CN204634531U - 光伏温室大棚 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种光伏温室大棚，包括棚面和后墙，所述棚面倾斜地支撑在所述后墙上，所述棚面包括棚面框架、太阳能光伏阵列和日光温室保温膜，所述棚面框架向上延伸超过所述后墙，所述太阳能光伏阵列设在所述棚面框架的上部区域中，所述日光温室保温膜设在所述棚面框架的下部区域中。本实用新型的光伏温室大棚能更科学高效地利用太阳能资源，既能照顾到太阳能发电，又能满足大部分农作物的光照需求。

Description

光伏温室大棚

技术领域

本实用新型涉及温室大棚领域，具体而言，涉及一种光伏温室大棚。

背景技术

现有技术已知了将太阳能光伏阵列或材料集成到温室建筑的屋面和墙体上，直接吸收太阳能，并发挥太阳能光伏阵列遮风、挡雨、隔热等功能，并通过能量转化实现温室保温。

CN201536524U的中国专利公开了一种多功能太阳能光伏温室，由光伏电池屋顶和支架组成，所述光伏电池屋顶倾斜设置在支架上，光伏电池屋顶与水平面呈20度至80度夹角。

CN102948346A的中国专利申请公开了一种栽培无花果的太阳能光伏大棚，将太阳能电池、透光膜、太阳能热水装置分布安装在大棚顶部，将透光膜、平面镜、光伏换气窗分布安装在大棚四周，将光伏补光灯分布安装在棚内无花果植株上部，将光伏水泵安装在蓄水池内并与太阳能热水装置、喷淋灌溉装置、清洗装置的管线相连接；阳光透过非晶硅太阳能和透光膜照射到大棚内，进入棚内平面镜的阳光线相互反射光反射，无花果就可以在大棚内进行光合作用，同时直接将太阳能电池产生的电能供给光伏补光灯、光伏换气窗、光伏水泵使用，从而满足无花果进行保温、调温、补光、通气、浇水等所需，以利于无花果生长，解决无花果种植易受冻害、连雨大雨灾害、光照不足、鸟害严重、产量质量不稳定等制约无花果产业发展的问题。

发明人在研究中发现，现有技术中，太阳能利用和农业生产多使用于菌类或一些喜阴作物的生长，且结合类型仅是材料替换和功能的叠加，照顾到发电却不能满足大部分农作物的光照需求，能照顾到光照需求却不能很好的保温，尤其受区域气候的限制，不能科学有效的结合并利用好太阳能资源，产生最大的效益。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种光伏温室大棚，以更科学高效地利用太阳能资源，既能照顾到太阳能发电，又能满足大部分农作物的光照需求。

本实用新型是这样实现的：

本实用新型提出一种光伏温室大棚，包括棚面和后墙，所述棚面倾斜地支撑在所述后墙上，所述棚面包括太阳能光伏阵列和日光温室保温膜，所述棚面向上延伸超过所述后墙，所述太阳能光伏阵列设在所述棚面的上部区域中，所述日光温室保温膜设在所述棚面的下部区域中。

本实用新型的光伏温室大棚，所述棚面向上延伸超过所述后墙，所述太阳能光伏阵列设在所述棚面的上部区域中，所述日光温室保温膜设在所述棚面的下部区域中，本实用新型充分利用后墙闲置空间，使棚面向上延伸并用于放置太阳能光伏阵列，将太阳能发电和农业生产的传统日光大棚合理结合，双层次利用太阳能光照资源，上层为太阳能光伏利用区，下层为农业生产日照区，既保证了温室生产的光照和温度需求，又能通过光伏发电向附近电站输送电力，解决周边电力紧缺的问题。

本实用新型进一步提出，该光伏温室大棚还包括保温层，该保温层设在所述太阳能光伏阵列下方，并跨接所述后墙与所述棚面。

通过所述保温层能减少内部温室空间中的热量向外散发，保证夜晚内部温室空间中维持适当的温度，该保温层结构简单，安装、使用和维护都很方便。

本实用新型进一步提出，所述棚面框架为由轻钢结构件构成的棚面轻钢架，所述太阳能光伏阵列和所述日光温室保温膜固定在所述棚面轻钢架上。

本实用新型进一步提出，所述保温层包括保温层框架，该保温层框架在两侧分别固定在所述后墙与所述棚面轻钢架上，所述保温层框架、所述棚面轻钢架和所述后墙形成三角形结构，所述棚面轻钢架与所述后墙为面接触。

轻钢架由高效轻型钢型材经铆接、焊接或螺栓连接构成，自重轻、强度高、占用面积小；构配件均为自动化、连续化、高精度生产，产品规格系列化、定型化、配套化，各部分尺寸精确；建筑物可以搬迁、材料可全部回收利用，不会造成垃圾；具有良好的抗震性、抗风性和耐久性。

本实用新型的光伏温室大棚，通过轻钢结构的棚面框架、后墙，以及通过保温层框架、棚面框架和后墙之间的三角形结构，棚面能向上延伸远远地超过后墙，使得设在棚面的上部区域中的太阳能光伏阵列和设在棚面的下部区域中的日光温室保温膜都具有较大的宽度，能更加充分利用后墙的闲置空间，大大提高太阳能光伏阵列的发电能力和大棚温室的采光能力。

本实用新型进一步提出，所述后墙包括第一墙体、第二墙体和保温填充层，所述保温填充层设在所述第一墙体和第二墙体之间。优选地，所述保温填充层由土壤构成。

通过在后墙中设置保温填充层，白天吸收并储存太阳热能，晚上能将储存的热能释放到大棚的内部温室空间中，大大提高了该光伏温室大棚的保温性，使得该光伏温室大棚能适应更大的昼夜温差，能在更广阔的地理范围内推广使用。土壤作为保温填充层的材料，能免费地就地取材，无需运输，随取随用，并且自然环保。

本实用新型进一步提出，所述第一墙体为粉煤灰炉渣保温墙。

本实用新型进一步提出，所述第二墙体包括下部的第一区段和上部的第二区段，所述第一区段为粉煤灰炉渣保温墙，所述第二区段为硬化保护层，所述硬化保护层朝向所述第一墙体倾斜地布置。通过第一墙体和第二墙体设计为保温墙，进一步提高了本实用新型光伏温室大棚的保温性，通过硬化保护层的倾斜布置，提高了后墙的稳定性。

本实用新型进一步提出，所述棚面还包括防水区段，该防水区段固定于地面中。优选地，所述防水区段包括轻钢结构框架，该轻钢结构框架与所述棚面轻钢架连接成一体。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型光伏温室大棚的第一实施例的纵向剖面图；

图2为本实用新型光伏温室大棚的第二实施例的纵向剖面图。

附图标记汇总：

棚面100；棚面框架101；太阳能光伏阵列102；日光温室保温膜103；防水区段104；后墙200；第一墙体201；第二墙体202；保温填充层203；第一区段204；第二区段205；保温层300；硬化通道301；滴管管道302；有机粪土层303；有机土层304；沙土层305；地膜隔离层306；地基307；内部温室空间310；保温层框架311；日光照射高度a；宽度b；高度c；夹角α。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1，参照图1，图1为本实用新型光伏温室大棚的第一实施例的纵向剖面图。

如图1所示，该光伏温室大棚包括棚面100和后墙200，棚面100倾斜地支撑在后墙200上，棚面100向上延伸超过后墙200。棚面100、后墙200和地面一起围成一个基本上三角形的内部温室空间310。后墙200优选地为轻钢结构的粉煤灰炉渣保温墙。

棚面100包括棚面框架101、太阳能光伏阵列102和日光温室保温膜103。

棚面框架101优选地为由轻钢结构件制作的棚面轻钢架，轻钢结构件彼此可通过铆接、焊接或螺栓连接，形成一体化的棚面轻钢架。太阳能光伏阵列102铺设在棚面框架101的上部区域中，日光温室保温膜103铺设在棚面框架101的与该上部区域邻接的下部区域中。

轻钢结构是一种年轻而极具生命力的钢结构体系，已广泛应用于一般工农业、商业、服务性建筑，很适合用来制作棚面框架，主要有以下特点：采用高效轻型薄壁型材，自重轻、强度高、占用面积小；构配件均为自动化、连续化、高精度生产，产品规格系列化、定型化、配套化，各部分尺寸精确；建筑物可以搬迁、材料可全部回收利用，不会造成垃圾；具有良好的抗震性、抗风性和耐久性。

优选地，在内部温室空间310中，在太阳能光伏阵列102覆盖的区域中设置保温层300，保温层300包括保温层框架311，在保温层框架311之间填充保温材料，保温层框架311优选为轻钢结构的框架。

通过保温层300能减少内部温室空间310中的热量向外散发，保证夜晚内部温室空间310中维持适当的温度。该保温层300结构简单，安装、使用和维护都很方便。

保温层框架311在两侧分别固定在后墙200与棚面框架101上，保温层框架311、棚面框架101和后墙200共同形成三角形结构，同时，棚面框架101与后墙200在接触处形成面接触。

通过棚面框架101与后墙200的面接触，保温层框架311、棚面框架101和后墙200之间的三角形结构，使得该光伏温室大棚的结构稳定性、承载能力和抗风能力都大大加强。

棚面100还包括防水区段104，防水区段104一端固定于地基307，另一端与棚面框架101连接。通过该防水区段104防止室外地面的雨水进入内部温室空间310中。

该防水区段104优选地包括轻钢结构的框架，该轻钢结构的框架与棚面100的轻钢结构的框架通过铆接、焊接或螺栓连接形成一体化的框架结构。

根据不同地区的尤其是冬季光照特点，适当地选择防水区段104的高度c、日光温室保温膜103的宽度b，以及棚面框架101与水平面之间的夹角α，使得内部温室空间310内部得到足够的光照。

以库布其沙漠为例，库布其沙漠在北纬37°20′～40°50′之间，秋冬季节光照角度约在26°-50°之间，以正午光照角度最大50°为设计参数来设计防水区段104的高度c、日光温室保温膜103的宽度b以及棚面框架101与水平面之间的夹角α，使得在光照角度最大50°时内部温室空间310内侧的日光照射高度a为2-2.5米、优选地为2.23米，这足矣满足大多数农作物的光照需要。

在内部温室空间310中，紧邻后墙200设有硬化通道301，在种植区从上到下依次设有滴管管道302、有机粪土层303、有机土层304、沙土层305和地膜隔离层306。

本实施例的光伏温室大棚，通过轻钢结构的棚面框架101、后墙200，以及通过保温层框架311、棚面框架101和后墙200之间的三角形结构，棚面100能向上延伸远远地超过后墙200，使得设在棚面100的上部区域中的太阳能光伏阵列和设在棚面100的下部区域中的日光温室保温膜都具有较大的宽度，能更加充分利用后墙200的闲置空间，大大提高太阳能光伏阵列的发电能力和大棚温室的采光能力，双层次利用太阳能光照资源，上层为太阳能光伏利用区，下层为农业生产日照区，既保证了温室生产的光照和温度需求，又能通过光伏发电向附近电站输送电力，解决周边电力紧缺的问题。

实施例2，参照图2，图2为本实用新型光伏温室大棚的第二实施例的纵向剖面图。

如图2所示，该光伏温室大棚包括棚面100和后墙200，棚面100倾斜地支撑在后墙200上。

后墙200包括第一墙体201、第二墙体202和保温填充层203，保温填充层203设在第一墙体201和第二墙体202之间。保温填充层203优选地由土壤构成，但也可以选择其它能蓄热保温的材料。

棚面100、第一墙体201和地面一起围成一个基本上三角形的内部温室空间310。

通过在后墙中设置保温填充层，白天吸收并储存太阳热能，晚上能将储存的热能释放到大棚的内部温室空间中，大大提高了该光伏温室大棚的保温性，使得该光伏温室大棚能适应更大的昼夜温差，能在更广阔的地理范围内推广使用。土壤作为保温填充层的材料，能免费地就地取材，无需运输，随取随用，并且自然环保。

棚面100向上延伸超过后墙200的第二墙体202。棚面100包括棚面框架101、太阳能光伏阵列102和日光温室保温膜103。

第一墙体201优选地为粉煤灰炉渣保温墙，第二墙体202包括下部的第一区段204和上部的第二区段205，第一区段204为粉煤灰炉渣保温墙，第二区段205为硬化保护层并且朝向第一墙体201倾斜地布置。

通过第一墙体201和第二墙体202设计为保温墙，进一步提高了本实用新型光伏温室大棚的保温性，通过硬化保护层的倾斜布置，提高了后墙200的整体稳定性。

棚面框架101优选地为由轻钢结构件制作的棚面轻钢架，轻钢结构件彼此可通过铆接、焊接或螺栓连接，形成一体化的棚面轻钢架。太阳能光伏阵列102铺设在棚面框架101的上部区域中，日光温室保温膜103铺设在棚面框架101的与该上部区域邻接的下部区域中。

轻钢结构是一种年轻而极具生命力的钢结构体系，已广泛应用于一般工农业、商业、服务性建筑，主要有以下特点：采用高效轻型薄壁型材，自重轻、强度高、占用面积小；构配件均为自动化、连续化、高精度生产，产品规格系列化、定型化、配套化，各部分尺寸精确；建筑物可以搬迁、材料可全部回收利用，不会造成垃圾；具有良好的抗震性、抗风性和耐久性。

优选地，在内部温室空间310中，在太阳能光伏阵列102覆盖的区域中设置保温层300，保温层300包括保温层框架311，在保温层框架311之间填充保温材料，保温层框架311优选为轻钢结构的框架。

通过保温层300能减少内部温室空间310中的热量向外散发，保证夜晚内部温室空间310中维持适当的温度。该保温层300结构简单，安装、使用和维护都很方便。

保温层框架311在两侧分别固定在第一墙体201与棚面框架101上，保温层框架311、棚面框架101和第一墙体201共同形成三角形结构，同时，棚面框架101与第一墙体201和第二墙体202在接触处形成面接触。

通过棚面框架101与后墙200的面接触，保温层框架311、棚面框架101和第一墙体201之间的三角形结构，使得该光伏温室大棚的结构稳定性、承载能力和抗风能力都大大加强。

棚面100还包括防水区段104，防水区段104一端固定于地基307，另一端与棚面框架101连接。通过该防水区段104防止室外地面的雨水进入内部温室空间310中。

该防水区段104优选地包括轻钢结构的框架，该轻钢结构的框架与棚面100的轻钢结构的框架通过铆接、焊接或螺栓连接形成一体化的框架结构。

根据不同地区的尤其是冬季光照特点，适当地选择防水区段104的高度c、日光温室保温膜103的宽度b，以及棚面框架101与水平面之间的夹角α，使得内部温室空间310内部得到足够的光照。

以库布其沙漠为例，库布其沙漠在北纬37°20′～40°50′之间，秋冬季节光照角度约在26°-50°之间，以正午光照角度最大50°为设计参数来设计防水区段104的高度c、日光温室保温膜103的宽度b以及棚面框架101与水平面之间的夹角α，使得在光照角度最大50°时内部温室空间310内侧的日光照射高度a为2-2.5米、优选地为2.23米，这足矣满足大多数农作物的光照需要。

在内部温室空间310中，紧邻后墙200设有硬化通道301，在种植区从上到下依次设有滴管管道302、有机粪土层303、有机土层304、沙土层305和地膜隔离层306。

本实施例的光伏温室大棚，通过轻钢结构的棚面框架101、后墙200，以及通过保温层框架311、棚面框架101和后墙200之间的三角形结构，棚面100能向上延伸远远地超过后墙200，使得设在棚面100的上部区域中的太阳能光伏阵列和设在棚面100的下部区域中的日光温室保温膜都具有较大的宽度，能更加充分利用后墙200的闲置空间，大大提高太阳能光伏阵列的发电能力和大棚温室的采光能力，双层次利用太阳能光照资源，上层为太阳能光伏利用区，下层为农业生产日照区，既保证了温室生产的光照和温度需求，又能通过光伏发电向附近电站输送电力，解决周边电力紧缺的问题。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光伏温室大棚，包括棚面和后墙，所述棚面倾斜地支撑在所述后墙上，所述棚面包括棚面框架、太阳能光伏阵列和日光温室保温膜，其特征在于，所述棚面框架向上延伸超过所述后墙，所述太阳能光伏阵列设在所述棚面框架的上部区域中，所述日光温室保温膜设在所述棚面框架的下部区域中。

2.根据权利要求1所述的光伏温室大棚，其特征在于，还包括保温层，该保温层设在所述太阳能光伏阵列下方，并跨接所述后墙与所述棚面。

3.根据权利要求2所述的光伏温室大棚，其特征在于，所述棚面框架为由轻钢结构件构成的棚面轻钢架，所述太阳能光伏阵列和所述日光温室保温膜固定在所述棚面轻钢架上。

4.根据权利要求3所述的光伏温室大棚，其特征在于，所述保温层包括保温层框架，该保温层框架在两侧分别固定在所述后墙与所述棚面轻钢架上，所述保温层框架、所述棚面轻钢架和所述后墙形成三角形结构，所述棚面轻钢架与所述后墙为面接触。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的光伏温室大棚，其特征在于，所述后墙包括第一墙体、第二墙体和保温填充层，所述保温填充层设在所述第一墙体和第二墙体之间。

6.根据权利要求5所述的光伏温室大棚，其特征在于，所述保温填充层由土壤构成。

7.根据权利要求5所述的光伏温室大棚，其特征在于，所述第一墙体为粉煤灰炉渣保温墙。

8.根据权利要求5所述的光伏温室大棚，其特征在于，所述第二墙体包括下部的第一区段和上部的第二区段，所述第一区段为粉 煤灰炉渣保温墙，所述第二区段为硬化保护层，所述硬化保护层朝向所述第一墙体倾斜地布置。

9.根据权利要求3至4任意一项所述的光伏温室大棚，其特征在于，所述棚面还包括防水区段，该防水区段固定于地面中。

10.根据权利要求9所述的光伏温室大棚，其特征在于，所述防水区段包括轻钢结构框架，该轻钢结构框架与所述棚面轻钢架连接成一体。