CN207150241U - 一种植物工厂供电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种植物工厂供电系统，包括太阳能跟踪控制系统、太阳能电池、控制器逆变器一体系统、蓄电池和市电供电模块，太阳能电池安装固定在太阳能跟踪控制系统上，太阳能电池与控制器逆变器一体系统电性连接，蓄电池和市电供电模块均与控制器逆变器一体系统电性连接。本实用新型减少植物工厂对市电的需求，降低电费成本。

Description

一种植物工厂供电系统

技术领域

本实用新型涉及节能环保供电设备技术领域，特别是指一种植物工厂供电系统。

背景技术

人工光植物工厂是在密闭环境下以人工光和营养液栽培为核心，采用在线检测和智能控制技术，进行作物高效生产的系统。植物工厂环境稳定性强，可以实现光、温、水、气、肥的精确控制，不占用农用耕地，产品安全无污染，单位面积产量可达露地栽培的几十倍甚至上百倍，因此被认为是21世纪解决人口、资源、环境问题的重要途径，也是未来航天工程、月球和其他星际探索过程中实现食物自给的重要手段。但是，能耗问题一直制约着植物工厂的大规模推广应用。人工光植物工厂中的电能消耗成本通常约占总体运行成本的50％～60％，主要包括人工光源、空调、风机、加湿器、控制装置等设备的耗能用电，其中人工光源是密闭式植物工厂耗能的重点。日本学者研究表明，在密闭式植物苗工厂中，人工光源(荧光灯)耗电量约占总耗电量的82％，空调制冷耗电量约占15％，其他占3％(Kozal Tetal.，2004)。降低人工光源耗电量不仅可以有效降低密闭式植物工厂的运行成本，而且还能加速植物工程的普及应用。

近年来，国内外学者都将人工光源的节能降耗作为植物工厂的研究热点，主要有两个解决途径：一是选用耗能低、效率高的新型节能光源：二是寻求常规电能的替代能源。节能光源LED与太阳能光伏发电技术结合，将成为密闭式植物工厂研究与发展的一个重要方向。

植物工厂使用市电供电，为了实现节能降耗目标，虽然已经大量使用LED照明技术，减少了电能的消耗，但是依然需要消耗大量的电能。

实用新型内容

本实用新型提出一种植物工厂供电系统，减少植物工厂对市电的需求，降低电费成本。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种植物工厂供电系统，包括太阳能跟踪控制系统、太阳能电池、控制器逆变器一体系统、蓄电池和市电供电模块，所述太阳能电池安装固定在所述太阳能跟踪控制系统上，所述太阳能电池与所述控制器逆变器一体系统电性连接，所述蓄电池和所述市电供电模块均与所述控制器逆变器一体系统电性连接。

进一步的，还包括直流电LED光源，所述太阳能电池输出端为所述直流电LED光源供电，所述市电供电模块的输出端连接高效开关电源，所述高效开关电源的输出端为所述直流电LED光源供电。

进一步的，还包括节能空调系统，所述节能空调系统包括温度控制系统和湿度控制系统，所述控制器逆变器一体系统的输出端与所述节能空调系统电性连接。

进一步的，所述太阳能电池采用单晶硅或多晶硅材料构成。

进一步的，所述控制器逆变器一体系统包括控制器、逆变器、电池检测模块和时间模块，所述控制器分别与所述逆变器、电池检测模块和时间模块电性连接。

本实用新型的有益效果在于：减少植物工厂对市电的需求，降低电费成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型一种植物工厂供电系统一个实施例的原理框图。

图中，1-太阳能跟踪控制系统；2-太阳能电池；3-控制器逆变器一体系统；4-蓄电池；5-市电供电模块；6-直流电LED光源；7-高效开关电源；8-节能空调系统。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。

如图1所示，本实用新型提出了一种植物工厂供电系统，包括太阳能跟踪控制系统1、太阳能电池2、控制器逆变器一体系统3、蓄电池4和市电供电模块5，太阳能电池2安装固定在太阳能跟踪控制系统1上，太阳能电池2与控制器逆变器一体系统3电性连接，蓄电池4和市电供电模块5均与控制器逆变器一体系统3电性连接。

蓄电池4贮存太阳能电池2受光照时发出的电能，或者在低价电时段储存电能，并可随时向负载供电。

由于相对于某一个固定地点的太阳能光伏发电系统，一年春夏秋冬四季、每天日升日落，太阳的光照角度时时刻刻都在变化，如果太阳能电池2能够时刻正对太阳，发电效率才会达到最佳状态。太阳跟踪控制系统根据安放点的经纬度等信息计算一年中的每一天的不同时刻太阳所在的角度，将一年中每个时刻的太阳位置存储到PLC、单片机或电脑软件中，通过精确的计算和控制，保持太阳能电池2板随时正对太阳，让太阳光的光线随时垂直照射太阳能电池2板，从而显著提高太阳能发电效率。

本实用新型还包括直流电LED光源6，太阳能电池2输出端为直流电LED光源6供电，市电供电模块5的输出端连接高效开关电源7，高效开关电源7的输出端为直流电LED光源6供电。

本实用新型还包括节能空调系统8，节能空调系统8包括温度控制系统和湿度控制系统，控制器逆变器一体系统3的输出端与节能空调系统8电性连接。节能空调系统8需要使用交流电，由控制器逆变器一体系统3将太阳能电池2或蓄电池4的直流电转换为交流电进行供电。节能空调系统8实现对温度和湿度的精确控制，以适应一年四季的气候变化，使植物工厂能够24小时不间断运行，从而使效益最大化。本系统中使用的是东莞市砂粒空调有限公司的最新科技产品，该产品拥有世界首创的S-PBC压力变频专利技术；机组对比其他同类机组能耗减少50％以上，顺应节能减排大趋势；机组拥有互联网智能“云”控制系统；机组拥有精准的智能冷量分配技术，无需全负荷开机；机组采用模块化，核心部件采用国际知名品牌产品，可靠性高；维护成本低，无需专人维护；全程售后服务通过智能“云”控制系统结合大数据主动式服务。

太阳能跟踪控制系统包括驱动电机、控制电路和固定支架，固定支架为圆台形状，其顶部和底部均为圆形，驱动电机固定在固定支架的底部，带动固定支架自转，控制电路与驱动电机电性连接，太阳能电池板固定在固定支架顶面和侧面。固定支架的顶部直径是底部直径的一半。

太阳能电池2通过吸收太阳光，将太阳辐射能转换成电能，太阳能电池2采用单晶硅或多晶硅材料构成。

控制器逆变器一体系统3包括控制器、逆变器、电池检测模块和时间模块，控制器分别与逆变器、电池检测模块和时间模块电性连接。电池检测模块用于检测蓄电池4是否过充电或过放电，时间模块用于发送时间段给控制器，不同时间段的电费不同，控制器可在低电费时间段控制蓄电池4充电，在高电费时间段放点。

本实用新型减少植物工厂对市电的需求，降低电费成本。

上述技术方案公开了本实用新型的改进点，未详细公开的技术内容，可由本领域技术人员通过现有技术实现。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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 (5)

1.一种植物工厂供电系统，其特征在于：包括太阳能跟踪控制系统、太阳能电池、控制器逆变器一体系统、蓄电池和市电供电模块，所述太阳能电池安装固定在所述太阳能跟踪控制系统上，所述太阳能电池与所述控制器逆变器一体系统电性连接，所述蓄电池和所述市电供电模块均与所述控制器逆变器一体系统电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种植物工厂供电系统，其特征在于：还包括直流电LED光源，所述太阳能电池输出端为所述直流电LED光源供电，所述市电供电模块的输出端连接高效开关电源，所述高效开关电源的输出端为所述直流电LED光源供电。

3.根据权利要求1所述的一种植物工厂供电系统，其特征在于：还包括节能空调系统，所述节能空调系统包括温度控制系统和湿度控制系统，所述控制器逆变器一体系统的输出端与所述节能空调系统电性连接。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种植物工厂供电系统，其特征在于：所述太阳能电池采用单晶硅或多晶硅材料构成。

5.根据权利要求1所述的一种植物工厂供电系统，其特征在于：所述控制器逆变器一体系统包括控制器、逆变器、电池检测模块和时间模块，所述控制器分别与所述逆变器、电池检测模块和时间模块电性连接。