一種基于陰陽棚一體化的光伏日光溫室大棚的制作方法
【專利摘要】一種基于陰陽棚一體化的光伏日光溫室大棚，包括：溫室陽棚，溫室陰棚，保溫墻，太陽能電池板，溫室玻璃，太陽能電池支架，溫室支架，棚內氣流循環窗，棚外換氣窗，綠葉作物，菌類及喜陰作物，溫室薄膜，保溫草氈，太陽能控制器，逆變器，外電網；其特征在于陽棚溫室和陰棚溫室由同一道保溫墻隔開，保溫墻由相變混凝土及磚構成，保溫墻的向陽面是陽棚溫室，種植綠葉作物，保溫墻的背陽面是陰棚溫室，種植菌類作物，太陽能電池板安裝在保溫墻及陰棚溫室頂部，太陽能電池板的電力輸出端由導線與太陽能控制器和逆變器相連，該電力由逆變器逆變后并入外電網或自用電，構成整個太陽能發電系統閉合電路。
【專利說明】—種基于陰陽棚一體化的光伏日光溫室大棚
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于一種植物溫室大棚，具體涉及一種基于陰陽棚一體化的光伏日光溫室大棚。
【背景技術】
[0002]能源是人類面臨經濟發展和環境維護平衡時需要解決的最根本最重要的問題。能源儲存的有限量問題促使人類去開發、尋找、應用新的替代能源。太陽能是一種極為豐富的清潔能源，地球每年接受的太陽能總量為I X1018kWh，相當于5 XlO14桶原油(是探明原油儲量的近千倍)，是世界年耗總能量的一萬多倍。由于通常最普遍的而且最方便使用的是電能，太陽光伏發電技術能將太陽能直接轉換為電能，因而是最有應用前景的太陽能利用方式。目前，由于太陽能的能量密度低，太陽能光伏發電效率低，現在通用的硅系太陽能光伏電池板發電效率在12-16%之間，大型太陽能光伏電站要占用大量的土地，是不爭的事實，如I平方米的太陽能光伏板其峰值功率在100瓦左右，如要建立一個百萬千瓦的光伏電站，要占地1000萬平方米，達15000多畝土地，而且需要地勢相對平坦，這樣就浪費了大量土地資源，現在國家也在提倡太陽能屋頂工程，但屋頂面積太小，無法滿足用電需要，也限制了太陽能光伏的應用和推廣。我國的溫室大棚面積世界第一，除了中小拱棚等簡易設施外，日光溫室、塑料大棚的建筑面積高達200多萬公頃以上。溫室就是充分利用太陽能的節能建筑。溫室設計時的屋面傾角充分考慮了太陽入射角，可以最大限度的利用太陽光對溫室進行加溫，而且還要保證室內作物進行正常的光合作用。目前也有一些光伏溫室技術，但多是直接在大棚的朝陽面鋪設硅系光伏組件或微透光薄膜光伏板，這樣只注重光伏發電，而忽視了棚內作物光合作用對光照和溫度的需求，已經影響了溫室作物的產量和品質，在北方地區一些日光溫室為了防止墻面對陽光的遮擋，兩棚之間要空出7米左右的間距，如果按照大棚長度100米，寬度19米，面積為1900平方米的溫室大棚，兩棚之間的空出地面積就有700平方米，幾乎占到整個棚區面接的四分之一，而這部分土地在背陰處，不能有效種植作物，幾乎白白浪費，降低了土地的利用率。對于光伏溫室來說，怎樣既能充分利用溫室大棚的土地進行進行光伏發電，又能不過多溫室陽光影響棚內作物生長，同時還要進一部對溫室大棚保溫，是現在光伏溫室大棚亟待解決的問題。
[0003]
【發明內容】
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[0004]為了解決目前光伏溫室大棚內光照不足、土地利用率低及溫室保溫效果差等問題。本實用新型提供了一種基于陰陽棚一體化的光伏日光溫室大棚，它既能充分利用溫室大棚占用的土地，又能充分進行光伏發電而不影響棚內作物生長，同時還可以提高陽棚內的溫度并且進行陰陽棚之間的氧氣和二氧化碳之間的氣體自然循環，以增加棚內作物的產量和品質。
[0005]本實用新型為實現其目的所采取的技術方案:一種基于陰陽棚一體化的光伏日光溫室大棚，包括:溫室陽棚，溫室陰棚，保溫墻，太陽能電池板，溫室玻璃，太陽能電池支架，溫室支架，棚內氣流循環窗，棚外換氣窗，綠葉作物，菌類及喜陰作物，溫室薄膜，保溫草氈，太陽能控制器，逆變器，外電網。其特征在于陰陽棚一體化的光伏日光溫室大棚的陽棚溫室和陰棚溫室由同一道保溫墻隔開，保溫墻由相變混凝土及磚構成，保溫墻的向陽面是陽棚溫室，陽棚溫室由溫室框架和溫室玻璃構成，陽棚溫室由保溫墻和溫室支架構成陽棚溫室框架，陽棚溫室框架上分別鋪設溫室玻璃和太陽能電池板，陽棚溫室內種植綠葉作物，構成陽棚溫室系統。保溫墻的背陽面是陰棚溫室，陰棚溫室由溫室框架和溫室薄膜構成，陰棚溫室由保溫墻和溫室支架構成陰棚溫室框架，陰棚溫室框架上分別覆蓋大棚薄膜和保溫草氈，陰棚溫室內種植菌類或喜陰作物，構成陰棚溫室系統。太陽能電池板安裝在保溫墻及陰棚溫室頂部，太陽能電池板的電力輸出端由導線與太陽能控制器相連，太陽能電池板發出的電力由太陽能控制器輸送至逆變器，由逆變器逆變后并入外電網或自用電，構成整個太陽能發電系統閉合電路。
[0006]優選的保溫墻，墻高2-10米，墻寬0.5-2米，墻面上設有棚內氣流循環窗，調節陰陽棚內的氧氣和二氧化碳濃度和陰棚內的光照度。
[0007]優選的陽棚溫室，陽棚溫室的長50-120米，寬10-20米，陽棚溫室向陽面與水平面的夾角20-60°，優選的為40°。
[0008]優選的陽棚溫室，陽棚溫室玻璃墻面和玻璃頂棚均裝有棚外換氣窗，構成棚內外氣體循環。
[0009]優選的陰棚溫室，陰棚溫室的長50-120米，寬3-5米，陰棚溫室為拱形溫室。
[0010]優選的太陽能電池板，太陽能電池板為薄膜透光電池和硅系太陽能電池板，陽棚溫室頂部距保溫墻2-4米安裝太陽能電池板，電池板的陰影全部落在保溫墻上，在保溫墻及陰棚溫室的上面全部鋪設太陽能電池板，電池板的向陽平面與陽棚向陽面的夾角為0-15。。
[0011]本實用新型的有益效果:
[0012]1、實現光伏發電與作物種植相結合，實現土地利用最大化，把光伏與現代設施農業結合起來，實現科技以農業一體化，同時解決了傳統光伏溫室要想發電就由于棚內光照減少，造成作物減產，品質下降的矛盾。
[0013]2、有效提高土地利用率，傳統的日光溫室，棚與棚的間距至少在7米以上，由于墻體遮陽、光照不足、解凍較晚，因而在這7米的距離內種植糧食牧草等作物，產量和效益低下，棚與棚之間的空地基本上處于廢棄狀況，本實用新型充分地利用了日光溫室背面的廢棄地。
[0014]3、陰陽互補，陰陽棚相互依靠，陽棚后墻由于陰棚的保護，可提高室溫2-3度。陰棚接受陽棚的散熱，春、秋兩季基本可以滿足使用菌、葉菜類蔬菜的溫度要求。此外，陰棚還可以為陽棚作物增補二氧化碳，提供有機氣肥，實現棚內二氧化碳和水汽自然循環。
[0015]由于采用了上述方案，從而使本實用新型實現了土地利用高效，太陽能利用高效及保溫保水，提高了植物生長的條件。使作物始終處于最佳的生長環境中，以達到優質、高產、低成本、高收益，適應范圍廣，便于推廣。
[0016]以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0017]圖1為本實用新型結構示意圖；
[0018]圖中:1、陽棚溫室，2、陰棚溫室，3、溫室玻璃，4、太陽能電池板，5、棚外換氣窗，6、溫室支架，7、棚內氣流循環窗，8、保溫墻，9、綠葉作物，10、菌類作物，11、太陽能控制器，12、逆變器，13、電外電網，14、溫室薄膜，15、保溫草氈。
[0019]【具體實施方式】
[0020]參見圖1，對本實用新型做進一步說明，本用實新型包括:陽棚溫室1，陰棚溫室2，溫室玻璃3，太陽能電池板4，棚外換氣窗5，溫室支架6，棚內氣流循環窗7，保溫墻8，綠葉作物9，菌類作物10，太陽能控制器11，逆變器12，外電網13，溫室薄膜14，保溫草氈15。實施時首先把保溫墻8按標準建造好，保溫墻8的向陽面與溫室支架6分別陽棚溫室I框架和陰棚溫室2框架，在陽棚溫室I框架上分別鋪設溫室玻璃3和太陽能電池板4，陽棚溫室2的玻璃墻壁和頂棚，開有棚外換氣窗5，使棚內外氣體能夠自然循環，保溫墻8上裝有棚內氣流循環窗7，陽棚溫室內主要種植綠葉作物9，構成整個陽棚溫室系統。
[0021]優選的保溫墻8，墻高2-10米，墻寬0.5-2米，墻面上設有棚內氣流循環窗7，調節陰陽棚內的氧氣和二氧化碳濃度和陰棚內的光照，陽棚溫8的長50-120米，寬10-20米，陽棚溫室向陽面與水平面的夾角20-60°，優選的為40°。
[0022]保溫墻8的背陽面與溫室支架6構成陰棚框架，陰棚溫室框架上分別覆蓋大棚薄膜14和保溫草氈15，陰棚溫室2內種植菌作物10類或喜陰作物，構成陰棚溫室系統。太陽能電池板4安裝在保溫墻8及陰棚溫室2頂部，太陽能電池板4的電力輸出端由導線與太陽能控制器11相連，太陽能電池板發出的電力由太陽能控制器11輸送至逆變器12，由逆變器逆變后并入外電網14或自用電，構成整個太陽能發電系統閉合電路。
[0023]優選的太陽能電池板4，太陽能電池板4為薄膜透光電池和硅系太陽能電池板，陽棚溫室I頂部距保溫墻2-4米安裝太陽能電池板4，電池板的陰影全部落在保溫墻8上，在保溫墻8及陰棚溫室的上面全部鋪設太陽能電池板4，電池板的向陽平面與陽棚向陽面的夾角為0-15°。
[0024]上述實施例只是說明本實用新型的技術構思及特點，其目的是讓本領域的普通技術人員能夠了解本實用新型的特點并據以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。凡是根據本實用新型內容的實質所進行的等效變化或修飾，均應涵蓋在本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種基于陰陽棚一體化的光伏日光溫室大棚，包括:溫室陽棚，溫室陰棚，保溫墻，太陽能電池板，溫室玻璃，太陽能電池支架，溫室支架，棚內氣流循環窗，棚外換氣窗，綠葉作物，菌類及喜陰作物，溫室薄膜，保溫草氈，太陽能控制器，逆變器，外電網；其特征在于陰陽棚一體化的光伏日光溫室大棚的陽棚溫室和陰棚溫室由同一道保溫墻隔開，保溫墻的向陽面是陽棚溫室，陽棚溫室由溫室框架和溫室玻璃構成，種植綠葉作物，保溫墻的背陽面是陰棚溫室，陰棚溫室由溫室框架和溫室薄膜構成，種植菌類作物，太陽能電池板安裝在保溫墻及陰棚溫室頂部，太陽能電池板的電力輸出端由導線與太陽能控制器相連，太陽能電池板發出的電力由太陽能控制器輸送至逆變器，由逆變器逆變后并入外電網或自用電，構成整個太陽能發電系統閉合電路。
2.根據權利要求1所述的一種基于陰陽棚一體化的光伏日光溫室大棚，其特征在于所述的保溫墻，墻高2-10米，墻寬0.5-2米，墻面上設有棚內氣流循環窗，調節陰陽棚內的氧氣和二氧化碳濃度和陰棚內的光照度。
3.根據權利要求1所述的一種基于陰陽棚一體化的光伏日光溫室大棚，其特征在于所述的陽棚溫室，陽棚溫室的長50-120米，寬10-20米，陽棚溫室向陽面與水平面夾角20-60°，優選的為40°，陽棚溫室玻璃墻面和玻璃頂棚均裝有棚外換氣窗，構成棚內外氣體循環。
4.根據權利要求1所述的一種基于陰陽棚一體化的光伏日光溫室大棚，其特征在于所述陰棚溫室，陰棚溫室的長50-120米，寬3-5米，陰棚溫室為拱形溫室。
5.根據權利要求1或2所述的一種基于陰陽棚一體化的光伏日光溫室大棚,其特征在于所述太陽能電池板，太陽能電池板為薄膜透光電池和硅系太陽能電池板，陽棚溫室頂部距保溫墻2-4米安裝太陽能電池板，電池板的陰影全部落在保溫墻上，在保溫墻及陰棚溫室的上面全部鋪設太陽能電池板，電池板的向陽平面與陽棚向陽面的夾角為0-15°。
【文檔編號】A01G9/18GK203492467SQ201320580305
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月21日 優先權日:2013年9月21日
【發明者】不公告發明人 申請人:王干