CN204426067U - 分布式光伏智能周年化香菇出菇大棚 - Google Patents

分布式光伏智能周年化香菇出菇大棚 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种分布式光伏智能周年化生产香菇的大棚，它包括大棚骨架，大棚内设有出菇房，出菇房内设有栽培架，出菇房内设有灌溉系统，大棚内的一端并列设有仓库、设备间、操作间和保鲜库，大棚顶部设有太阳能电池组件，出菇房内设有CO2探头、温度探头、湿度探头和光照灯，CO2探头与风速控制组件相连，温度探头与温度控制部件相连，湿度探头与湿度控制部件相连，风速控制组件、温度控制部件和湿度控制部件与环境综合控制仪相连，太阳能电池组件与光照灯、风速、温湿度控制部件和环境综合控制仪相连。通过光伏组件与智能控制系统可以实现综合控制大棚内温、光、湿、风，可以定时、定量、定质的采收香菇，提高了香菇的质量，减少了香菇人工劳动量。

Description

分布式光伏智能周年化香菇出菇大棚
技术领域
本实用新型涉及食用菌栽培工厂化领域，具体的说是一种分布式光伏智能周年化生产香菇的大棚。
背景技术
香菇俗名香菌、香蕈、平庄菇、椎茸，是含有高蛋白、低脂肪、多糖、多种氨基酸和多种维生素的菌类食物，具有降血压、降血脂、降胆固醇等作用，素有“菇中之王”、“蘑菇皇后”、“蔬菜之冠”的美称，具有很高的营养价值。香菇作为世界第二大食用菌从古至今有其不可替代的地位。
近几年香菇价格不断升高，国内外市场对香菇需求巨大。但目前国内外香菇栽培模式未实现大规模工厂化栽培，还是以常规季节化栽培为主，主要为：春栽香菇模式、秋栽香菇模式。香菇常规栽培一般采用春暖大棚和冬暖大棚为主，常规栽培靠天吃饭对大棚要求低，大棚不能控制温度、湿度、通风量，香菇生产受到气候影响较大，出菇期如果气候异常容易造成大量菇棒不出菇、出菇质量差、出菇不整齐，造成当季大量损失。
目前由于香菇出菇阶段需要低温刺激和通风增氧，于是存在通风量与制冷量的矛盾，通风量越大需要的制冷量越大，能耗越高，因此电力与智能化控制问题成为制约香菇工厂化的主要瓶颈。
实用新型内容
根据上述不足之处，本实用新型的目的是提供一种通过光伏发电实现周年化生产香菇的大棚，通过此大棚不仅可以实现全年生产香菇，并且可以完全利用太阳能，节约了能源消耗。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案在于：分布式光伏智能周年化香菇出菇大棚，它包括大棚骨架，所述大棚内设有出菇房，出菇房内设有栽培架，所述出菇房内设有灌溉系统，所述大棚内的一端并列设有仓库、设备间、操作间和保鲜库，所述的大棚顶部设有太阳能电池组件，所述的出菇房内设有二氧化碳探头、温度探头、湿度探头和光照灯，所述的二氧化碳探头与风速控制组件相连，所述的温度探头与温度控制部件相连，所述的湿度探头与湿度控制部件相连，所述的风速控制组件、温度控制部件和湿度控制部件与环境综合控制仪相连，所述的太阳能电池组件与光照灯、风速控制组件、温度控制部件、湿度控制部件和环境综合控制仪相连。
通过光伏组件与智能控制系统可以实现综合控制大棚内温、光、湿、风，可以定时、定量、定质的采收香菇，提高了香菇的质量，减少了香菇人工劳动量。
优选的是：所述的大棚骨架北侧高，南侧低。这样可以最大程度的利用光能进行发电。
优选的是：所述的大棚中间长度方向设有走廊。便于工人进出出菇房操作。
优选的是：所述的大棚地面设有地暖。保证冬季大棚内的温度，为实现冬季产菇提供条件。
优选的是：所述的出菇房设置于走廊两侧，并且单独设置。独立出菇房的设置可以减少相互间的影响和免受外部环境的影响，同时便于单独控制，使得生产香菇更加智能。
优选的是：所述的出菇房设有前门和后门。工人操作时从前门进后门出，避免菌包间的交叉感染，保证香菇质量。
本实用新型的有益效果有以下三点：
1、能耗低：本实用新型通过智能温控及分布式光伏系统可以高效利用光伏能源工厂化周年生产香菇。香菇养菌期长达120天，温度需求在22℃-25℃，工厂化出菇期温度要求在15-20℃，通风量巨大，制冷量大。在养菌期与出菇期需要大量的电能，导致工厂化电力成本高于香菇市场价格。分布式光伏系统白天发电自用可以很好的降低用电力成本；智能控制系统，采用二氧化碳探头、温度探头、湿度探头综合控制可以按需通风、加湿、降温。智能控制系统与分布式光伏系统相结合可以降低工厂化香菇生产1/3电力成本，大大降低香菇生产成本。
2、布局合理：该单元菇房设计顶部发电，下部出菇，香菇生产只需要少量光源，光伏发电与香菇生产互相结合。单元房呈非字型结构，中间走廊用于进新菌包，每个小的单元房间后门用于出废菌包，20天为一个出菇周期，单元房内环境通过总控箱设定不受外环境影响。
3、智能化控制：一般工厂化出菇系统采用定时控制系统，根据菇生长情况人为定时开关通风、制冷、加湿系统，这种操作方法本身存在滞后性问题即出菇发生了变化再调整相关参数，存在经验性问题，没有稳定保障。本设计智能型出菇系统，通过研究香菇菌棒每天生理变化科学设定，即从菌包进入该菇房起开启智能系统，该系统开始全自动控制，工人每天定时采菇即可。
本实用新型所述的智能周年化香菇出菇大棚，其工厂化食用菌栽培与常规食用菌栽培不同，可以实现高效、周年化栽培且通过智能化温控、湿控、通风控制可以高效生产食用菌。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图一。
图2是本实用新型的结构示意图二。
图3是本实用新型的智能控制系统的结构示意图。
图中，1-前门；2-后门；3-走廊；4-出菇房；5-栽培架；6-大棚骨架；7-保鲜库；8-操作间；9-设备间；10-仓库；11-太阳能电池组件；12-地暖。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型做进一步说明。
实施例1
如图1-2所示的分布式光伏智能周年化香菇出菇大棚，它包括大棚骨架6，大棚内设有出菇房4，出菇房4内设有栽培架5，出菇房4内设有灌溉系统，大棚内的一端并列设有仓库10、设备间9、操作间8和保鲜库7，大棚顶部设有太阳能电池组件11，出菇房4内设有二氧化碳探头、温度探头、湿度探头和光照灯，二氧化碳探头与风速控制组件相连，温度探头与温度控制部件相连，湿度探头与湿度控制部件相连，风速控制组件、温度控制部件和湿度控制部件与环境综合控制仪相连，太阳能电池组件11与光照灯、风速控制组件、温度控制部件、湿度控制部件和环境综合控制仪相连。其中，大棚骨架6北侧高，南侧低。大棚中间长度方向设有走廊3。大棚地面设有地暖12。出菇房4设置于走廊3两侧，并且单独设置。出菇房4设有前门1和后门2。
2014年1月21日在青岛即墨华盛太阳能农庄，分布式光伏智能香菇周年化栽培大棚包括以下结构：
(1)每个大的单元式出菇房，长64米、宽55米、北侧高6.8米、南侧高4.8米，整个大出菇房由14个小菇房组成、1个设备间9、1个操作间8、1个仓库10、1个保鲜库7和1条走廊3组成。大的单元式菇房由非字型结构组成，顶部满铺多晶硅光伏电池板。
(2)每个小单元式出菇房及操作间宽8米长25.5米，可用净高度为4.5米。
(3)小单元房间呈非字型，每个房间单独控制，前门进菌包，后门出菌包，保障小环境清洁卫生。房间内采用架式栽培，每个房间可以放置3-4万菌包，每天产香菇3-5万斤。
(4)地面采用水泥硬化10cm厚度；墙板采用10cm聚氨酯墙板，屋顶采用10cm聚氨酯吊顶，隔板采用5cm聚苯板，每个大单元房间采用4台80P螺杆式制冷机组。
(5)该大棚由3020片多晶硅组建，单片容量1650X992X40组件250w，共151组，总装机755kw；每年发电量为83万度；每天2274度，按每天6小时有效发电时间计算，每小时发电378度。
(6)太阳能电池组件覆盖在大棚棚顶上，白天太阳能电池组件为光照灯、环境综合控制仪、温度控制部件、湿度控制部件以及风速控制部件供电，环境综合控制仪连接控制温度控制部件、湿度控制部件以及风速控制部件，其控制的结构示意图见图3。
具体结构和造价如下表：
智能标准化菇房(单元)投资概算表
其中，每间栽培面积526.5平方米，建筑面积每间204平米。
智能控制系统：每个房间放置8个CO2探头，4个温度探头，4个湿度探头，4条8米长LED光带集成到总控箱中，通过PLC触摸屏设定相关参数即可实现智能高效环境控制。通过综合温、光、湿、风控制可以实现，定时、定量、定质采菇，提高了所生产香菇的质量，减少采菇工人劳动量。
按上述方案建设一栋光伏分布式光伏智能香菇周年化栽培大棚，大棚及光伏系统总投资约为800万元，分为16个单元库房，14个库房用于出菇。
智能化系统设置参数如下：
香菇智能控制系统参数设置
周期 光照 温度 相对湿度 二氧化碳浓度
1天 / 15℃ 90％ 3000PPM
2天 / 15℃ 90％ 3000PPM
3天 / 15℃ 90％ 3000PPM
4天 / 15℃ 90％ 3000PPM
5天 / 15℃ 90％ 3000PPM
6天 / 15℃ 90％ 3000PPM
7天 / 15℃ 75％ 3000PPM
8天 / 15℃ 75％ 3000PPM
9天 / 15℃ 75％ 3000PPM
10天 800勒克斯 18℃ 80％ 1000PPM
11天 800勒克斯 18℃ 80％ 1000PPM
12天 800勒克斯 18℃ 80％ 1000PPM
13天 800勒克斯 20℃ 80％ 1000PPM
14天 800勒克斯 20℃ 80％ 1000PPM
15天 800勒克斯 20℃ 80％ 1000PPM
16天 / 15℃ 90％ 3000PPM
17天 / 15℃ 90％ 3000PPM
18天 / 15℃ 90％ 3000PPM
19天 / 15℃ 90％ 3000PPM
20天 / 15℃ 90％ 3000PPM
21天 / 15℃ 90％ 3000PPM
22天 / 15℃ 75％ 3000PPM
23天 / 15℃ 75％ 3000PPM
24天 / 15℃ 75％ 3000PPM
25天 800勒克斯 18℃ 80％ 1000PPM
26天 800勒克斯 18℃ 80％ 1000PPM
27天 800勒克斯 18℃ 80％ 1000PPM
28天 800勒克斯 20℃ 80％ 1000PPM
29天 800勒克斯 20℃ 80％ 1000PPM
30天 800勒克斯 20℃ 80％ 1000PPM
注：30天为一个出菇周期，通过智能控制系统实际出菇效果，每个菇棒至少出菇500g。
每年以6万元价格出租给当地农民，具体智能菇房参数设置与经济效益核算如下：
每个小单元香菇生产成本核算表
注：每棒香菇30天内产商品香菇约为500g。
非光伏发电系统菇房每年用电量为24000度，分布式光伏发电6小时，完全满足白天用电量，并且可以实现余电上网。
通过实际应用每个小单元房间最低收益为24万元，14个出菇单元房年总收益为336万元，每个小单元农户年去除公司租金纯收益约为18万元，公司每年租金84万元，约10年即可收回成本，分布式光伏系统使用年限约为25年。

Claims (6)

1.分布式光伏智能周年化香菇出菇大棚，它包括大棚骨架(6)，所述大棚内设有出菇房(4)，出菇房内设有栽培架(5)，所述出菇房(4)内设有灌溉系统，所述大棚内的一端并列设有仓库(10)、设备间(9)、操作间(8)和保鲜库(7)，其特征在于：所述的大棚顶部设有太阳能电池组件(11)，所述的出菇房(4)内设有二氧化碳探头、温度探头、湿度探头和光照灯，所述的二氧化碳探头与风速控制组件相连，所述的温度探头与温度控制部件相连，所述的湿度探头与湿度控制部件相连，所述的风速控制组件、温度控制部件和湿度控制部件与环境综合控制仪相连，所述的太阳能电池组件与光照灯、风速控制组件、温度控制部件、湿度控制部件和环境综合控制仪相连。
2.根据权利要求1所述的分布式光伏智能周年化香菇出菇大棚，其特征在于：所述的大棚骨架(6)北侧高，南侧低。
3.根据权利要求1所述的分布式光伏智能周年化香菇出菇大棚，其特征在于：所述的大棚中间长度方向设有走廊(3)。
4.根据权利要求1或3所述的分布式光伏智能周年化香菇出菇大棚，其特征在于：所述的大棚地面设有地暖(12)。
5.根据权利要求1所述的分布式光伏智能周年化香菇出菇大棚，其特征在于：所述的出菇房(4)设置于走廊(3)两侧，并且单独设置。
6.根据权利要求1或5所述的分布式光伏智能周年化香菇出菇大棚，其特征在于：所述的出菇房设有前门(1)和后门(2)。
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