地面水蒸发，而且保证光照处光照强度的均匀性，同时温室内安装有补光灯，通过“削峰填谷”式智能电路的调控，实现光伏发电与温室种植两不误。
Description
技术领域
本发明属于玻璃温室技术领域，具体涉及一种智能型光伏玻璃温室及其运行方法和应用。
背景技术
在全球化石资源枯竭以及气候变暖的大背景下，太阳能成为了重要的可再生能源，从2011年至2020年，中国的累计光伏装机量从3GW增长至252.5GW，光伏产业必将承担重要使命。“光伏+农业”这一概念的提出，有效的解决了“光伏”与“农业”争地的问题，即一地两用，在同一土地上进行既进行农业生产又进行光伏发电，是光伏产业发展应用的重要方向。
“光伏农业”核心技术是解决“光伏”与“农业”争地的问题，目前国内外的光伏农业的主要方案采用的是纯粹的几何分光，即将光伏电池按一定占空比的方式进行排布，从而让光伏板下的部分植物可以在不同时间段接受到部分的阳光，但是这种方案在本质上会引起农业上的光照不均，导致农作物的长势不均。另一方面在阳光充裕的春季、夏季、秋季，从中午11：00-下午2：00，中国中东部地区玻璃温室光照强度都超过农作物饱和光吸收强度，大部分温室植物都被迫进入午休状态。在农地上增装光伏板在本质上会造成光伏板下方农地上的平均光强减弱。所以在光照适当减弱的情况下，反而可以促进农作物的增产增收。
文洛型温室因为透光率高、保湿能力强、自动化程度高等一系列优点，在荷兰有着广泛的应用，而且荷兰正依赖其先进的文洛玻璃温室系统成为世界第二大农产品出口国。然而这种文洛型玻璃温室在我国却呈现出水土不服的状态，因为我国在夏季的时候大多数地方普遍高温且光照充足，使得文洛型玻璃温室内的光强与温度过高，抑制了农作物的光合作用。所以，适当对文洛型玻璃温室进行降温处理对其在我国的推广将会有重大的帮助。将太阳能光伏板安装在文洛型玻璃温室上，不仅能够起到遮荫的效果来提高农作物的产量，同时能够产生一定的电量直接为文洛型玻璃温室的运行供能，达到节能减排的效果。
专利CN209218747U与专利CN213306498U均提出了光伏玻璃温室的结构设计，但只是着重于提高光伏板的发电效率，其本质上仍然无法解决光伏玻璃温室中太阳光分布不均的问题，无法保证玻璃温室内部植物的生长。
基于上述内容，本发明提出了一种智能型光伏玻璃温室及其运行方法和应用，解决上述问题。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种结构简单，设计合理的一种智能型光伏玻璃温室及其运行方法和应用。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种智能型光伏玻璃温室，包括若干组南北方向并列设置的温室单元，所述温室单元包括温室主体框架、等边钝角状棚顶框架、光伏板、Ⅰ型匀光板、Ⅱ型匀光板和玻璃侧墙，所述等边钝角状棚顶框架固定在温室主体框架上，若干组温室单元的棚顶框架形成W型，所述玻璃侧墙设置在温室主体框架的四周且非相邻温室单元连接处，朝南向所述棚顶框架上东西方向设置呈周期性安装的光伏板和Ⅰ型匀光板，每两组所述光伏板的中间设置一组所述Ⅰ型匀光板为一周期，所述Ⅱ型匀光板通铺在朝北向棚顶框架上。
作为本发明的进一步优化方案，相邻Ⅱ型匀光板以及Ⅰ型匀光板与光伏板之间均设有防水密封层。
作为本发明的进一步优化方案，所述Ⅰ型匀光板与Ⅱ型匀光板为高透过率玻璃材质制成，Ⅰ型匀光板受光面与Ⅱ型匀光板受光面为光滑平面，Ⅰ型匀光板透光面与Ⅱ型匀光板透光面为菲涅尔透镜精细结构。
作为本发明的进一步优化方案，所述Ⅰ型匀光板透光面的结构单元为梯形凸起结构,呈周期性排列组成，用于将入射光往温室东、西方向匀光。
作为本发明的进一步优化方案，所述Ⅰ型匀光板透光面梯形凸起结构包括斜边、上底和下底，下底的宽度为上底的一半，所述Ⅰ型匀光板透光面结构单元的斜边角度、上底和下底的宽度的具体表达公式为：
其中，α1为所述Ⅰ型匀光板透光面结构单元的斜边角度，a为所述Ⅰ型匀光板透光面结构单元的梯形上底和下底的宽度，n1为所述Ⅰ型匀光板的折射率，n0为空气的折射率，L1为所述Ⅰ型匀光板的宽度，H为所述Ⅰ型匀光板安装高度，h1为所述Ⅰ型匀光板透光面结构单元的槽深，k1为所述Ⅰ型匀光板与所述光伏板的面积比。
作为本发明的进一步优化方案，所述Ⅰ型匀光板透光面梯形凸起结构的周期数为N1，N1的具体表达公式为：
其中，α1为所述Ⅰ型匀光板透光面结构单元的斜边角度，a为所述Ⅰ型匀光板透光面结构单元的梯形上底和下底的宽度，L1为所述Ⅰ型匀光板的宽度，h1为所述Ⅰ型匀光板透光面结构单元的槽深。
作为本发明的进一步优化方案，所述Ⅱ型匀光板透光面的结构单元为若干组不同大小的锯齿组成，并呈周期性排列，用于将入射光往温室南、北方向匀光。
作为本发明的进一步优化方案，所述Ⅱ型匀光板透光面中锯齿包括第一锯齿和第二锯齿，所述第一锯齿和第二锯齿的斜边角度的具体表达公式为：
θ0为所述Ⅱ型匀光板相对于地面的倾角，θ1为所述Ⅱ型匀光板透光面结构单元的第一锯齿斜边角度，θ1′为所述Ⅱ型匀光板透光面结构单元的第二锯齿斜边角度，θ2为从所述Ⅱ型匀光板透光面出射的太阳光线与地面的第一夹角，θ2′为从所述Ⅱ型匀光板透光面出射的太阳光线与地面的第二夹角，
为太阳光线与地面的高度角，n0为空气的折射率，n1为所述Ⅱ型匀光板的折射率。根据此方程组可以求得所述Ⅱ型匀光板透光面中锯齿的斜边角度θ1，H为所述Ⅱ型匀光板安装高度，L2为所述Ⅱ型匀光板的长度，且所述光伏板的长度与所述Ⅱ型匀光板的长度相同。
作为本发明的进一步优化方案，所述Ⅱ型匀光板透光面结构单元的周期数为N2，N2的具体表达公式为：
其中，L2为所述Ⅱ型匀光板的长度，θ0为所述Ⅱ型匀光板相对于地面的倾角，θ1为所述Ⅱ型匀光板透光面结构单元的第一锯齿斜边角度、θ1′为所述Ⅱ型匀光板透光面结构单元的第二锯齿斜边角度，h2为所述Ⅱ型匀光板透光面结构单元的槽深。
作为本发明的进一步优化方案，所述Ⅰ型匀光板和所述Ⅱ型匀光板的厚度相同，且均为1mm-3mm。
作为本发明的进一步优化方案，所述玻璃温室内部设有LED补光灯和光合光量子通量密度传感器，所述玻璃温室外玻璃侧墙上设有控制器，所述光伏板的输出端通过逆变器联入电网，所述LED补光灯的输入端通整流电路连接电网的输出端，所述光伏板的输出端连接控制器的输入端，所述LED补光灯的输入端分别连接控制器和光伏板的输出端。
本发明还提供了一种上述智能型光伏玻璃温室的运行方法，步骤如下：
(1)利用玻璃温室内光合光量子通量密度传感器的采集PPFD值，将PPFD值传输至控制器；
(2)当PPFD值高于设定值时，将所述光伏板所发的电全部输入电网中，当 PPFD值低于设定值时，且光伏板所发的电足以驱动LED补光灯时，将所述光伏板所发的电直接用来驱动所述LED补光灯，当光伏板所发的电不足以驱动LED补光灯时，所述控制器控制电网驱动LED补光灯。
作为本发明的进一步优化方案，所述设定值为200μmol/㎡s。
本发明还提供了一种上述智能型光伏玻璃温室在干旱缺水且贫瘠区域温室种植中的应用。
本发明的有益效果在于以下几点：
发明提供了一种智能型光伏玻璃温室，通过玻璃温室主体框架、光伏板、Ⅰ 型匀光板、 Ⅱ 型匀光板相组合，实现了光伏发电与温室种植两不误的目的，保证在该玻璃温室中地面的光照强度相较于室外得到减弱，有助于有效减少地面水蒸发，且有利于作物在正午时段的光合作用，适合干旱缺水且贫瘠区域；通过改变Ⅰ 型匀光板与光伏板的面积比，能够有效调控玻璃温室相对于传统温室的平均直射光强，其变化范围为： 60％～75％，从而满足不同需光要求的植株生长；充分利用光伏发电与电网联接的便利，在玻璃温室内安装LED补光灯和光照传感器，可以在日照强度不够的情况下，将本光伏发电首先用于玻璃温室内补光，日照强度大的时候再把全部发电输送给电网，在连续阴雨天情况下，则从电网反向供电，给玻璃温室内LED补光灯供电，从而实现玻璃温室光照智能调控，保证植株在玻璃温室内能够持续进行高效的光合作用。
附图说明
图1是本发明智能型光伏玻璃温室的结构单元图；
图2是本发明智能型光伏玻璃温室的外观示意图；
图3是本发明智能型光伏玻璃温室的俯视图；
图4是本发明智能型光伏玻璃温室的匀光板展开截面示意图；
图5是本发明智能型光伏玻璃温室的Ⅰ型匀光板设计示意图；
图6是本发明智能型光伏玻璃温室的Ⅱ型匀光板设计示意图；
图7是本发明智能型光伏玻璃温室的Ⅰ型匀光板受光模拟图；
图8是本发明智能型光伏玻璃温室的Ⅱ型匀光板受光模拟图；
图9是本发明智能型光伏玻璃温室的补光灯安装示意图；
图10是本发明智能型光伏玻璃温室的光伏板全天输出功率变化曲线图；
图11是本发明智能型光伏玻璃温室的全天PPFD值变化曲线图；
图12是本发明智能型光伏玻璃温室的电路图。
图中：1、温室主体框架；2、棚顶框架；3、光伏板；4、Ⅰ型匀光板；41、Ⅰ型匀光板受光面；42、Ⅰ型匀光板透光面；421、Ⅰ型匀光板透光面结构单元；5、Ⅱ型匀光板；51、Ⅱ型匀光板受光面；52、Ⅱ型匀光板透光面；521、Ⅱ型匀光板透光面结构单元；6、玻璃侧墙；7、LED补光灯；8、控制器；9、地面。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
如图1-图3所示，本实施例的一种智能型光伏玻璃温室，包括若干组南北方向并列设置的温室单元，所述温室单元包括温室主体框架1、棚顶框架2、光伏板3、Ⅰ型匀光板4、Ⅱ型匀光板5和玻璃侧墙6，棚顶框架2为等边钝角状，且固定在温室主体框架1上，若干组温室单元的棚顶框架1形成W型，棚顶框架搭2建在温室主体框架1上，玻璃侧墙 6安装在温室主体框架1的四周，光伏板3朝南安装在棚顶框架2上，Ⅰ型匀光板受光面 41朝南安装在棚顶框架2上，并且位于光伏板3的中间，Ⅱ型匀光板受光面51朝北安装在在棚顶框架2上，相邻Ⅱ型匀光板5以及Ⅰ型匀光板4与光伏板3之间均设有防水密封层。
如图4所示，Ⅰ型匀光板4与Ⅱ型匀光板5为高透过率玻璃材质制成，Ⅰ型匀光板受光面41与Ⅱ型匀光板受光面51为光滑平面，Ⅰ型匀光板透光面42与Ⅱ型匀光板透光面52为菲涅尔透镜类似的表面精细结构。
如图5所示，Ⅰ型匀光板透光面42结构单元的斜边角度、上底和下底的宽度与光伏板3和Ⅰ型匀光板4的面积比以及Ⅰ型匀光板4安装高度以及角度有关，Ⅰ型匀光板透光面421结构单元的斜边角度、上底和下底的宽度的具体表达公式为：
其中，α1为所述Ⅰ型匀光板透光面结构单元421的斜边角度，a为Ⅰ型匀光板透光面结构单元421的梯形上底和下底的宽度，n1为所述Ⅰ型匀光板4的折射率，n0为空气的折射率，L1为所述Ⅰ型匀光板4的宽度，H为所述Ⅰ型匀光板4安装高度，h1为Ⅰ型匀光板透光面结构单元421的槽深，k1为所述光伏板3与Ⅰ型匀光板4的面积比。
Ⅰ型匀光板透光面结构单元的周期数为N1，取决于压制所述Ⅰ型匀光板的加工设备的大小和所述Ⅰ型匀光板的厚度。Ⅰ型匀光板透光面结构单元421的周期数具体表达公式为：
其中，α1为Ⅰ型匀光板透光面结构单元421的斜边角度，a为Ⅰ型匀光板透光面结构单元421的梯形上底和下底的宽度L1为所述Ⅰ型匀光板4的宽度，h1为所述Ⅰ型匀光板透光面结构单元421的槽深。
本实施例中Ⅰ型匀光板4的材料为高透过率玻璃，折射率为1.51，空气的折射率为1，L1为1米，k1为2，h1为0.5mm，H为3～4米时，可以求得Ⅰ型匀光板透光面结构单元421的斜边角度α1的值为29.4°～24.2°，Ⅰ型匀光板透光面结构单元421的梯形上底和下底的宽度a为0.44mm～0.56mm，Ⅰ型匀光板透光面结构单元421的周期数N1为376～300。
如图6所示，Ⅱ型匀光板透光面结构单元521的锯齿的斜边角度和光伏板3与Ⅱ型匀光板5的面积比以及Ⅱ型匀光板5安装高度以及角度有关。Ⅱ型匀光板透光面结构单元521的锯齿的斜边角度的具体表达公式为：
θ0为Ⅱ型匀光板5相对于地面9的倾角，θ1为Ⅱ型匀光板透光面结构单元521的第一锯齿斜边角度，θ1′为Ⅱ型匀光板透光面结构单元521的第二锯齿斜边角度，θ2为从Ⅱ型匀光板透光面52出射的太阳光线与地面9的第一夹角，θ2′为从Ⅱ型匀光板透光面52出射的太阳光线与地面9的第二夹角，
为太阳光线与地面9的高度角，n0为空气的折射率，n1为Ⅱ型匀光板5的折射率，H为Ⅱ型匀光板5安装高度，L2为Ⅱ型匀光板5的长度，且光伏板3的长度与所述Ⅱ型匀光板的长度相同。
Ⅱ型匀光板透光面结构单元521的周期数为N2，Ⅱ型匀光板透光面结构单元521的周期数具体表达公式为：
其中，L2为Ⅱ型匀光板5的长度，H2为Ⅱ型匀光板5的厚度，θ1、θ1′为Ⅱ型匀光板透光面结构单元521中锯齿的斜边角度，m2为Ⅱ型匀光板透光面结构单元521中水平边与斜边的长度比值，t2为Ⅱ型匀光板透光面结构单元521的槽深与Ⅱ型匀光板5的厚度的比值。
其中，L2为Ⅱ型匀光板5的长度，θ0为Ⅱ型匀光板5相对于地面9的倾角，θ1为Ⅱ型匀光板透光面结构单元521的第一锯齿斜边角度、θ1′为Ⅱ型匀光板透光面结构单元521的第二锯齿斜边角度，h2为Ⅱ型匀光板透光面结构单521元的槽深。
我国大部分土地处于北纬20°至北纬40°之间，不同地区的太阳高度角的变化较大，当
为70°，θ0为20°，L2为1.6米，n0为1，n1为1.51，h2，H为3～4米时，可以求得Ⅱ型匀光板透光面结构单元521的第一锯齿斜边角度θ1为34.1°～30.8°，Ⅱ型匀光板透光面结构单元521的第二锯齿斜边角度θ1′为26.0°～23.8°，Ⅱ型匀光板透光面结构单元 521的周期数N2为320～299。
如图7-图8所示，Ⅰ型匀光板透光面42与Ⅱ型匀光板透光面52均为周期性锯齿阵列结构，不仅能够实现匀光的效果，同时也可以减少匀光板的厚度和生产难度，Ⅰ型匀光板4的功能为将入射光往东、西方向匀光，Ⅱ型匀光板5的功能为将入射光往南、北方向匀光，光伏板3与Ⅰ型匀光板4的面积比为2：1，从而改变玻璃温室内直射光照明的平均直射光照强度，玻璃温室内的平均直射光强为传统温室平均直射光强的60％，在实现发电的同时，又可以使玻璃温室内部减少一部分光照且实现均匀照明，更加有利于农作物生长，有助于有效减少地面水蒸发，节约水资源，在干旱缺水且贫瘠区域提升农业可耕性。
如图7所示，Ⅰ型匀光板4安装在两个光伏板3的中间，当光线直射在匀光板4以及光伏板3上时，入射在光伏板3上的光线将会被遮挡，入射在Ⅰ型匀光板4上的光线将会一分为三，其中一部分光线的方向与入射方向相同射出，另一部分的光线则会在经过Ⅰ型匀光板透光面42后分别向左以及向右偏折照射在光伏板3的下方，从而实现均匀的照明。
如图8所示，当光线直射在Ⅱ型匀光板上时，一部分光线的方向与入射方向相同射出，另一部分的光线则会在经过Ⅱ型匀光板透光面52后偏折照射在北侧光伏板3的下方，从而实现均匀的照明。
如图9-图12所示，玻璃温室内部设有LED补光灯7和光合光量子通量密度传感器，玻璃温室外玻璃侧墙上设有控制器8，光伏板的输出端通过逆变器联入电网，LED补光灯7的输入端通整流电路连接电网的输出端，所述光伏板3的输出端连接控制器的输入端，LED补光灯7的输入端分别连接控制器8和光伏板的输出端。玻璃温室的运行方法如下：
(1)利用玻璃温室内光合光量子通量密度传感器的采集PPFD值，将PPFD值传输至控制器；
(2)当PPFD值高于数值200μmol/㎡s时，将所述光伏板所发的电全部输入电网中，当PPFD值低于数值200μmol/㎡s时，200μmol/㎡为系统设定的优选值，可根据作物的种类以及种植季节进行相对应的调整，且光伏板所发的电足以驱动LED补光灯时，将所述光伏板所发的电直接用来驱动所述LED补光灯，当光伏板所发的电不足以驱动LED补光灯时，所述控制器控制电网驱动LED补光灯。
具体地，利用光伏板3发电进行供电，可以将玻璃温室内适合农作物吸收的光照强度提升100％以上，在阴雨天，也可以接电网电供电，保证玻璃温室内农作物生长需要。对于植物生长而言，当光合光量子通量密度(PPFD)处于200μmol/㎡s以上时，便能够实现较好的生长。在一天的过程中，当处于正午时段时，农地上的PPFD的数值最强，远超植物光合作用的光饱和点，若是直接照射，则会减弱植物的光合作用，所以当正午的光线经过光伏板3的遮阴处理和Ⅰ型匀光板4以及Ⅱ型匀光板5的匀光处理后，光伏玻璃温室内的PPFD得到了减弱，提升了植物的光合速率，且此时一亩地上的光伏板3的发电量为35KW，此时控制器8将光伏板3全部发的电输入到电网中。在全天光照强度减弱的时段内，光伏玻璃温室内的PPFD数值较弱，且此时一亩地上光伏板3的发电量小于15KW时，则控制器3直接将光伏板3所产生的直流电来驱动LED补光灯7，对设施内的植物进行照明，提升光伏玻璃温室内的PPFD数值，从而提升植物的光合作用效率，同时也避免了电能在存储或者电压转换过程中产生的能量浪费，提高了电能的利用效率。同时，因为所种植的植株在不同生长阶段的需光程度不同以及不同类型的植株有长日照与短日照的区别，所以LED补光灯7的照明总时长会随着所种植的植株种类以及其不同的生长阶段进行调整。因此，在光伏板3、Ⅰ型匀光板4、Ⅱ型匀光板5、LED补光灯7和控制器8的作用下，通过全天光环境削峰填谷式的调控方法，在实现发电的同时，也促进了光伏玻璃温室内植物的生长。
在全年的情况下，由于冬季的光照强度较弱，控制器8直接用光伏板3生成的电能驱动LED补光灯7，从而成倍提升玻璃温室内光合作用，进而在中国传统春节前后大幅提升玻璃温室内蔬菜产量和品质。在春、秋和夏季等光照强度较强的时段内，则采用削峰填谷式的调控方法来控制LED补光灯7，为农户带来稳定的收益。
因为玻璃温室本身结构可以基本支撑光伏板3、Ⅰ型匀光板4、Ⅱ型匀光板5，加装光伏以后，光伏发电成本实际上要低于单独安装光伏板的成本，并且可保证每个大棚农作物冬季增加产量超过20％以上。
根据现有光伏板3、Ⅰ型匀光板4和Ⅱ型匀光板5生产成本估算，本实施例的光伏玻璃温室中光伏发电成本可显著低于现有技术中的单独光伏系统的造价成本；另一方面，本发明充分利用玻璃温室与电网联网的便利条件，通过加装LED补光灯7，实现玻璃温室内农作物光照智能调控；因此在光伏发电的同时，农作物也能产生更好的经济效益。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种智能型光伏玻璃温室，其特征在于，包括若干组南北方向并列设置的温室单元，所述温室单元包括温室主体框架、等边钝角状棚顶框架、光伏板、Ⅰ型匀光板、Ⅱ型匀光板和玻璃侧墙，所述等边钝角状棚顶框架固定在温室主体框架上，若干组温室单元的棚顶框架形成W型，所述玻璃侧墙设置在温室主体框架的四周且非相邻温室单元连接处，朝南向所述棚顶框架上东西方向设置呈周期性安装的光伏板和Ⅰ型匀光板，每两组所述光伏板的中间设置一组所述Ⅰ型匀光板为一周期，所述Ⅱ型匀光板通铺在朝北向棚顶框架上；
所述Ⅰ型匀光板与Ⅱ型匀光板为高透过率玻璃材质制成，Ⅰ型匀光板受光面与Ⅱ型匀光板受光面为光滑平面，Ⅰ型匀光板透光面与Ⅱ型匀光板透光面为菲涅尔透镜精细结构；
所述Ⅰ型匀光板透光面的菲涅尔透镜精细结构为梯形凸起结构呈周期性排列组成，用于将入射光往温室东、西方向匀光；
所述Ⅰ型匀光板透光面的梯形凸起结构包括斜边角度、上底和下底，上底宽度为下底宽度的一半，所述Ⅰ型匀光板透光面结构单元的斜边角度
、上底
的宽度的具体表达公式为：
其中，
为所述Ⅰ型匀光板透光面结构单元的斜边角度
为所述Ⅰ型匀光板透光面结构单元的梯形上底的宽度，
为所述Ⅰ型匀光板的折射率，
为空气的折射率，
为所述Ⅰ型匀光板的宽度，
为所述Ⅰ型匀光板安装高度，
为所述Ⅰ型匀光板透光面结构单元的槽深，k1为所述Ⅰ型匀光板与所述光伏板的面积比；
所述Ⅰ型匀光板的梯形凸起结构的周期数为N1，N1的具体表达公式为：
其中，
为所述Ⅰ型匀光板透光面结构单元的斜边角度，
为所述Ⅰ型匀光板透光面结构单元的梯形上底的宽度，
为所述Ⅰ型匀光板的宽度，
为所述Ⅰ型匀光板透光面结构单元的槽深；
所述Ⅱ型匀光板透光面的菲涅尔透镜精细结构为若干组不同大小的锯齿为一周期呈周期性排列组成，用于将入射光往温室南、北方向匀光；
所述Ⅱ型匀光板透光面中锯齿包括第一锯齿和第二锯齿，所述第一锯齿和第二锯齿的斜边角度的具体表达公式为：
其中，
为所述Ⅱ型匀光板相对于地面的倾角，
为所述Ⅱ型匀光板透光面结构单元的第一锯齿斜边角度，
为所述Ⅱ型匀光板透光面结构单元的第二锯齿斜边角度，
为从所述Ⅱ型匀光板透光面出射的太阳光线与地面的第一夹角，
为从所述Ⅱ型匀光板透光面出射的太阳光线与地面的第二夹角，
为太阳光线与地面的高度角，
为空气的折射率，
为所述Ⅱ型匀光板的折射率；根据此方程组可以求得所述Ⅱ型匀光板透光面中锯齿的斜边角度
，
为所述Ⅱ型匀光板安装高度，
为所述Ⅱ型匀光板的长度，且所述光伏板的长度与所述Ⅱ型匀光板的长度相同；
所述Ⅱ型匀光板菲涅尔透镜精细结构的周期数为N2，N2的具体表达公式为：
其中，
为所述Ⅱ型匀光板的长度，
为所述Ⅱ型匀光板相对于地面的倾角，
为所述Ⅱ型匀光板透光面结构单元的第一锯齿斜边角度、
为所述Ⅱ型匀光板透光面结构单元的第二锯齿斜边角度，
为所述Ⅱ型匀光板透光面结构单元的槽深。
2.根据权利要求1所述的一种智能型光伏玻璃温室，其特征在于，相邻Ⅱ型匀光板以及Ⅰ型匀光板与光伏板之间均设有防水密封层。
3.根据权利要求1所述的一种智能型光伏玻璃温室，其特征在于，所述Ⅰ型匀光板和所述Ⅱ型匀光板的厚度相同，且均为1mm-3mm。
4.根据权利要求1所述的一种智能型光伏玻璃温室，其特征在于，所述玻璃温室内部设有LED补光灯和光合光量子通量密度传感器，所述玻璃温室外玻璃侧墙上设有控制器，所述光伏板的输出端通过逆变器联入电网，所述LED补光灯的输入端通整流电路连接电网的输出端，所述光伏板的输出端连接控制器的输入端，所述LED补光灯的输入端分别连接控制器和光伏板的输出端。
5.一种如权利要求1-4任一所述的智能型光伏玻璃温室的运行方法，其特征在于，步骤如下：
（1）利用玻璃温室内光合光量子通量密度传感器的采集PPFD值，将PPFD值传输至控制器；
（2）当PPFD值高于设定值时，将所述光伏板所发的电全部输入电网中，当PPFD值低于设定值时，且光伏板所发的电足以驱动LED补光灯时，将所述光伏板所发的电直接用来驱动所述LED补光灯，当光伏板所发的电不足以驱动LED补光灯时，所述控制器控制电网驱动LED补光灯。
6.根据权利要求5所述的运行方法，其特征在于，所述设定值为200μmol/㎡s。
7.一种如权利要求1-4任一所述的智能型光伏玻璃温室在干旱缺水且贫瘠区域温室种植中的应用。
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