CN109275456A - 一种光伏日光温室*** - Google Patents

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Abstract

本发明属于农业工程技术领域，尤其涉及一种光伏日光温室***，包括：日光温室、倾角可变光伏支架；其中，日光温室设置在倾角可变光伏支架内，且倾角可变光伏支架的前立柱和日光温室前屋面均与前共用基础固定，倾角可变光伏支架的后立柱和日光温室保温后墙均与后共用基础固定；倾角可变光伏支架的顶部组合平面设有倾角可变光伏板，光伏板可开启一定角度。本***可灵活调整温室生产和光伏发电的比例，如冬季光线弱，生产效益高，因此可通过倾角可变调节装置，使光照全部透过，只进行温室生产，而夏季，生产效益不高，可以光伏发电为主。

Description

一种光伏日光温室***
技术领域
本发明属于农业工程技术领域，尤其涉及一种光伏日光温室***。
背景技术
日光温室的主要作用是进行越冬生产，来满足北方冬季供菜需求，减少南菜北运的高成本，提高人类生活品质。受设施园艺产能过剩、市场波动过大、传统日光温室建造成本高等问题的影响，近年来日光温室收益变低，农户增收受到影响。
光伏温室是在温室屋面顶部安装光伏组件而形成的一种温室，该温室可利用温室屋面截获的部分光照发电，从而获得农业生产和光伏发电的双重效益。由于光伏组件透光率较差，在冬季光照较弱的时期，在温室屋面布置光伏组件会进一步降低室内光照强度，进一步降低产量。而在夏季，室外光照较为强烈，适当的遮挡有利于避免强光对作物生长的抑制。此时在温室屋面合理布置光伏组件有助于优化作物生长环境，促进作物生长。现有光伏温室均是将光伏组件固定在温室屋面或屋脊处，虽然可以在夏季调节光照，利用多余的光进行发电，但难以在冬季尽可能减少光伏组件遮挡。
发明内容
针对上述问题，本发明提出了一种光伏日光温室***，包括：日光温室、倾角可变光伏支架；其中，日光温室设置在倾角可变光伏支架内，且倾角可变光伏支架的前立柱和日光温室前屋面均与前共用基础固定，倾角可变光伏支架的后立柱和日光温室保温后墙均与后共用基础固定；倾角可变光伏支架的顶部组合平面设有倾角可变光伏组件，光伏组件可开启一定角度。
所述顶部组合平面与水平面夹角在20°至45°之间，北高南低，偏角与日光温室保持一致。
所述日光温室顶部光伏组件和散射光薄膜1:1列状排布，宽度设计为光伏组件的宽度；光伏组件从北到南分三排；所述散射光薄膜通过卡槽卡簧固定，卡槽固定于光伏支架上；光伏支架还包括倾角可变调节装置。
所述倾角可变调节装置由传动装置以及控制器组成，从南到北共3排，安与光伏组件相连。
所述日光温室顶部为组装式卡槽型骨架，骨架上设置光伏组件和散射光薄膜。
所述日光温室顶部设有保温被和卷帘机。
所述共用基础外侧包括共用基础保温层，内侧设有保温蓄水池和温室加温***。
所述温室加温***以水为介质，保温蓄水池作为蓄热点，通过开闭水泵，主动控制热量的收集和释放。
所述卷帘机安装于日光温室长度方向的中间位置。
所述光伏日光温室***的茬口安排：9月至次年4月以农业生产效益为主，进行越冬生产；4月至9月以光伏发电效益为主，进行弱光作物生产为辅。
与现有技术相比，本发明的具有以下优点：
1，本***具有倾角可变调节装置，可灵活调整温室生产和光伏发电的比例，如冬季光线弱，生产效益高，因此可通过倾角可变调节装置，使光照全部透过，只进行温室生产，而夏季，生产效益不高，可以光伏发电为主。
2，光伏组合平面中光伏组件和透光单元以1:1列式排布的排布方式更有利于解决温室生产和光伏发电争光的问题，光伏日光温室在满足温室生产的条件下，最大化利用太阳能进行光伏发电。
3，日光温室的采光薄膜采用具有一定散射作用的薄膜，相比于普通光伏温室，本发明的光伏温室内光环境更均匀，有利于温室生产。
4，本发明中日光温室和光伏发电***共用基础，且光伏骨架承担雪荷载，故选用轻型材料建造日光温室，降低光伏日光温室***的建造成本。
附图说明
图1是本发明的光伏日光温室***的侧视图；
图2是本发明的光伏日光温室***的俯视图；
图中，1—光伏组件；2—散射光薄膜；3—倾角可变光伏支架；4—卡槽卡簧；5—共用基础保温层；6—共用基础；7—前屋面；8—保温后墙；9—保温被；10—卷帘机；11—倾角可变调节装置。
具体实施方式
下面结合附图，对实施例作详细说明。
如图1、2所示，一种光伏日光温室***，包括：日光温室、倾角可变光伏支架；其中，日光温室设置在倾角可变光伏支架内，且倾角可变光伏支架的前立柱和日光温室前屋面均与前共用基础固定，倾角可变光伏支架的后立柱和日光温室保温后墙均与后共用基础固定；倾角可变光伏支架的顶部组合平面设有倾角可变光伏组件，光伏组件可开启一定角度。
所述共用基础外侧包括共用基础保温层，内侧设有保温蓄水池和温室加温***。
所述日光温室顶部为组装式卡槽型骨架，骨架上设置光伏组件和散射光薄膜。
所述日光温室顶部设有保温被和卷帘机。
所述温室加温***以水为介质，保温蓄水池作为蓄热点，通过开闭水泵，主动控制热量的收集和释放。
所述卷帘机安装于日光温室长度方向的中间位置。
所述顶部组合平面与水平面夹角在20°至45°之间，北高南低，偏角与日光温室保持一致；所述光伏组合平面以卷帘机为中线一分为二，宽度为卷帘机工作宽度。
所述日光温室顶部光伏组件和散射光薄膜1:1列状排布，宽度设计为光伏组件的宽度；光伏组件从北到南分三排；所述散射光薄膜通过卡槽卡簧固定，卡槽固定于光伏支架上；光伏支架还包括倾角可变调节装置。
所述倾角可变调节装置由传动装置以及控制器组成，从南到北共3排，安与光伏组件相连。
所述光伏日光温室***的茬口安排：9月至次年4月以农业生产效益为主，进行越冬生产；4月至9月以光伏发电效益为主，进行弱光作物生产为辅。
实施例1
以北京地区为例设计光伏日光温室。
选择地形开阔、土壤肥沃、光照资源充足、水资源供应方便、供电条件好、交通发达的北京南郊。
设计日光温室的跨度为8m，根据北京地区的太阳高度角和日光温室建筑规范确定温室脊高为4m，后墙高2.9m，后坡水平投影1.1m，后屋面角为45°，前屋面采用双圆曲线方法设计。
日光温室骨架采用新型组装式卡槽型骨架，采用现场组装形式，拱杆上、下弦杆、腹杆均采用2mm镀锌钢带连续辊弯成型的U型冷弯型钢，拱杆与纵向系杆采用装配形式，无焊点，无需进行防腐处理，使用寿命长。
日光温室围护结构采用15mm聚苯乙烯挤塑板，具有建造成本低、施工效率高、装配化程度高等优点。
日光温室组装式骨架每个拱杆上弦杆装卡簧固定雾度为55％的散射光薄膜。
日光温室内部下挖长、宽、高均为3m的蓄水池，并在蓄水池四周铺设15mm聚苯乙烯挤塑板做保温处理。
日光温室加温***采用地中热交换加温***，沿温室跨度方向深0.6m处水平铺设PVC热风管道，PVC热风管道间隔为0.7m，在南北两端PVC管道垂直向上通向地面，PVC热风管道口设置双向轴流风机；集热或放热过程中，开启风机，将温室内的热量带入土壤或将土壤中的热量释放到温室内。
光伏发电***采用钢架结构；东西两光伏平面间距为1m；透光单元薄膜选用普通塑料薄膜。
倾角可变调节装置选用齿轮齿条传动装置进行控制。
实施例2
该光伏日光温室以番茄为栽培作物进行周年生产为例。
由于番茄价格高峰出现在冬季春节，在4月后价格出现低谷，4月以后由于温度回暖，果蔬价格较低，故茬口安排如下：在9月中旬进行番茄定植，12月开始采收，至4月番茄拉秧，4月至9月进行弱光叶菜栽培。
9月开始，温室进行番茄生产过程中，以番茄需求为主，通过倾角可变调节装置根据番茄所需光照强度调节温室内光环境强弱，满足番茄生产的条件下利用多余太阳能进行光伏发电；12月左右番茄开始采收，番茄对光的需求量大，通过倾角可变调节装置调节光伏组件倾角，最大限度的使太阳光照射到温室内。
冬季雨雪天气下，通过倾角可变调节装置闭合光伏组件，积雪在光伏组合平面上，对日光温室不造成影响。
该光伏日光温室安装有温室加温***，温室内热能不足时，开启温室加温***，满足作物生长发育要求。
4月番茄拉秧后，温室种植耐弱光的叶菜，以光伏发电效益为主，通过倾角可变调节装置调节光伏组件至最佳发电倾角。
整个光伏日光温室***中将光伏发电并入电网。
此实施例仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种光伏日光温室***，其特征在于，包括：日光温室、倾角可变光伏支架；其中，日光温室设置在倾角可变光伏支架内，且倾角可变光伏支架的前立柱和日光温室前屋面均与前共用基础固定，倾角可变光伏支架的后立柱和日光温室保温后墙均与后共用基础固定；倾角可变光伏支架的顶部组合平面设有倾角可变光伏组件，光伏组件可开启一定角度。
2.根据权利要求1所述***，其特征在于，所述顶部组合平面与水平面夹角在20°至45°之间，北高南低，偏角与日光温室保持一致。
3.根据权利要求1所述***，其特征在于，所述日光温室顶部光伏组件和散射光薄膜1:1列状排布，宽度设计为光伏组件的宽度；光伏组件从北到南分三排；所述散射光薄膜通过卡槽卡簧固定，卡槽固定于光伏支架上；光伏支架还包括倾角可变调节装置。
4.根据权利要求3所述***，其特征在于，所述倾角可变调节装置由传动装置以及控制器组成，从南到北共3排，安与光伏组件相连。
5.根据权利要求1所述***，其特征在于，所述日光温室顶部为组装式卡槽型骨架，骨架上设置光伏组件和散射光薄膜。
6.根据权利要求1所述***，其特征在于，所述日光温室顶部设有保温被和卷帘机。
7.根据权利要求1所述***，其特征在于，所述共用基础外侧包括共用基础保温层，内侧设有保温蓄水池和温室加温***。
8.根据权利要求7所述***，其特征在于，所述温室加温***以水为介质，保温蓄水池作为蓄热点，通过开闭水泵，主动控制热量的收集和释放。
9.根据权利要求6所述***，其特征在于，所述卷帘机安装于日光温室长度方向的中间位置。
10.根据权利要求1～9任一所述***，其特征在于，所述光伏日光温室***的茬口安排：9月至次年4月以农业生产效益为主，进行越冬生产；4月至9月以光伏发电效益为主，进行弱光作物生产为辅。
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