CN201153424Y - 具有风能、太阳能光伏补照功能的植物生态种植棚系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种具有风能、太阳能光伏补照功能的植物生态种植棚系统,包括:生态棚,蓄、给水装置,光谱辐照装置,气温调节装置,风光发电、蓄能装置,主控制器。风电、太阳能光伏组件的电力输出端与主控制器的电力输入端相连,风能、太阳能发出的电力经主控制器控制后输入蓄电池,把电能储存在蓄电池里,各负载需要时由蓄电池提供电源。主控制器里分别有光控模块、温控模块和湿度控制模块,各控制模块分别接受相应感应器的信号,控制各自的终端元件LED辐照灯、恒流通风窗、水泵工作。给棚内作物进行补光、浇水及调节气温,以达到棚内作物最佳的生长环境。

Description

具有风能、太阳能光伏补照功能的植物生态种植棚系统 技术领域本实用新型属于一种植物生态种植栩,具体涉及一种具有风能、太阳能光伏 补照功能的植物生态种植棚,即利用风能和太阳能光伏供电在大糊内可以自动增 补适当的光照、浇水及调节空气和温度的植物生态种植棚系统。背景技术目前作物种植大棚已经大面积推广了,特别是蔬菜种植大榴和珍贵花草、药 材培植棚倍受农民青睐。但是,受自然条件的限制,现在大棚只解决作物生长的 部分条件,如温度、水分等。而植物赖以进行光合作用的二氧化碳、光能等物质, 受到透光膜或玻璃的过滤和隔离,很难达到棚内作物正常生长的需要。因此,大 棚内的作物就象一个营养不良的孩子,产量低,品质差。相应地增加了大棚作物 成本,从而导致大棚作物的经济优势的衰退,影响了植物生态种植棚的发展。 发明内容:为了解决大栩内作物光照不足、水分不足、空气有效成分不足的问题。本实 用新型提供了一种智能控制系统,它能根据棚内环境状况自动补照、浇水、调节 空气和温度。使大棚内温度、光照、水分、空气等达到作物生长的最佳状态,同 时还可以根据不同作物需求进行人工"配餐",以达到该种作物的最佳生长需求。本实用新型为实现其目的所采取的技术方案: 一种具有太阳能光伏补照功 能的植物生态种植棚,包括:生态棚,蓄、给水装置,光谱辐照装置,空气温度 调节装置,太阳能光伏组件,蓄电池,主控制器。太阳能光伏组件的电力输出端 与主控制器的电力输入端相连,太阳能发出的电力经主控制器控制后输入蓄电池, 把电能储存在蓄电池里,主控制器里分别有光控模块、温控模块和湿度控制模块, 各控制模块分别接受不同的信号,控制各自的终端元件。主控制器的电力输出端 分别与光谱辐照装置的光谱辐照灯负载及蓄、给水装置的给水泵负载相连,主控 制器的光控模块、湿度控制模块根据光谱辐照灯及湿敏感应器传来的信号,把蓄 电池的电力以低压直流的形式输送给光谱辐照灯及给水泵以控制大棚内的光照强度和湿度;主控制器的电力输出端还与空气温度调节装置的恒流通风窗的电机 负载相连,主控制器的温控模块根据温度感应器传来的信号,来控制恒流通风窗 的开度,以控制大棚内的温度及空气成分;主控制器的电力输入端也可切换到市 电,由市电经主控制器控制后输出给各用电装置。本方案的蓄、给水装置由雨水 收集池或小口井,给水泵,给水管组成。雨水收集池或小口井在地面以下,可在 大棚内,也可在大棚外,给水泵,给水管均在大棚内,给水泵的入水管深入到蓄 水池中或小口井水中,给水泵的出水管管口有多组,分布在相应的畦沟里,畦沟 里有湿敏感应器,根据畦沟土壤的湿度情况发出信号,通过主控制器控制水泵工 作。也可人工手动给水。本方案的光谱辐照装置由辐照灯,光敏感受器组成。辐 照灯由高亮度单色LED发光管组成,根据作物最佳的光合作用波谱,选择合适 的LED发光管。光敏控制根据外界光的强弱来控制辐照灯的明灭,辐照灯悬挂 在生态棚的顶部。温控装置由恒流通风窗构成,恒流通风窗在生态棚的一端或两 端。本发明工作原理:太阳能光伏发电是光生伏打效应,产生低压直流电,太阳能产生的低压直流 电力经主控制器控制后输入到蓄电池,各功能装置用电时,经主控制器控制后由 蓄电池以低压直流形式供给,光伏辐照灯采用高亮度单色LED发光管,从而改变 了太阳光中的波谱,根据不同作物的生长需求以,增配合适的辐照光谱,增加作 物的光合作用功能。 本实用新型的有益效果:1、 由于采用了雨水收集池,大大地节约了水资源。2、 由于采用了太阳能光伏非逆变直接供电,大大提高了光伏发电的使用效率, 节约了电能,同时安全环保,适应性强。3、 由于采用了高亮度单色LED发光管,功耗低,效率高,使用寿命长,且光谱 范围分布广,便于给不同作物配光,同时降低系统成本。4、 由于采用了新型的光伏水泵,降低了系统能耗,效率高,节能明显。5、 由于采用了根据土壤湿度情况自动给水,大大提高了水资源的利用率。6、 由于采用了恒流通风窗,可自动调节棚内湿度和空气成份。由于采用了上述方案,从而使本实用新型实现了节水、节能、环保,安全,等方便的给各种作物合理适配水分、光能、空气、温度等。是作物始终处于最佳 的生长环境中,以达到优质、高产、低成本、高收益,适应范围广,便于推广。以下结合附图和实施例对本实用新型作进一歩说明。 图1为本实用新型结构示意图; 图2为本实用新型生态棚内部结构图; 图3为本实用新型电路模块框图;图中:1、生态大棚,2、光谱辐照灯,3、恒流通风窗,4、给水泵,5、雨水收 集箱,6、给水管,7、主控制器,8、太阳能电池板,9、湿敏感应器,10、光敏 感应器,11、温度感应器,12、主控制模块,13、湿度控制模块,14、光敏模块, 15、蓄电池,16、温控模块,17恒流通风窗控制电机,18、 LED灯,19、水泵 电机。具体实施方参见图1、图2,本实用新型由六部分组成,即生态棚,蓄、给水装置,光谱 辐照装置,空气温度调节装置,风能、太阳能光伏发电及蓄能装置或市电电源, 主控制装置。太阳能发电装置设有太阳能电池板8,太阳能电池板8受日光照射 时产生直流电力,该电力经主控制器7,控制后输送到蓄电池15里,光敏感应 器10,根据生态棚l内光照情况,发出光控信号,主控制器7接收到光控信号 后控制光谱辐照灯2的明灭;湿敏感应器9的一端放置在畦沟的土壤中,测量土 壤的湿度,当土壤湿度超过设定的范围时湿敏感应器9发出信号,主控制器7 接收到该信号时主控制器7控制给水泵4的开停,以保持土壤湿度,给水泵4 水源取自雨水收集箱5中的贮存水,也可从小口井中直接取水;温度感应器ll, 根据棚内温度情况,发出温控信号,主控制器7接收温度控制信号后控制恒流通 风窗3的开度,以调节榍内的温度和空气成分。发电装置可以是太阳能光伏发电, 也可以是风力发电,均以低压直流制式向各功能单元用电装置供电。系统电源电 力也可切换到市电,由市电电力向各功能单元用电装置供电。

Claims (4)

1、 一种具有风能、太阳能光伏补照功能的植物生态种植栩系统,包括:生 态棚,蓄、给水装置,光谱辐照装置,空气温度调节装置,风力发电机、太阳能 光伏组件,蓄电池,主控制器,其特征在于所述风力发电机、太阳能光伏组件的 电力输出端与主控制器的电力输入端相连,电力经主控制器控制后输入蓄电池, 把电能储存在蓄电池里,主控制器里分别有光控模块、温控模块和湿度控制模块, 各模块分别有信号线与主控制模±央通信,各控制模±央分别接受不同感应器的感应 信号,根据不同信号控制各功能单元使该功能单元的用电装置与控制器、蓄电池 构成回路。
2、 根据权利要求1所述的具有风能、太阳能光伏补照功能的植物生态种植棚系 统,其特征在于所述生态棚是拱形或屋形,棚高1.2-2.5米。
3、 根据权利要求1所述的具有风能、太阳能光伏补照功能的植物生态种植棚系 统,其特征在于所述光谱辐照装置由光谱辐照灯和光感应器构成,其中光谱辐照 灯为超高亮度单色LED发光管构成,其发出的光谱波长在400-700nm之间。
4、 根据权利要求1所述的具有风能、太阳能光伏补照功能的植物生态种植棚系 统,其特征在于发电装置为太阳能光伏组件发电或风力发电机发电,先储存在蓄 电池中,需要时供给系统电力;也可切换到市电,由市电供给系统电力。
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