CN206423249U - 一种种植铁皮石斛的光伏智能大棚 - Google Patents

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姜希猛
崔明现
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Abstract

本实用新型涉及一种种植铁皮石斛的光伏智能大棚,包括大棚本体,所述大棚本体顶部采用光伏组件和玻璃,大棚本体底部设有供热系统,大棚本体内设有照明和补光系统、喷淋系统、视频监控系统、空气环境监测系统、土壤环境监测系统,大棚墙面设有降温水帘系统、风机和智能控制柜,所述智能控制柜含智能控制器、逆变器、蓄电池,所述控制柜与大棚内所有系统连接。本实用新型采用光伏发电对大棚进行供电,充分保证大棚各系统及的正常运行,将监测数据实时传输给智能控制器,有利于降低管理成本和人员失误,保证铁皮石斛健康生长所需要的环境条件,提高产品质量,光伏发电还可以上网或储存起来,真正实现了智能化种植和发电双赢,具有很大的推广价值。

Description

一种种植铁皮石斛的光伏智能大棚
技术领域
[0001]本实用新型属于光伏生态农业技术领域,尤其涉及一种种植铁皮石斛的光伏智能 大棚。
背景技术
[0002] 铁皮石斛(Dendrobium officinale Kimura et Migo),又名黑节草,为兰科石斛 属植物,主要分布在澳大利亚、东南亚、东亚等国家,中国铁皮石斛产地主要分布在云南、贵 州、湖南、广西、浙江和福建等地。铁皮石斛为石斛中的极品,位列“中华九大仙草”之首,是 非常珍贵的中药材,具有益胃生津、滋阴清热的神奇功效。
[0003]铁皮石斛喜潮湿、温暖和半阴的环境,耐寒能力较差,常生长在海拔1600米以上岩 石或树上。生长环境的适宜温度一般在15_30 °C范围内,夏季最高温度不超过35 r,冬季最 低温度不低于15 C。由于铁皮石斛生长非常缓慢,生长环境要求苛刻,自然繁殖能力较差, 野生铁皮石斛已成为濒危植物,国家已严令禁止采摘。为了保护铁皮石斛野生资源,同时满 足中药材市场的需求,只有大力发展人工种植法。
[0004]光伏发电即光电转换,就是将太阳辐射直接转化为电能,又称光伏效应。太阳电池 通常是以多个太阳电池通过串、并联组合成具有一定尺寸及发电功率的光伏组件。光伏发 电是将光伏组件进行有效的串联、并联,形成较大的输出功率。光伏组件与控制器、逆变器 和蓄电池组成光伏发电系统,光伏组件吸收太阳光产生直流电,通过控制器和逆变器后,可 以并入国家电网成为生活用电,也可以通过蓄电池储存起来。
[0005]大棚又称暖房,容易实现空气的温度、湿度、光照、土壤肥力等生长环境条件的调 控。目前,现有的大棚大多采用人工进行操作和管理,造成人工成本和管理难度增加,对植 物生长环境条件的调控也不科学、不合理,因而也不带来良好的经济效益。 实用新型内容
[0006] 本实用新型为了解决现有技术的不足,提供一种与太阳能光伏发电系统相结合的 光伏智能大棚,真正实现了智能化种植和发电双赢。
[0007] 本实f新型的技术方案:一种种植铁皮石斛的光伏智能大棚,包括大棚本体,所述 大棚本体顶部采用光伏组件和玻璃,大棚本体底部设有供热系统,大棚本体内设有照明和 补光系统、喷淋系统、视频监控系统、空气环境监测系统、土壤环境监测系统,大棚墙面设有 降温水帘系统、风机和智能控制柜,所述智能控制柜含智能控制器、逆变器、蓄电池,所述控 制柜与供热系统、照明和补光系统、喷淋系统、视频监控系统、空气环境监测系统、土壤环境 监测系统、降温水帘系统连接。
[0008]优选地,所述光伏组件为晶硅太阳电池板或薄膜太阳电池板,玻璃为光伏玻璃或 普通透光玻璃,光伏组件和玻璃按照设定比例组合安装。
[0009]优选地,所述光伏组件通过导线与蓄电池连接,同时通过逆变器与电网连接,蓄电 池或电网为照明和补光系统、喷淋系统、视频监控系统、空气环境监测系统、土壤环境监测 系统,降温水帘系统、风机和智能控制器供电。
[0010]优选地,所述供热系统采用地暖或电加热。
[0011 ]优选地,所述照明和补光系统均采用LED灯。
[0012]优选地,所述喷淋系统包括管道、喷头、栗和水池。
[0013] 优选地,所述视频监控系统采用高清摄像头。
[0014] 采用上述技术方案,太阳光照射通过光伏组件转化为电能储存在蓄电池或输送到 电网中,为大棚各系统供电,智能控制器根据铁皮石斛不同生长周期中的不同生长环境条 件进行监测和控制,达到智能化的目的,实现了智能化种植和发电双赢,具有很大的推广价 值。
附图说明
[0015]图1为本实用新型的结构示意图。
[0016]图中:1、光伏智能大棚;2、光伏组件;3、玻璃;4、供热系统;5、照明和补光系统;6、 喷淋系统;7、视频监控系统;8、空气环境监测系统;9、土壤环境监测系统;1〇、降温水帘系 统;11、风机;12、智能控制柜;13、土壤。
具体实施方式
[0017]参照图1所示,一种种植铁皮石斛的光伏智能大棚,包括大棚本体〖,所述大棚本体 顶部采用光伏组件2和玻璃3,大棚本体底部设有供热系统4,大棚本体内设有照明和补光系 统5、喷淋系统6、视频监控系统7、空气环境监测系统8、土壤环境监测系统9,大棚墙面设有 降温水帘系统10、风机11与智能控制柜12连接,所述智能控制柜12含智能控制器、逆变器、 蓄电池、报警系统、稳压电路等。
[0018]大棚本体1顶部的光伏组件2可以为晶硅太阳电池、非晶硅薄膜太阳电池、染料敏 化太阳电池和有机太阳电池等,大棚本体1顶部玻璃3可以为普通玻璃、中空玻璃、塑料薄膜 及其它透光材料,通过调整光伏组件2和玻璃3之间的间隙来调节大棚的遮光度,根据铁皮 石斛的种植要求,控制遮光度在60 % -80 %范围内。
[0019]光伏组件2发的电通过智能控制柜12内的控制器储存在蓄电池或通过逆变器与电 网连电网或蓄电池为照明和补光系统5、喷淋系统6、视频监控系统7、空气环境监测系统 8、土壤环境监测系统9,大棚墙面设有降温水帘系统10、风机^和智能控制柜12供电。
[0020]大棚本体1底部设有供热系统4主要用于冬季给铁皮石斛供热,在冬季铁皮石斛的 最低生长温度不能低于10。(:,供热系统4通过给大棚本体1供热,可以控制温度在15。(:以上。 供热系统4供热方式可以为地暖加热、电加热等。
[0021]供热系统4与智能控制柜12相连,当空气环境监测系统8测得大棚本体1温度低于 l〇°C时,空气环境监测系统8将信息传输给智能控制柜12,报警系统将发出警报,或供热系 统自动开启。
[0022]照明和补光系统5主要采用LED灯,也可以采用卤化灯、钠化灯等,用于照明和根据 铁皮石斛生长需求调节和补充大棚本体1内的光照强度及光照时间,一般铁皮石斛最佳的 光照时间约为12小时。照明和补光系统5与智能控制柜12连接,在智能控制器上预设铁皮石 斛的光照数据,并进行实时监测和调控。
[0023]喷淋糸统6设在大棚本体1内部,含有若干个喷头,用于补充铁皮石斛在不同生长 期所需的水分和肥力,在遇到病虫害时,也可以采用喷淋系统6进行药物喷淋。为了控制大 棚本体1内的温度在30°C以下,在降温幅度不大于3r的情况下,喷淋系统6喷水降温可以作 为一种不错的选择。喷淋系统6与智能控制柜12相连,智能系统根据各监测系统的实时数据 对喷淋系统6进行调控。
[0024]视频监控系统7采用高清摄像头,对铁皮石斛进行记录和监控,如遇到病虫害状 况,监控系统将自动识别并将图像输送至智能控制柜12,便于及时采取有效措施防治病虫 害。
[0025]空气环境监测系统8设在大棚本体1内,主要对温度、湿度、压强、光照量、露点、c〇2 浓度进行记录和监测,并将数据传输至智能控制柜12的智能控制器,智能控制器再根据实 际情况对大棚本体1各系统进行调控。
[0026] 土壤环境监测系统9主要是对土壤温度、湿度和肥力进行记录和监测,并将数据传 输至智能控制柜12的智能控制器,有利于对土壤情况进行有效的控制和管理。
[0027]降温水帘系统10又称湿帘,主要用于对大棚本体1的降温。风机11可以通风换气, 也可以起到降温效果。在炎热的夏季,降温水帘系统1 〇与风机11结合使用,可以起到良好的 降温效果,有效的将铁皮石斛的温度控制在30°c以内。降温水帘系统10、风机u与智能控制 柜12的智能控制器相连,便于对大棚本体1进行有效的控制和管理。
[0028]伏组件2与智能控制柜I2的智能控制器、蓄电池、逆变器组成一个完整的太阳能光 伏发电系统,光伏组件2将太阳光转化为电能后储存在蓄电池中或输送至电网中,电网或蓄 电池为大棚各个系统供电,能控制柜I2的智能控制器与大棚的各个系统连接,对大棚内的 情况进行实时记录和监控,结合铁皮石斛不同生长周期的环境条件,对供热系统4,照明和 补光系统5、喷淋系统6、降温水帘系统和风机等进行科学合理的控制,形成一个完整的智能 化体系。

Claims (7)

1. 一种种植铁皮石斛的光伏智能大棚,包括大棚本体,所述大棚本体顶部采用光伏组 件和玻璃,大棚本体底部设有供热系统,大棚本体内设有照明和补光系统、喷淋系统、视频 监控系统、空气环境监测系统、土壤环境监测系统,大棚墙面设有降温水帘系统、风机和智 能控制柜,所述智能控制柜含智能控制器、逆变器、蓄电池,所述控制柜与供热系统、照明和 补光系统、喷淋系统、视频监控系统、空气环境监测系统、土壤环境监测系统、降温水帘系统 连接。
2. 根据权利要求1所述的一种种植铁皮石斛的光伏智能大棚,其特征在于:所述光伏组 件为晶硅太阳电池板或薄膜太阳电池板,玻璃为光伏玻璃或普通透光玻璃,光伏组件和玻 璃按照设定比例组合安装。
3.根据权利要求1或2所述的一种种植铁皮石斛的光伏智能大棚,其特征在于:所述光 伏组件通过导线与蓄电池连接,同时通过逆变器与电网连接,蓄电池或电网为照明和补光 系统、喷淋系统、视频监控系统、空气环境监测系统、土壤环境监测系统,降温水帘系统、风 机和智能控制器供电。
4.根据权利要求1所述的一种种植铁皮石斛的光伏智能大棚,其特征在于:所述供热系 统采用地暖或电加热。
5.根据权利要求1或2所述的一种种植铁皮石斛的光伏智能大棚,其特征在于:所述照 明和补光系统均采用LED灯。
6.根据权利要求1或2所述的一种种植铁皮石斛的光伏智能大棚,其特征在于:所述喷 淋系统包括管道、喷头、栗和水池。
7.根据权利要求1或2所述的一种种植铁皮石斛的光伏智能大棚,其特征在于:所述视 频监控系统采用高清摄像头。
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