CN206472583U - 高原型光伏、光热供能农业大棚智能管理系统 - Google Patents

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Abstract

高原型光伏、光热供能及农业大棚智能管理技术领域,尤其是采用太阳能实现高原农业大棚电能和热能的供给,并根据光合作用原理智能管理农业大棚,提供农作物生长所需的水、光、气、肥、暖、风、声。包括太阳能光伏发电供电系统、太阳能集热供暖系统、二氧化碳生成器、用电设备、喷灌、传感器、大棚智能控制器。本实用新型大棚智能控制器通过传感器感知农业大棚实际情况,根据农作物光合作用原理而设定的参数和时间,控制太阳能光伏发电供电系统、太阳能集热供暖系统、二氧化碳生成器、用电设备、喷灌的开关,为农业大棚提供合理有效的光照、温度、湿度、水分、二氧化碳、肥料,满足农作物光合作用所需的条件,提高农作物产量、增加经济效益。

Description

高原型光伏、光热供能农业大棚智能管理系统
技术领域
本实用新型涉及太阳能光伏、光热供能及农业大棚智能管理技术领域,尤其是采用太阳能实现高原农业大棚电能和热能的供给,并根据光合作用原理智能管理农业大棚,提供农作物生长所需的水、光、气、肥、暖、风、声。
背景技术
随着能源危机和环境污染问题的愈加突出,利用可再生能源的优势愈加显著。目前我国高原农牧区供能仍然主要依靠常规能源,且存在能源利用率不高、污染环境、常规能源缺乏等问题,可是高原地区太阳能资源非常丰富,因此,急需采用太阳能实现该地区供能。国内已有太阳能光伏发电、太阳能集热技术分别供能系统,但将其应用于高原农牧区都存在相应的缺陷。高原农牧区利用光伏发电只是用来日常照明,或分布式并网发电,没有更有效的利用电能提高农作物生长,不能提高产量等问题;太阳能集热技术供能存在太阳能能流密度低、本身不能储存、供能和用能时间不一致等问题;智能管理系统在工业上得到了大量的应用,技术也非常成熟,但还没有针对高原农业大棚设计和使用的智能管理系统。
发明内容
为了改善上述太阳能光伏、光热供能农业大棚智能管理系统中存在的问题,本实用新型提出高原型光伏、光热供能农业大棚智能管理系统,通过采用太阳能光伏供电、光热供暖、智能管理技术满足高原农牧民的农业大棚智能供能用能需求,从而实现农业大棚提高农作物产量、增加经济效益。
本实用新型高原型光伏、光热供能农业大棚智能管理系统通过下述技术方案予以实现:该系统包括太阳能光伏发电供电系统、太阳能集热供暖系统、二氧化碳生成器、用电设备、喷灌、传感器、大棚智能控制器;太阳能光伏发电供电系统包括太阳能组件、蓄电池,太阳能集热供暖系统包括太阳能集热器、蓄热水箱、循环泵、供暖系统,用电设备包括LED植物生长灯、普通照明灯、广播、通风机、显示器,传感器包括红蓝光照度计、普通光照度计、大气温湿度计、土壤温湿度计、二氧化碳检测仪。所述太阳能集热器与蓄热水箱之间设置循环泵,所述蓄热水箱中设置温度传感器,所述蓄热水箱与供暖系统之间设置循环泵;所述蓄电池自带充放电管理模块。
本实用新型高原型光伏、光热供能农业大棚智能管理系统与现有技术相比较有如下有益效果:本实用新型在已有的太阳能光伏、光热供能技术和智能管理技术的基础上进行了扩展开发,大棚智能控制器通过传感器感知农业大棚实际情况,根据农作物光合作用原理而设定 的参数和时间,控制太阳能光伏发电供电系统、太阳能集热供暖系统、二氧化碳生成器、用电设备、喷灌的开关,为农业大棚提供合理有效的光照、温度、湿度、水分、二氧化碳、肥料,满足农作物光合作用所需的条件,提高农作物产量、增加经济效益。
本实用新型所述大棚智能控制器分别与循环泵、蓄电池、各用电设备、各传感器、喷灌、二氧化碳生成器有线连接,与主控制器无线连接。
本实用新型所述太阳能组件将太阳能转换成电能储存在蓄电池中,蓄电池供电给用电设备;大棚智能控制器根据传感器中的红蓝光照度计、普通光照度计测量的光照度,控制用电设备中的LED植物生长灯、普通照明灯的开关,从而控制大棚内的光照强度和时长。
本实用新型所述太阳能集热器将太阳能转换成热能储存在蓄热水箱中,循环泵实现集热器介质的循环,蓄热水箱中内置的温度传感器可以自动检测水箱的温度,并传送到大棚智能控制器,太阳能集热器、蓄热水箱、循环泵安装在大棚顶,不占用使用面积,只要有阳光就可以运行;大棚智能控制器根据传感器中的大气温湿度计、土壤温湿度计测量的温度,控制循环泵开关,从而控制供暖系统给大棚供暖。
本实用新型所述大棚智能控制器根据传感器中的二氧化碳检测仪测量的二氧化碳含量,控制二氧化碳生成器开关,从而控制大棚内的二氧化碳含量。
本实用新型所述大棚智能控制器根据传感器中的大气温湿度计、土壤温湿度计测量的湿度,控制喷灌开关,从而控制大棚内的湿度,也可控制灌溉式施肥。
本实用新型所述大棚智能控制器根据设定参数,控制用电设备中的广播为农作物播放音乐,促进农作物生长。
本实用新型所述大棚智能控制器根据设定参数,控制用电设备中的通风机改善大棚内二氧化碳含量、温度、适度参数。
本实用新型所述大棚智能控制器根据控制用电设备中的显示器,显示大棚内的各种参数。
本实用新型所述主控制器统一管理各大棚智能控制器,主控制器和各大棚智能控制器通过无线传输数据,各大棚智能控制器把其所在大棚内的各种参数传输给农场的主控制器,也能接收主控制器发来的指令,并控制执行。
附图说明
本实用新型高原型光伏、光热供能农业大棚智能管理系统有如下附图:
图1是本实用新型高原型光伏、光热供能农业大棚智能管理系统原理框图;
其中:10、主控制器;11、大棚智能控制器;20、太阳能组件;21、蓄电池;30、太阳能集热器;31、蓄热水箱;32、供暖系统;40、用电设备;41、传感器;42、喷灌;43、二氧化碳生成器。
具体实施方式
下面结合附图和实施案例对本实用新型高原型光伏、光热供能农业大棚智能管理系统技术方案进一步的说明:
如图所示,本实用新型高原型光伏、光热供能农业大棚智能管理系统主要包括太阳能光伏发电供电系统、太阳能集热供暖系统、二氧化碳生成器43、用电设备40、喷灌42、传感器41、大棚智能控制器11;太阳能光伏发电供电系统包括太阳能组件20、蓄电池21,太阳能集热供暖系统包括太阳能集热器30、蓄热水箱31、循环泵、供暖系统32,用电设备40包括LED植物生长灯、普通照明灯、广播、通风机、显示器,传感器41包括红蓝光照度计、普通光照度计、大气温湿度计、土壤温湿度计、二氧化碳检测仪。
本实用新型所述大棚智能控制器11分别与循环泵、蓄电池21、各用电设备40、各传感器41、喷灌42、二氧化碳生成器43有线连接,与主控制器10无线连接。
本实用新型所述太阳能组件20将太阳能转换成电能储存在蓄电池21中,蓄电池21供电给用电设备40;大棚智能控制器11根据传感器41中的红蓝光照度计、普通光照度计测量的光照度,控制用电设备40中的LED植物生长灯、普通照明灯的开关,从而控制大棚内的光照强度和时长。
本实用新型所述太阳能集热器30将太阳能转换成热能储存在蓄热水箱31中,循环泵实现集热器介质的循环,蓄热水箱31中内置的温度传感器可以自动检测水箱的温度,并传送到大棚智能控制器11,太阳能集热器30、蓄热水箱31、循环泵安装在大棚顶,不占用使用面积,只要有阳光就可以运行;大棚智能控制器11根据传感器41中的大气温湿度计、土壤温湿度计测量的温度,控制循环泵开关,从而控制供暖系统32给大棚供暖。
本实用新型所述大棚智能控制器11根据传感器41中的二氧化碳检测仪测量的二氧化碳含量,控制二氧化碳生成器43开关,从而控制大棚内的二氧化碳含量。
本实用新型所述大棚智能控制器11根据传感器41中的大气温湿度计、土壤温湿度计测量的湿度,控制喷灌42开关,从而控制大棚内的湿度,也可控制灌溉式施肥。
本实用新型所述大棚智能控制器11根据设定参数,控制用电设备40中的广播为农作物播放音乐,促进农作物生长。
本实用新型所述大棚智能控制器11根据设定参数,控制用电设备40中的通风机改善大棚内二氧化碳含量、温度、适度参数。
本实用新型所述大棚智能控制器11根据控制用电设备40中的显示器,显示大棚内的各种参数。
本实用新型所述主控制器10统一管理各大棚智能控制器11,主控制器10和各大棚智能 控制器11通过无线传输数据,各大棚智能控制器11把其所在大棚内的各种参数传输给农场的主控制器10,也能接收主控制器10发来的指令,并控制执行。
实施例1。
本实用新型高原型光伏、光热供能农业大棚智能管理系统主要包括太阳能光伏发电供电系统、太阳能集热供暖系统、二氧化碳生成器43、用电设备40、喷灌42、传感器41、大棚智能控制器11;太阳能光伏发电供电系统包括太阳能组件20、蓄电池21,太阳能集热供暖系统包括玻璃管太阳能集热器30、蓄热水箱31、IR型热水循环泵、暖气片供暖系统32,用电设备40包括LED植物生长灯、普通照明灯、广播、通风机、显示器,传感器41包括红蓝光照度计、普通光照度计、大气温湿度计、土壤温湿度计、二氧化碳检测仪。
本实用新型所述太阳能组件20将太阳能转换成电能储存在蓄电池21中,蓄电池21供电给用电设备40;大棚智能控制器11根据传感器41中的红蓝光照度计、普通光照度计测量的光照度,控制用电设备40中的LED植物生长灯、普通照明灯的开关,从而控制大棚内的光照强度和时长。
本实用新型所述玻璃管太阳能集热器30将太阳能转换成热能储存在蓄热水箱31中,IR型热水循环泵实现集热器介质的循环,蓄热水箱31中内置的温度传感器可以自动检测水箱的温度,并传送到大棚智能控制器11,玻璃管太阳能集热器30、蓄热水箱31、IR型热水循环泵安装在大棚顶,不占用使用面积,只要有阳光就可以运行;大棚智能控制器11根据传感器41中的大气温湿度计、土壤温湿度计测量的温度,控制IR型热水循环泵开关,从而控制暖气片供暖系统32给大棚供暖。
本实用新型所述大棚智能控制器11根据传感器41中的二氧化碳检测仪测量的二氧化碳含量,控制二氧化碳生成器43开关,从而控制大棚内的二氧化碳含量。
本实用新型所述大棚智能控制器11根据传感器41中的大气温湿度计、土壤温湿度计测量的湿度,控制喷灌42开关,从而控制大棚内的湿度,也可控制灌溉式施肥。
本实用新型所述大棚智能控制器11根据设定参数,控制用电设备40中的广播为农作物播放音乐,促进农作物生长。
本实用新型所述大棚智能控制器11根据设定参数,控制用电设备40中的通风机改善大棚内二氧化碳含量、温度、适度参数。
本实用新型所述大棚智能控制器11根据控制用电设备40中的显示器,显示大棚内的各种参数。
本实用新型所述主控制器10统一管理各大棚智能控制器11,主控制器10和各大棚智能控制器11通过无线传输数据,各大棚智能控制器11把其所在大棚内的各种参数传输给农场 的主控制器10,也能接收主控制器10发来的指令,并控制执行。
以上所述仅为本实用新型最佳的具体实施例,任何本领域的技术人员在本实用新型的领域内,所作的变化或修饰皆涵盖在本实用新型的专利范围之中。

Claims (1)

1.高原型光伏、光热供能农业大棚智能管理系统,其特征在于,该系统包括:包括太阳能光伏发电供电系统、太阳能集热供暖系统、二氧化碳生成器(43)、用电设备(40)、喷灌(42)、传感器(41)、大棚智能控制器(11);太阳能光伏发电供电系统包括太阳能组件(20)、蓄电池(21),太阳能集热供暖系统包括太阳能集热器(30)、蓄热水箱(31)、循环泵、供暖系统(32),用电设备(40)包括LED植物生长灯、普通照明灯、广播、通风机、显示器,传感器(41)包括红蓝光照度计、普通光照度计、大气温湿度计、土壤温湿度计、二氧化碳检测仪;其中,所述大棚智能控制器(11)分别与循环泵、蓄电池(21)、各用电设备(40)、各传感器(41)、喷灌(42)、二氧化碳生成器(43)有线连接,与主控制器(10)无线连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107360902A (zh) * 2017-09-21 2017-11-21 苏州仁益生物科技有限公司 一种农业大棚种植用太阳能地热供暖系统
CN107864944A (zh) * 2017-11-06 2018-04-03 江西中新云农科技有限公司 病虫智能监测防护系统
CN109028253A (zh) * 2018-07-11 2018-12-18 北京石油化工学院 一种温室大棚太阳能加温系统
CN112042484A (zh) * 2020-09-17 2020-12-08 广东海洋大学寸金学院 集约式智能模块操控的能收集利用清洁能源的屋顶系统

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