CN116034783A - 光伏智能温室及使用方法 - Google Patents

Abstract

光伏智能温室及使用方法，涉及农光互补技术领域，解决现有农光互补设备占用较多土地面积的问题；并根据需要调节光伏板位置，既不影响农作物接受阳光照射，又能利用太阳能发电。包括温室主体、支架和光伏发电装置，所述支架包括上下设置的安装框和立柱，所述安装框位于温室主体的温室顶上方，光伏发电装置包括若干相互独立的光伏组件，所述光伏组件包括安装杆、光伏板支撑框、光伏板和驱动组件，安装杆在安装框上以矩阵形式排布，所述光伏板支撑框的一端通过转轴与安装杆铰链连接，光伏板固定在光伏板支撑框内，所述驱动组件设置在安装框的顶部驱使转轴在竖直面内旋转。本发明不额外占用土地面积，既能够进行发电，对温室主体内光照影响小。

Description

光伏智能温室及使用方法

技术领域

本发明涉及农光互补技术领域，具体地说是一种光伏智能温室及使用方法。

背景技术

农光互补也称光伏农业，是利用太阳能光伏发电无污染零排放的特点，与高科技大棚（包括农业种植大棚和养殖大棚）有机结合，在大棚的部分或全部向阳面上铺设光伏发电装置，它既具有发电能力，又能为农作物、食用菌及畜牧养殖提供适宜的生长环境，以此创造更好的经济效益和社会效益。将光伏发电装置安装于大棚向阳面的方式，需要占用较多的土地面积。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光伏智能温室及使用方法，通过将光伏发电装置安装于温室顶部，解决现有农光互补设备占用较多土地面积的问题；并根据需要调节光伏板位置，既不影响农作物接受阳光照射，又能利用太阳能发电。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：光伏智能温室，包括温室主体、支架和光伏发电装置，所述支架包括上下设置的安装框和立柱，所述安装框位于温室主体的温室顶上方，所述光伏发电装置包括若干相互独立的光伏组件，所述光伏组件包括安装杆、光伏板支撑框、光伏板和驱动组件，所述安装杆在安装框上以矩阵形式排布，所述光伏板支撑框的一端通过转轴与安装杆铰链连接，所述光伏板固定在光伏板支撑框内，所述驱动组件设置在安装框的顶部驱使转轴在竖直面内旋转。

进一步地，所述立柱与温室主体固定连接，所述立柱设置有两排，每排包括若干根所述立柱。

进一步地，所述光伏板支撑框的一端具有耳板，所述耳板与转轴固定连接，所述转轴与安装杆转动连接。

进一步地，所述耳板为沿同一直线等间距设置的多个。

进一步地，所述安装杆的两端分别设置有一个侧向支撑架，所述光伏板支撑框的端部与对应的侧向支撑架滑动连接，且滑动轨迹为圆弧。

进一步地，所述侧向支撑架包括底杆和上杆，所述上杆为半圆形结构，所述上杆的两端与底杆的对应端固定连接，所述上杆侧壁具有滑槽，所述光伏板支撑框侧壁具有与滑槽滑动连接的滑块。

进一步地，所述底杆与上杆之间具有若干连接杆。

进一步地，所述连接杆沿上杆的径向设置。

进一步地，所述底杆的中部固定有底座，所述连接杆的一端与底座固定连接，所述连接杆的另一端与上杆内壁固定连接。

本发明还提供一种光伏智能温室的使用方法，包括以下步骤：

（1）在农作物生长期间需要光照时，驱使光伏板上端朝向太阳，通过调节光伏板倾斜角度减小光伏板对阳光的遮挡作用；

（2）当农作物对光照强度需求较小时，驱使光伏板的正面朝向太阳，使得光伏板处于发电状态；

（3）当光照强度影响农作物正常生长需要进行遮光时，驱使光伏板由倾斜状态变为水平状态。

本发明的有益效果是：本发明通过将光伏发电装置设置在温室主体上方，不需要占用额外土地面积；光伏发电装置分成若干光伏组件，可以根据温室主体内农作物的需要，调整不同的光伏组件处于不同的工作状态；如需要进行发电时，光伏板朝向太阳；需要进行遮光时，光伏板调整为水平状态为农作物遮阳；农作物需要接受光照时，光伏板沿光线照射方向设置，以躲避阳光。

附图说明

图1为本发明的智能温室三维图；

图2为本发明的智能温室主视图；

图3为光伏组件的左视图；

图4为光伏组件的俯视图；

图5为图4中的A-A剖视图；

图6为光伏板处于发电状态的智能温室示意图；

图7为光伏板处于躲避阳光照射农作物状态的智能温室示意图；

图8为光伏板处于遮挡阳光照射农作物状态的智能温室示意图；

图中：1温室主体，11温室顶，2支架，21立柱，22安装框，3侧向支撑架，31底杆，32上杆，33连接杆，34底座，35滑槽，4光伏板支撑框，41耳板，42转轴，5光伏板，6驱动组件，7安装杆，71凹槽。

具体实施方式

如图1、图2所示，本发明的智能温室包括温室主体1、支架2和光伏发电装置，下面结合附图对本发明进行详细描述。

如图1、图2所示，光伏智能温室包括温室主体1、支架2和光伏发电装置，温室主体1为现有技术中的智能温室，本发明基于现有的智能温室，在温室主体1的上方设置光伏发电装置。具体为：支架2包括上下设置的安装框22和立柱21，其中立柱21与温室主体1的骨架固定连接，立柱21设置有两排，每排包括若干根立柱21，温室主体1设置在两排立柱21之间。安装框22为框架结构，安装框22位于温室主体1的温室顶11上方。光伏发电装置设置在安装框22上，光伏发电装置包括若干相互独立的光伏组件。

如图3、图4所示，光伏组件包括安装杆7、光伏板支撑框4、光伏板5和驱动组件6，安装杆7在安装框22上以矩阵形式排布，安装杆7通过螺栓固定在安装框22的安装梁上。如图5所示，光伏板支撑框4通过型材焊接而成，光伏板支撑框4为矩形结构，光伏板支撑框4的一个端面敞口，用于放置光伏板5。光伏板支撑框4的一端通过转轴42与安装杆7铰链连接，光伏板5固定在光伏板支撑框4内，如图4所示，驱动组件6设置在安装框22的顶部驱使转轴43在竖直面内旋转，以实现对光伏板5倾斜角度的调整、以及光伏板5在倾斜状态和水平状态之间的转换。

如图5所示，为实现光伏板支撑框4和安装杆7的装配，光伏板支撑框4的一端具有耳板41，耳板41与转轴42固定连接，转轴42与安装杆7转动连接。耳板41为沿同一直线等间距设置的多个，如图4所示，在安装杆7上设有若干等间距设置的凹槽71，转轴42位于整个安装杆7的内侧，且转轴42穿过凹槽71。耳板41伸入凹槽71内与转轴42固定连接。驱动组件6设置在安装框22顶部，驱动组件6包括电机和减速器，减速器设置在电机的输出端，减速器的输出端通过联轴器与转轴42连接，这样通过驱动组件6驱使转轴42的旋转，进而带动光伏板支撑框4在竖直面内摆动。

如图4所示，为对光伏板支撑框4进行辅助支撑、对光伏板支撑框4的移动方向进行导向、增强光伏组件的结构强度，安装杆7的两端分别设置有一个侧向支撑架3，光伏板支撑框4的端部与对应的侧向支撑架3滑动连接，且滑动轨迹为圆弧。如图3、图5所示，侧向支撑架3包括底杆31和上杆32，上杆32为圆弧形结构，上杆32对应的圆心角为180度，上杆32的两端与底杆31的对应端固定连接，上杆32侧壁具有滑槽35，光伏板支撑框4侧壁具有与滑槽35滑动连接的滑块。驱动组件驱使转轴42旋转时，光伏板支撑框4上的滑块于滑槽35内移动。滑块为燕尾型结构，滑槽35也为燕尾型，这样沿转轴42轴向，光伏板支撑框4与侧向支撑架3相对固定。滑块与滑槽35的配合，一方面实现光伏板支撑框4与侧向支撑架3的滑动连接，另一方面实现光伏板支撑框4与侧向支撑架3之间的轴向限位。为增强整个侧向支撑架3的结构强度，底杆31与上杆32之间具有若干连接杆33，连接杆33沿上杆32的径向设置。为便于安装，底杆31的中部固定有底座34，连接杆33的一端与底座34固定连接，连接杆33的另一端与上杆32内壁固定连接。

下面对光伏智能温室的使用方法进行描述，包括以下步骤：

（1）如图7所示，在农作物生长期间需要光照时，驱使光伏板5上端朝向太阳，通过调节光伏板5的倾斜角度减小光伏板5对阳光的遮挡作用，此时阳光照射在光伏板5和光伏板支撑框4上后，在温室主体内产生的阴影面积小，进而为温室主体内农作物提供足够的光照；

（2）如图6所示，当农作物对光照强度需求较小时，驱使光伏板5的正面朝向太阳，使得光伏板5处于发电状态；此时部分太阳光照射在光伏板5上使得光伏板5发电，部分阳光穿过相邻光伏板5之间的空间照射在温室主体1内，为温室主体1内农作物提供阳光；

（3）如图8所示，当光照强度（如夏日中午的光照强度）影响农作物正常生长，需要对农作物进行遮光以避免农作物被晒死时，驱使光伏板5由倾斜状态变为水平状态，此时光伏板5平铺在温室兔子1的温室顶11上方，进而对温室主体1内农作物起到遮阳作用。

本发明通过将光伏发电装置设置在温室主体上方，节省了土地面积；光伏发电装置分成若干光伏组件，可以根据温室主体内农作物的需要，调整不同的光伏组件处于不同的工作状态；如需要进行发电时，光伏板朝向太阳；需要进行遮光时，光伏板调整为水平状态为农作物遮阳；农作物需要接受光照时，光伏板沿光线照射方向设置，以躲避阳光。

Claims (10)

1.光伏智能温室，其特征在于，包括温室主体、支架和光伏发电装置，所述支架包括上下设置的安装框和立柱，所述安装框位于温室主体的温室顶上方，所述光伏发电装置包括若干相互独立的光伏组件，所述光伏组件包括安装杆、光伏板支撑框、光伏板和驱动组件，所述安装杆在安装框上以矩阵形式排布，所述光伏板支撑框的一端通过转轴与安装杆铰链连接，所述光伏板固定在光伏板支撑框内，所述驱动组件设置在安装框的顶部驱使转轴在竖直面内旋转。

2.根据权利要求1所述的光伏智能温室，其特征在于，所述立柱与温室主体固定连接，所述立柱设置有两排，每排包括若干根所述立柱。

3.根据权利要求1所述的光伏智能温室，其特征在于，所述光伏板支撑框的一端具有耳板，所述耳板与转轴固定连接，所述转轴与安装杆转动连接。

4.根据权利要求3所述的光伏智能温室，其特征在于，所述耳板为沿同一直线等间距设置的多个。

5.根据权利要求1所述的光伏智能温室，其特征在于，所述安装杆的两端分别设置有一个侧向支撑架，所述光伏板支撑框的端部与对应的侧向支撑架滑动连接，且滑动轨迹为圆弧。

6.根据权利要求5所述的光伏智能温室，其特征在于，所述侧向支撑架包括底杆和上杆，所述上杆为半圆形结构，所述上杆的两端与底杆的对应端固定连接，所述上杆侧壁具有滑槽，所述光伏板支撑框侧壁具有与滑槽滑动连接的滑块。

7.根据权利要求6所述的光伏智能温室，其特征在于，所述底杆与上杆之间具有若干连接杆。

8.根据权利要求7所述的光伏智能温室，其特征在于，所述连接杆沿上杆的径向设置。

9.根据权利要求6所述的光伏智能温室，其特征在于，所述底杆的中部固定有底座，所述连接杆的一端与底座固定连接，所述连接杆的另一端与上杆内壁固定连接。

10.根据权利要求1至9任一项所述的光伏智能温室的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）在农作物生长期间需要光照时，驱使光伏板上端朝向太阳，通过调节光伏板倾斜角度减小光伏板对阳光的遮挡作用；

（2）当农作物对光照强度需求较小时，驱使光伏板的正面朝向太阳，使得光伏板处于发电状态；

（3）当光照强度影响农作物正常生长需要进行遮光时，驱使光伏板由倾斜状态变为水平状态。

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