CN210042860U - 易施工智能光伏大棚 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种易施工智能光伏大棚，包括光伏组件（1）、光伏控制器（8）、逆变器（10）、蓄电池组（9）和光伏支架；光伏组件（1）由从下至上依次敷设有由太阳能电池片层、钢化玻璃、EVA和背板，封装在一个不锈钢、铝或其他非金属边框上；光伏组件支架由后立柱（7）、前立柱（6）、斜撑（5）、斜梁（4）、顶梁（3）和横梁（2）组成，采用螺栓连接组成构架，斜梁（4）、顶梁（3）和横梁（2）穿过光伏组件（1）的边框并用螺栓固定；光伏组件（1）连接光伏控制器（8），光伏控制器（8）分别与逆变器（10）和蓄电池组（9）连接，逆变器（10）接交流负载供电，光伏控制器（8）连接直流负载供电。

Description

易施工智能光伏大棚

技术领域

本实用新型涉及太阳能领域，尤其是一种易施工智能光伏大棚。

背景技术

随着人类社会的不断发展，能源危机逐渐受到人们的重视，发展可再生、无污染能源成为人类的共识。太阳能特别是太阳能光伏发电，受到人们的高度重视，人们加大了对此方面的研究。

随着我国光伏扶贫工程的大面积推广，农村地区配电网逐步出现了无法就地消纳光伏电量的问题，大量光伏电量通过农村地区较为薄弱的配电网反送至电网主网，对电网的网损和投资改造成本造成较大影响，为此国务院在“十三五扶贫规划”中提出农村分布式电源应与设施农业协调发展的方向，通过设施农业用能与分布式电源供电相结合，负荷与电源同步发展，实现分布式电源与设施农业协调发展，并增强光伏发电效益，为现代农业发展提供能源支撑。

光伏大棚项目是利用农业大棚棚顶进行太阳能发电，棚内发展高效生态农业的综合系统工程，高效的生态光伏农业大棚项目不额外占用耕地，实现原有土地增值，农业光伏项目将生态农业、绿色发电结合，最大限度利用资源。

我国是农业大国，温室大棚数量众多，温室大棚突破了传统作物种植受季节、环境、气候等诸多因素的限制，可以返季节种植作物。但目前我国温室大棚多依靠人工经验进行，管理，自动化程度不高，这种生产方式生产效率较低。近年来，光伏大棚逐渐走人人们的视线，而智能型光伏温室大棚能够实现对农作物生长环境各基本要素的控制，实现农业生产的，智能化生产，并解决了无电、缺电地区农业生产的供电问题，是未来大棚的生产方向。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种易施工智能光伏大棚，安装方便，适应性好，利用光伏技术和智能控制技术实现了对棚内温度、湿度等环境条件的自动控制和调节，实现了农业生产的自动化和智能化，在减轻种植者负担的同时，也提高了农作物的生产效率。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种易施工智能光伏大棚，包括光伏组件1、光伏控制器8、逆变器10、蓄电池组9和光伏支架；

光伏组件1由从下至上依次敷设有由太阳能电池片层、钢化玻璃、EVA和背板，封装在一个不锈钢、铝或其他非金属边框上，安装好上面的玻璃及背面的背板、充入氮气、密封即可；

光伏组件支架由后立柱7、前立柱6、斜撑5、斜梁4、顶梁3和横梁2组成，采用螺栓连接组成构架，斜梁4、顶梁3和横梁2穿过光伏组件1的边框并用螺栓固定；

光伏组件1连接光伏控制器8，光伏控制器8分别与逆变器10和蓄电池组9连接，逆变器10接交流负载供电，光伏控制器8连接直流负载供电。

所述太阳能电池片层采用以下方式形成：在第一片电池片的正面放置表面附着导电浆料的网状导电丝，在延伸到第一片电池片尾端以外的网状导电丝上放置待连接的第二片电池片，第二片电池片的背面与网状导电丝接触；在第二片电池片的正面放置网状导电丝，重复电池片和网状导电丝的铺设，连接若干电池片，实现电池片的串联铺设，直到连接有设计数量的电池片后，将连接的电池片烘干、烧结后即得太阳能电池片层。

所述光伏组件1在背面引线处焊接一个接线盒，用于太阳能电池片层与光伏控制器8或太阳能电池片层间的连接。

太阳能电池组件构成及各部分功能：

1钢化玻璃：其作用为保护发电主体如电池片，透光其选用是有要求的，1.透光率必须高一般91%以上；2.超白钢化处理

2EVA：用来粘结固定钢化玻璃和发电主体如电池片，透明EVA材质的优劣直接影响到组件的寿命，暴露在空气中的EVA易老化发黄，从而影响组件的透光率，从而影响组件的发电质量除了EVA本身的质量外，组件厂家的层压工艺影响也是非常大的，如EVA胶连度不达标，EVA与钢化玻璃、背板粘接强度不够，都会引起EVA提早老化，影响组件寿命。

3电池片：主要作用就是发电，发电主体市场上主流的是晶体硅太阳电池片、薄膜太阳能电池片，两者各有优劣晶体硅太阳能电池片,设备成本相对较低，但消耗及电池片成本很高，但光电转换效率也高，在室外阳光下发电比较适宜薄膜太阳能电池，相对设备成本较高，但消耗和电池成本很低，但光电转化效率相对晶体硅电池片一半多点，但弱光效应非常好，在普通灯光下也能发电，如计算器上的太阳能电池。

4背板：作用如下，密封、绝缘、防水一般都用TPT、TPE等材质必须耐老化，大部分组件厂家质保都是25年，钢化玻璃，铝合金一般都没问题，关键就在与背板和硅胶是否能达到要求。

5接线盒保护整个发电系统，起到电流中转站的作用，如果组件短路接线盒自动断开短路电池串，防止烧坏整个系统接线盒中最关键的是二极管的选用，根据组件内电池片的类型不同，对应的二极管也不相同。

在易施工智能光伏大棚内两侧面墙排列安装若干风机和加热器，上方分布安装若干可升降的电动遮阳帘；易施工智能光伏大棚中心位置安装中央处理器和水泵，易施工智能光伏大棚的顶端设有若干喷嘴，喷嘴通过水管与水泵连接，水泵连接自来水管道，在地面分布安装有若干温度和湿度传感器，每个传感器对应连接一个数据转换器；水泵、风机、加热器、电动遮阳帘和数据转化器分别与中央处理器连接；光伏控制器8或逆变器10连接风机、加热器、电动遮阳帘和中央处理器，为上述设备供电。

光伏大棚中温度的调节：通过温度传感器进行监控。当大棚内的温度比设定值低时，中央处理器控制加热器进行升温。当温度高于设定值时，中央处理器控制风机通过产生的风压强制空气流动进行降温。

光伏大棚中湿度的调节：湿度的调节跟温度调节原理基本相同，在大棚内部设置湿度传感器来感应大棚内部的湿度，并根据作物的生长情况来设定当时大棚内的适宜湿度，当棚内湿度低于设定值时，中央处理器控制水泵工作，通过大棚顶端的喷嘴喷出的喷雾来提高湿度，这样也避免了湿度过大。当湿度高于设定值时，中央处理器控制电动遮阳帘开启进行通风，利用湿度差来进行室内外的空气交换，以降低湿度，必要时可以驱动风机加快空气流动和交换。

本实用新型的优点是：

1、本申请的易施工智能光伏大棚，安装方便，适应性好，利用光伏技术和智能控制技术实现了对棚内温度、湿度等环境条件的自动控制和调节，实现了农业生产的自动化和智能化，在减轻种植者负担的同时，也提高了农作物的生产效率；

2、本申请的易施工智能光伏大棚，能够实现对农作物生长环境各基本要素的控制，实现农业生产的，智能化生产，并解决了无电、缺电地区农业生产的供电问题；

3、网状导电丝均匀分布在单体电池片上，避免了传统工艺中焊带与主栅重叠高于其余平面，层压时出现断裂的风险；避免了焊带与主栅焊接对 电池片的应力残留损伤；避免了焊接对电池片的冲击损伤；

4、实现对大棚内的若干个点实现温湿浓度的即时采集和控制。

附图说明

图1是本实用新型易施工智能光伏大棚的结构示意图；

图中的序号和部件名称为：1、光伏组件；2、横梁；3、顶梁；4、斜梁；5、斜撑；6、前立柱；7、后立柱；8、光伏控制器；9、蓄电池组；10、逆变器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，一种易施工智能光伏大棚，包括光伏组件1、光伏控制器8、逆变器10、蓄电池组9和光伏支架；

光伏组件1由从下至上依次敷设有由太阳能电池片层、钢化玻璃、EVA和背板，封装在一个不锈钢、铝或其他非金属边框上，安装好上面的玻璃及背面的背板、充入氮气、密封即可；

光伏组件支架由后立柱7、前立柱6、斜撑5、斜梁4、顶梁3和横梁2组成，采用螺栓连接组成构架，斜梁4、顶梁3和横梁2穿过光伏组件1的边框并用螺栓固定；

光伏组件1连接光伏控制器8，光伏控制器8分别与逆变器10和蓄电池组9连接，逆变器10接交流负载供电，光伏控制器8连接直流负载供电。

所述太阳能电池片层采用以下方式形成：在第一片电池片的正面放置表面附着导电浆料的网状导电丝，在延伸到第一片电池片尾端以外的网状导电丝上放置待连接的第二片电池片，第二片电池片的背面与网状导电丝接触；在第二片电池片的正面放置网状导电丝，重复电池片和网状导电丝的铺设，连接若干电池片，实现电池片的串联铺设，直到连接有设计数量的电池片后，将连接的电池片烘干、烧结后即得太阳能电池片层。

所述光伏组件1在背面引线处焊接一个接线盒，用于太阳能电池片层与光伏控制器8或太阳能电池片层间的连接。

太阳能电池组件构成及各部分功能：

1钢化玻璃：其作用为保护发电主体如电池片，透光其选用是有要求的，1.透光率必须高一般91%以上；2.超白钢化处理

2EVA：用来粘结固定钢化玻璃和发电主体如电池片，透明EVA材质的优劣直接影响到组件的寿命，暴露在空气中的EVA易老化发黄，从而影响组件的透光率，从而影响组件的发电质量除了EVA本身的质量外，组件厂家的层压工艺影响也是非常大的，如EVA胶连度不达标，EVA与钢化玻璃、背板粘接强度不够，都会引起EVA提早老化，影响组件寿命。

3电池片：主要作用就是发电，发电主体市场上主流的是晶体硅太阳电池片、薄膜太阳能电池片，两者各有优劣晶体硅太阳能电池片,设备成本相对较低，但消耗及电池片成本很高，但光电转换效率也高，在室外阳光下发电比较适宜薄膜太阳能电池，相对设备成本较高，但消耗和电池成本很低，但光电转化效率相对晶体硅电池片一半多点，但弱光效应非常好，在普通灯光下也能发电，如计算器上的太阳能电池。

4背板：作用如下，密封、绝缘、防水一般都用TPT、TPE等材质必须耐老化，大部分组件厂家质保都是25年，钢化玻璃，铝合金一般都没问题，关键就在与背板和硅胶是否能达到要求。

5接线盒保护整个发电系统，起到电流中转站的作用，如果组件短路接线盒自动断开短路电池串，防止烧坏整个系统接线盒中最关键的是二极管的选用，根据组件内电池片的类型不同，对应的二极管也不相同。

在易施工智能光伏大棚内两侧面墙排列安装若干风机和加热器，上方分布安装若干可升降的电动遮阳帘；易施工智能光伏大棚中心位置安装中央处理器和水泵，易施工智能光伏大棚的顶端设有若干喷嘴，喷嘴通过水管与水泵连接，水泵连接自来水管道，在地面分布安装有若干温度和湿度传感器，每个传感器对应连接一个数据转换器；水泵、风机、加热器、电动遮阳帘和数据转化器分别与中央处理器连接；光伏控制器8或逆变器10连接风机、加热器、电动遮阳帘和中央处理器，为上述设备供电。

光伏大棚中温度的调节：通过温度传感器进行监控。当大棚内的温度比设定值低时，中央处理器控制加热器进行升温。当温度高于设定值时，中央处理器控制风机通过产生的风压强制空气流动进行降温。

光伏大棚中湿度的调节：湿度的调节跟温度调节原理基本相同，在大棚内部设置湿度传感器来感应大棚内部的湿度，并根据作物的生长情况来设定当时大棚内的适宜湿度，当棚内湿度低于设定值时，中央处理器控制水泵工作，通过大棚顶端的喷嘴喷出的喷雾来提高湿度，这样也避免了湿度过大。当湿度高于设定值时，中央处理器控制电动遮阳帘开启进行通风，利用湿度差来进行室内外的空气交换，以降低湿度，必要时可以驱动风机加快空气流动和交换。

Claims (2)

1.一种易施工智能光伏大棚，其特征在于，包括光伏组件（1）、光伏控制器（8）、逆变器（10）、蓄电池组（9）和光伏支架；

光伏组件（1）由从下至上依次敷设有由太阳能电池片层、钢化玻璃、EVA和背板，封装在一个不锈钢或铝边框上，安装好上面的玻璃及背面的背板、充入氮气、密封即可；

光伏组件支架由后立柱（7）、前立柱（6）、斜撑（5）、斜梁（4）、顶梁（3）和横梁（2）组成，采用螺栓连接组成构架，斜梁（4）、顶梁（3）和横梁（2）穿过光伏组件（1）的边框并用螺栓固定；

光伏组件（1）连接光伏控制器（8），光伏控制器（8）分别与逆变器（10）和蓄电池组（9）连接，逆变器（10）接交流负载供电，光伏控制器（8）连接直流负载供电；

在易施工智能光伏大棚内两侧面墙排列安装若干风机和加热器，上方分布安装若干可升降的电动遮阳帘；易施工智能光伏大棚中心位置安装中央处理器和水泵，易施工智能光伏大棚的顶端设有若干喷嘴，喷嘴通过水管与水泵连接，水泵连接自来水管道，在地面分布安装有若干温度和湿度传感器，每个传感器对应连接一个数据转换器；水泵、风机、加热器、电动遮阳帘和数据转化器分别与中央处理器连接；光伏控制器（8）或逆变器（10）连接风机、加热器、电动遮阳帘和中央处理器，为上述设备供电。

2.根据权利要求1所述易施工智能光伏大棚，其特征在于，所述光伏组件（1）在背面引线处焊接一个接线盒，用于太阳能电池片层与光伏控制器（8）或太阳能电池片层间的连接。

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