CN203226073U - 太阳能光伏蔬菜大棚 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种农业技术领域的农业大棚，特别涉及一种太阳能光伏蔬菜大棚。其技术方案是：除包括常规大棚中设有土墙、支架及顶棚外，还包括太阳能光伏发电系统、恒温自控系统和生物智能照明系统；其中太阳能光伏发电系统包括铺设于顶棚上的太阳能光伏发电薄膜和棚内配套的发电设备，恒温自控系统包括风机及其进出口分别连接的铺设于地下的多组空气进出管道组成，空气进出管道上分别连接多个分布于大棚内部空间的冷风进口和暖风出口，生物智能照明系统由计算机、智能调光器及照明灯组成。本实用新型利用太阳的辐射发电，实现大棚的供电自给，可更充分、合理的利用能源，同时有利于缩短蔬菜的生长周期，提高蔬菜的品质。

Description

太阳能光伏蔬菜大棚
技术领域
本实用新型涉及一种农业技术领域的农业大棚，特别涉及一种利用太阳能发电用于保温、照明等需要的太阳能光伏蔬菜大棚。 
背景技术
在我国许多地区采用蔬菜大棚来培植各种蔬菜。目前种植蔬菜多采用塑料薄膜大棚，这种大棚是通过透光和保温来栽培植物的设施，为植物的生长提供生长条件。薄膜大棚的优点很多但也有其缺点。大棚的薄膜透光性、抵抗自然灾害能力较差，其使用寿命也短提高了使用成本。塑料大棚的透光率低引起植物光合作用不足，从而造成种植蔬菜的叶绿素、糖分等含量受到影响。大棚中的照明、换风、喷淋、保温等系统所需要的电能仍然需要外部电源提供，在农田中假设电缆成本高、安全隐患大。 
实用新型内容
针对上述技术缺陷，本实用新型提供一种结构简单、安全节能、能够提高农业生产质量和产品品质促的太阳能光伏蔬菜大棚。 
其技术方案是：除包括常规大棚中设有土墙、支架及顶棚外，所述的蔬菜大还包括太阳能光伏发电系统、恒温自控系统和生物智能照明系统；其中太阳能光伏发电系统包括铺设于顶棚上的太阳能光伏发电薄膜和棚内配套的发电设备，恒温自控系统包括风机及其进出口分别连接的铺设于地下的多组空气进出管道组成，空气进出管道上分别连接多个分布于大棚内部空间的冷风进口和暖风出口，生物智能照明系统由计算机、智能调光器及照明灯组成。其工作过程为：白天通过铺设于顶棚上的太阳能光伏发电薄膜和棚内的配套设备发电，比如可将电能储存在蓄电池内，供恒温自控系统、生物智能照明系统使用以及其他用电设备使用，保证夜间供蔬菜大棚的照明和保温需求。必要时电能也可以并入电网，作为其他用途使用。 
所述的太阳能光伏发电薄膜由非晶硅薄膜太阳能电池板与透光玻璃装配组成，顶棚的顶部和底部分别设有保温层，此种结构即能保证正常发电又能保证良好的透光性。 
所述的非晶硅薄膜太阳能电池板为双面透明导电电极半透明薄膜太阳能电池板。其制作透光型产品时使用激光打穿所有薄膜形成透光效果具有如下优势：a、可隔离有害动植物紫外光线（光波长≤320纳米）b、在红光范围（光波长630～760纳米）具高穿透率，有助植物生长，适合需要红光植物的栽培生长。c、在红外光范围（光波长≥760纳米）具高穿透率，可有效建立温室效应，尤其适合高经济作物生长。 
所述的照明灯的光源采用红光和蓝光，因为经实践研究发现，蓝光和红光十分接近植物光合作用的效率曲线，是植物生长的最佳光源。 
本实用新型利用太阳的辐射发电，实现大棚的供电自给，可更充分、合理的利用能源，同时有利于缩短蔬菜的生长周期，提高蔬菜的品质。 
附图说明
图1是太阳能光伏蔬菜大棚的结构示意图； 
图2 是图1中太阳能光伏发电薄膜的结构示意图；
图3是一种恒温自控系统的地暖保温示意图。
其中1、混凝土基础与排水沟，2、保温层，3、太阳能光伏发电薄膜，4、密封胶，5、支架，6、斜撑，7、立撑，8、LED照明灯，9、大斜撑，10、立柱，11、供水阀、12、供水管，13、混凝土立柱基础，14、土墙，15、非晶硅薄膜太阳能电池板，16、透明玻璃，17、空气出管，18、暖风出口，19、空气进管，20、冷风进口，21、风机。 
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进一步说明。 
参照图1-2，一种太阳能光伏蔬菜大棚，顶棚通过支架结构（包括垂直方向上由混凝土立柱基础13、立柱10组成的支撑结构和斜跨方向上由支架5、斜撑6、立撑7组成的斜跨结构）固定于混凝土基础与排水沟1和土墙14之间，顶棚包括的顶部和底部的保温层2、中部的太阳能光伏发电薄膜3，太阳能光伏发电薄膜3由间隔分布的非晶硅薄膜太阳能电池板15（优选双面透明导电电极半透明薄膜太阳能电池板）与透光玻璃16装配组成，其连接处通过密封胶4填充。大棚内设有与非晶硅薄膜太阳能电池板15配套工作的设备（比如蓄电池、光伏阵列汇流装置、直流防雷配电柜、光伏并网逆变器等其他辅助配套设备）组成；为了方便对蔬菜进行灌溉，大棚内还设有供水阀11和供水管12。 
大棚内还设有恒温自控系统和生物智能照明系统。恒温自控系统为一种地热保温系统，参照图3，包括风机21及其进出口分别连接的铺设于地下的多组空气进管19、出管17组成，空气进管19和出管17上分别连接多个分布于大棚内部空间的冷风进口20和暖风出口18，其工作时将大棚里的冷空气由冷风进管20吸入地下空气进管19，通过地下长管道与地下热能交换后气温提高后进入风机21，风机21将温风再次送入地下空气出管17，温风经过地下空气出管17再次提高温度，经暖风出口18进入大棚。大棚里的冷空气经过地下温度转换，反复热循环提高送入植物从中，使植物受到良好的生长环境。此外地下管道均采用塑料管，一次性投资，以后无任何费用。风机用电来自大棚上的发电系统，费用很低。生物智能照明系统由计算机、智能调光器及LED照明灯8组成，照明灯选用蓝光和红光光源，在计算机中安装包含生物光照最佳需求数据库的嵌入式芯片，通过计算机控制，为农作物生长提供最佳光照。植物生长需要阳光，光对植物生长的作用是促进植物叶绿素吸收二氧化碳和水等养分，合成碳水化合物。掌握植物的光合作用需要外界光子的激发才能让植物完成光合过程。太阳光线是光子激发的一个功能过程。经实践研究发现，蓝光和红光十分接近植物光合作用的效率曲线，是植物生长的最佳光源。 
上述地热保温系统可以与地源热泵系统配合使用，即利用地源热泵建立农业大棚空调送风系统，地源热泵是一种利用地下浅层地热资源（含地下水）既可供热又可制冷的有效节能空调系统。实用水源热泵消耗1000w的能量，用户可以得到4500-6000w以上的冷量或热量。与传统的锅炉电、燃料供热系统相比锅炉供热只能将90%的电能或燃料的70-90%的热能转化为热量供用户使用。因此水源热泵比电锅炉加热节省三分之二以上的电能，比燃料可节省二分之一以上的能量。因此节能效果显著而且温度控制更加准确。 

Claims (4)

1.一种太阳能光伏蔬菜大棚，包括土墙及顶棚，其特征在于：所述的蔬菜大棚还包括太阳能光伏发电系统、恒温自控系统和生物智能照明系统；所述的太阳能光伏发电系统包括铺设于顶棚上的太阳能光伏发电薄膜和棚内配套的发电设备，恒温自控系统包括风机及其进出口分别连接的铺设于地下的多组空气进出管道组成，空气进出管道上分别连接多个分布于大棚内部空间的冷风进口和暖风出口；生物智能照明系统由计算机、智能调光器及照明灯组成。
2.根据权利要求1所述的太阳能光伏蔬菜大棚，其特征在于：所述的太阳能光伏发电薄膜由非晶硅薄膜太阳能电池板与透光玻璃装配组成，顶棚的顶部和底部分别设有保温层。
3.根据权利要求2所述的太阳能光伏蔬菜大棚，其特征在于：所述的非晶硅薄膜太阳能电池板为双面透明导电电极半透明薄膜太阳能电池板。
4.根据权利要求1-3任一所述的太阳能光伏蔬菜大棚，其特征在于：所述的照明灯的光源采用红光和蓝光。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106258625A (zh) * 2016-08-13 2017-01-04 南京索乐优节能科技有限公司 利用选择性透射光伏薄膜进行植物补光的阳光房
CN106996543A (zh) * 2017-05-23 2017-08-01 桂林电子科技大学 露天采光公共建筑节能系统及方法
CN108076924A (zh) * 2018-01-16 2018-05-29 临沂大学 一种农用太阳能空调系统

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