CN206481708U - 可调节光伏棚顶结构及光伏农业大棚 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种可调节光伏棚顶结构及光伏农业大棚，涉及光伏发电及科技农业种植的技术领域。一种可调节光伏棚顶结构包括主梁、连接杆、光伏组件及调节机构；多组所述主梁间隔设置，且各组主梁之间通过连接杆连接；每两组所述主梁之间设置有与连接杆平行的转轴，所述光伏组件的一侧与转轴连接，并与所述调节机构连接；所述调节机构能够使所述光伏组件围绕所述转轴转动，用于调节所述光伏组件的角度；一种光伏农业大棚包括可调节光伏棚顶结构以及水泥桩和支柱，多个支柱顶端与可调节光伏棚顶结构连接，底部与对应的水泥桩连接；本实用新型能够对调节光伏组件的角度，增大光照面积，提高光能吸收率和转换率，增加了有利于电能的储备。

Description

可调节光伏棚顶结构及光伏农业大棚

技术领域

本实用新型涉及光伏发电及科技农业种植的技术领域，尤其是涉及一种可调节光伏棚顶结构及光伏农业大棚，能够广泛应用于农光互补型光伏发电项目。

背景技术

目前，国内农光互补型光伏发电项目多采用将传统地面电站支架升高，利用支架间空地单独布置简易农业大棚的方式，或者直接在农业大棚的顶部设置一系列太阳能板。然而，这些太阳能板是根据农业大棚的棚顶形状、结构等进行设置，因此受到农业大棚棚顶的限制；并且，现有技术中的一些农业大棚上设置的太阳能板只能设置某一个角度而不能发生改变，这样一来，太阳光射向太阳能板的角度会随着时间的不同而发生变化，当太阳光射向与太阳能板的角度太大或者太小时，都会减小太阳能板的有效利用面积，不利于太阳能板吸收能量，从而降低太阳能转换为电能的效率，减少了电能的储备量。

基于以上问题，提出一种根据太阳光射向太阳能板的角度而能够进行角度调节的光伏棚顶显得尤为重要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可调节光伏棚顶结构及光伏农业大棚，以缓解现有技术中农业大棚上设有的太阳能板不能够调节角度而减小太阳能板有效利用面积，从而不利于太阳能板吸收能量的问题。

本实用新型提供的一种可调节光伏棚顶结构包括主梁、连接杆、光伏组件以及调节机构；

多组所述主梁间隔设置，且各组所述主梁之间通过所述连接杆连接，形成棚顶结构；

每两组所述主梁之间设置有与所述连接杆平行的转轴，所述光伏组件的一侧与所述转轴连接，且所述光伏组件与所述调节件连接；所述调节机构能够使所述光伏组件围绕所述转轴转动，用于调节所述光伏组件的角度。

进一步的，每组所述主梁呈人字形，均由两根所述主梁相互连接组成，多个所述光伏组件均设置在同一侧的所述主梁上。

进一步的，所述光伏组件包括太阳能板、檩条和支架，所述支架的一侧与所述转轴连接；

多根所述檩条平行设置在所述支架上，且在所述檩条上铺设至少一组所述太阳能板。

进一步的，每组所述太阳能板之间存有距离，形成植物的采光带。

进一步的，所述调节机构包括电动推杆，所述电动推杆的顶端与所述支架连接，所述电动推杆的底端铰接在所述主梁上；所述电动推杆能够驱动所述支架围绕所述转轴转动。

进一步的，所述光伏组件通过导电线与蓄电装置连接，并能够将电量储存在所述蓄电装置中。

进一步的，每组中的两根所述主梁之间为可拆卸连接。

本实用新型提供的一种光伏农业大棚包括所述的可调节光伏棚顶结构以及水泥桩和支柱；

多个所述水泥桩固定在大地上，多根所述支柱的底端与对应的所述水泥桩连接，所述支柱的顶端均与所述可调节光伏棚顶结构连接，多根所述支柱用于支撑并固定所述可调节光伏棚顶结构。

进一步的，所述支柱包括中柱和外柱，所述外柱的横截面尺寸大于所述中柱的横截面尺寸；与所述外柱连接的所述水泥桩的横截面尺寸大于与所述中柱连接的所述水泥桩的横截面尺寸。

进一步的，所述中柱及所述外柱的顶端均设置有紧固件，所述紧固件能够将两组所述主梁的自由端固定连接。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的一种可调节光伏棚顶结构包括主梁、连接杆、光伏组件以及调节机构，其中，每两根主梁相互连接形成一组人字形主梁，各组之间平行间隔设置，且没两组主梁之间通过连接杆连接，从而形成棚顶结构；在每两组主梁之间还设置有与连接杆平行的转轴，且光伏组件的一侧与转轴连接，另一侧连接有调节机构，该调节机构能够使光伏组件围绕转轴发生转动，从而能够对光伏组件的角度进行调节。该可调节光伏棚顶结构的具体工作过程为：当某一个时间段内，太阳光射向光伏组件中的太阳能板的角度较小或者过大时，人为启动调节机构工作，通过调节机构的驱动作用，使得太阳能板向着竖直方向转动一定角度，从而增大了太阳光射向太阳能板的角度，进一步增大了太阳能板的有效工作面积，使更多的太阳光能够照射在太阳能板上，进而增加了太阳能板对光能的吸收，并对吸收的光能进行转换，最终以电能的形式进行储备，以供后续使用。本实用新型提供的一种可调节光伏棚顶结构能够调节太阳光射向太阳能板的角度，进一步增大光照面积，有利于太阳能板对光能的吸收，进而大大提高了太阳能向电能的转换量，增加了电能的储备。

本实用新型提供的一种光伏农业大棚包括可调节光伏棚顶结构以及水泥柱和支柱，其中，多根水泥柱固定在大地上，在每根水泥柱上分别设置支柱，然后将可调节光伏棚顶结构固定在多根支柱的顶端，并使可调节光伏棚顶结构固定不动；该光伏农业大棚是在现有大棚的基础上在棚顶处增设了可调节角度的光伏组件，然后通过对光伏组件角度的调节来提高其对太阳能的吸收量，从而增加了太阳能转换为电能的量，为后续对电能的使用提供保障，并在一定程度上起到节省能源的作用。

另外，将每组太阳能板之间存有距离，形成采光带，其目的在于避免太阳能板完全遮挡阳光，从而影响大棚内农作物的健康成长。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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的附图。

图1为本实用新型实施例提供的初始状态下光伏组件处于光伏农业大棚棚顶的示意图；

图2为本实用新型实施例提供的调节角度后光伏组件处于光伏农业大棚棚顶的示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种带有可调节光伏棚顶结构的光伏农业大棚的示意图；

图4为图3所示的光伏农业大棚的棚顶处的俯视图。

图标：100－主梁；200－连接杆；300－光伏组件；310－太阳能板；320－檩条；330－支架；400－调节机构；410－电动推杆；420－铰链；500－转轴；600－水泥桩；700－支柱；710－中柱；720－外柱；730－紧固件；800－采光带。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

具体结构如图1－图4所示。图1为本实用新型实施例提供的初始状态下光伏组件处于光伏农业大棚棚顶的示意图；图2为本实用新型实施例提供的调节角度后光伏组件处于光伏农业大棚棚顶的示意图；图3为本实用新型实施例提供的一种带有可调节光伏棚顶结构的光伏农业大棚的示意图；图4为图3所示的光伏农业大棚的棚顶处的俯视图。

本实施例提供的一种可调节光伏棚顶结构包括主梁100、连接杆200、光伏组件300以及调节机构400；其中，多组主梁100间隔设置，且各组主梁100之间通过连接杆200连接，从而形成棚顶结构；同时，每两组主梁100之间还设置有与连接杆200平行的转轴500，且光伏组件300的一侧与转轴500连接，并与调节机构400连接；该调节机构400能够使光伏组件300围绕转轴500转动，用于调节光伏组件300的角度。

本实施例提供的可调节光伏棚顶结构是在现有技术中带有光伏棚顶的基础上增设了调节机构400，该调节机构400能够使光伏组件300相对于棚顶发生转动，从而可以调节太阳光照射在光伏组件300表面上的角度，进一步改变光伏组件300吸收太阳光能的表面积，当太阳光照射面积增大时，可以增加太阳能光转换为电能的量，进而能够储存更多的电能以供其他方面使用；然而，随着太阳的升起，太阳光照射的角度适时发生变化，早晨时，太阳光较弱而且光线与光伏组件300表面的夹角比较小，非常不利于光伏组件300对太阳光能的吸收及转换，因此，需要在一段时间内通过调节机构400对光伏组件300的角度进行调节，使得光伏组件300处于更加竖直的状态，尽量增大光线与光伏组件300表面的夹角；临近中午时，光线与光伏组件300的角度过大，甚至超过90度时，此时光伏组件300上的光照面积也会相应减小，因此，在这段时间内，通过调节机构400逐渐放缓光伏组件300的状态，保持光线与光伏组件300之间的夹角不超过90度，这样才能使光照面积尽量增大，有利于光伏组件300对光能的吸收，进而转换更多的电量，并进行储存。该可调节光伏棚顶结构能够调节光线与光伏组件300表面的角度，进一步增大光照面积，以利于光伏组件300对光能的吸收，进而大大提高了太阳能向电的能转换量，增加了电能的储备，为后续电能的使用提供保障。

本实施例的可选技术方案中，每组主梁100呈人字形，均由两根主梁100相互连接组成，多个光伏组件300均设置在同一侧的主梁100上。

需要说明的是，由于光伏农业大棚采用连栋布置方式，且单个光伏农业大棚的跨度也比较大，为增加棚顶的稳定性，组成棚顶的每组主梁100采用人字形，即将两根单独的主梁100首尾相连形成人字形的结构，且多组人字形的主梁100成排布置，各排人字形的主梁100的两个自由端通过连接杆200固定连接，各排人字形的主梁100及两个自由端连接的连接杆200共同组成了单栋光伏农业大棚的棚顶，多个单栋光伏农业大棚相互连接，组成了连栋的光伏农业大棚，多个单栋的光伏农业大棚朝着南北方向延伸，并且在每个单独的光伏农业大棚上处于南侧的主梁100上设置可调节角度的光伏组件300，从而使得太阳光能够照射在光伏组件300表面并进行光能与电能的转换，最后将转换的电能储存及应用。

本实施例的可选技术方案中，光伏组件300包括太阳能板310，檩条320和支架330，支架330的一侧与转轴500连接；多根檩条320平行设置在支架330上，且在檩条320上铺设至少一组太阳能板310。

具体的，支架330的靠近下端的一侧设置在转轴500上，且支架330还与调节机构400连接，调节机构400工作时能够驱动支架330围绕转轴500转动；由于需要在支架330上布置一组或者多组用于发电的太阳能板310，从而在支架330上平行设置了多根檩条320，而多组太阳能板310均铺设在檩条320上方，并采用一些卡件将各组太阳能板310固定在檩条320上，使其不动，其中卡件优选为压码，这样一来，调节机构400就能够通过驱动支架330从而带动光伏组件300围绕转轴500转动，以达到对光伏组件300表面与光线夹角的调整，最终提高光能转换电能的效率。

本实施例的可选技术方案中，每组太阳能板310之间存有距离，形成植物的采光带800。

考虑到光伏农业大棚中的植物需要阳光的照射，在铺设太阳能板310时需将各组之间留有间隙，保证一定的距离，各条未铺设太阳能板310处即为植物的采光带800，使得阳光能够通过各条采光带800照射到光伏农业大棚内部的植物，几乎不影响植物的健康生长，具体的，采光带800的面积占棚顶总面积的15％－20％。

本实施例的可选技术方案中，调节机构400包括电动推杆410，该电动推杆410的顶端与支架330连接，电动推杆410的底端通过铰链420铰接在主梁100上，并且，电动推杆410能够驱动支架330围绕转轴500转动。

具体的，调节机构400为电动推杆410，通过人为操作实现电动推杆410的伸长与收缩，驱动支架330及其上的太阳能板310围绕转轴500转动，进而实现对太阳能板310表面与光线之间角度的调节，以达到增大光照面积的目的。然而，该调节机构400并不仅限于电动推杆410，还可以是其他能够实现该功能的机械零部件及其组合，如齿轮齿条结构、丝杠滑块结构等。

本实施例的可选技术方案中，光伏组件300通过导电线与蓄电装置连接，并能够将电量储存在蓄电装置中。

本实施例是在传统光伏农业大棚的基础上做了改进，以增大有效光照面积，提高光能转换为电能的效率为目的，最终将转换的电能通过蓄电装置进行储存，当需要时，再将储存装置中的电能释放，如将储存装置中的电能通过加热元件转换为热能，用于维持农业大棚内部的温度，从而在一定程度上起到了节约能源的作用。

本实施例的可选技术方案中，每组中的两根主梁100之间为可拆卸连接。

需要说明的是，光伏农业大棚中使用的钢结构件均在制造厂内加工制作、防腐处理完成，现场通过紧固件730或者其他连接件直接组装，螺栓连接对结构变形有较强的适应能力，施工安装速度快，便捷。

本实施例提供的一种光伏农业大棚包括可调节光伏棚顶结构，以及水泥桩600和支柱700，其中，多个水泥桩600固定在大地上不动，多根支柱700的底端与对应的水泥桩600连接，支柱700的顶端均与可调节光伏棚顶结构连接，且多根支柱700用于支撑并固定可调节光伏棚顶结构。

本实施例提供的光伏农业大棚是在现有大棚的基础上在棚顶增设了可调节角度的光伏组件300，然后通过对光伏组件300角度的调节来提高其对太阳能的吸收量，从而增加了太阳能转换为电能的量，为后续对电能的使用提供保障，并在一定程度上起到节省能源的作用。

本实施例的可选技术方案中，支柱700包括中柱710和外柱720，其中，外柱720的横截面尺寸大于中柱710的横截面尺寸；与外柱720连接的水泥桩600的横截面尺寸大于与中柱710连接的水泥桩600的横截面尺寸。

需要说明的是，在实际工况中，外柱720承受的载荷大于中柱710承受的载荷，即承受较大的弯矩，从而外柱720的横截面尺寸较大；而无论是外柱720还是中柱710都将承受的载荷通过水泥桩600传给大地，进而与承受较大载荷的外柱720连接的水泥桩600的横截面尺寸也较大，保障了整个光伏农业大棚的稳定性。

本实施例的可选技术方案中，中柱710及外柱720的顶端均设置有紧固件730，该紧固件730能够将两组主梁100的自由端固定连接在一起。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种可调节光伏棚顶结构，其特征在于，包括：主梁、连接杆、光伏组件以及调节机构；

多组所述主梁间隔设置，且各组所述主梁之间通过所述连接杆连接，形成棚顶结构；

每两组所述主梁之间设置有与所述连接杆平行的转轴，所述光伏组件的一侧与所述转轴连接，且所述光伏组件与所述调节机构连接；所述调节机构能够使所述光伏组件围绕所述转轴转动，用于调节所述光伏组件的角度。

2.根据权利要求1所述的可调节光伏棚顶结构，其特征在于，每组所述主梁呈人字形，均由两根所述主梁相互连接组成，多个所述光伏组件均设置在同一侧的所述主梁上。

3.根据权利要求2所述的可调节光伏棚顶结构，其特征在于，所述光伏组件包括太阳能板、檩条和支架，所述支架的一侧与所述转轴连接；

多根所述檩条平行设置在所述支架上，且在所述檩条上铺设至少一组所述太阳能板。

4.根据权利要求3所述的可调节光伏棚顶结构，其特征在于，每组所述太阳能板之间存有距离，形成植物的采光带。

5.根据权利要求3所述的可调节光伏棚顶结构，其特征在于，所述调节机构包括电动推杆，所述电动推杆的顶端与所述支架连接，所述电动推杆的底端铰接在所述主梁上；所述电动推杆能够驱动所述支架围绕所述转轴转动。

6.根据权利要求1－5任一项所述的可调节光伏棚顶结构，其特征在于，所述光伏组件通过导电线与蓄电装置连接，并能够将电量储存在所述蓄电装置中。

7.根据权利要求2所述的可调节光伏棚顶结构，其特征在于，每组中的两根所述主梁之间为可拆卸连接。

8.一种光伏农业大棚，包括权利要求1－7任一项所述的可调节光伏棚顶结构，其特征在于，还包括水泥桩和支柱；

多个所述水泥桩固定在大地上，多根所述支柱的底端与对应的所述水泥桩连接，所述支柱的顶端均与所述可调节光伏棚顶结构连接，且多根所述支柱用于支撑并固定所述可调节光伏棚顶结构。

9.根据权利要求8所述的光伏农业大棚，其特征在于，所述支柱包括中柱和外柱，所述外柱的横截面尺寸大于所述中柱的横截面尺寸；与所述外柱连接的所述水泥桩的横截面尺寸大于与所述中柱连接的所述水泥桩的横截面尺寸。

10.根据权利要求9所述的光伏农业大棚，其特征在于，所述中柱及所述外柱的顶端均设置有紧固件，所述紧固件能够将两组所述主梁的自由端固定连接。