一種基于陰陽棚一體化的光伏日光溫室大棚及建造方法
【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(nèi)氣流循環(huán)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(wǎng)；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(gòu)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(dǎo)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(wǎng)或自用電，構(gòu)成整個(gè)太陽能發(fā)電系統(tǒng)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及建造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明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及建造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]能源是人類面臨經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境維護(hù)平衡時(shí)需要解決的最根本最重要的問題。能源儲(chǔ)存的有限量問題促使人類去開發(fā)、尋找、應(yīng)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(dāng)于5 XlO14桶原油（是探明原油儲(chǔ)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(fā)電技術(shù)能將太陽能直接轉(zhuǎn)換為電能，因而是最有應(yīng)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(fā)電效率低，現(xiàn)在通用的硅系太陽能光伏電池板發(fā)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(shí)，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(gè)百萬千瓦的光伏電站，要占地1000萬平方米，達(dá)15000多畝土地，而且需要地勢相對平坦，這樣就浪費(fèi)了大量土地資源，現(xiàn)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(yīng)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(shè)施外，日光溫室、塑料大棚的建筑面積高達(dá)200多萬公頃以上。溫室就是充分利用太陽能的節(jié)能建筑。溫室設(shè)計(jì)時(shí)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(jìn)行加溫，而且還要保證室內(nèi)作物進(jìn)行正常的光合作用。目前也有一些光伏溫室技術(shù)，但多是直接在大棚的朝陽面鋪設(shè)硅系光伏組件或微透光薄膜光伏板，這樣只注重光伏發(fā)電，而忽視了棚內(nèi)作物光合作用對光照和溫度的需求，已經(jīng)影響了溫室作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，在北方地區(qū)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(gè)棚區(qū)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(fèi)，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(jìn)行進(jìn)行 光伏發(fā)電，又能不過多溫室陽光影響棚內(nèi)作物生長，同時(shí)還要進(jìn)一部對溫室大棚保溫，是現(xiàn)在光伏溫室大棚亟待解決的問題。
[0003]
【發(fā)明內(nèi)容】

為了解決目前光伏溫室大棚內(nèi)光照不足、土地利用率低及溫室保溫效果差等問題。本發(fā)明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(jìn)行光伏發(fā)電而不影響棚內(nèi)作物生長，同時(shí)還可以提高陽棚內(nèi)的溫度并且進(jìn)行陰陽棚之間的氧氣和二氧化碳之間的氣體自然循環(huán)，以增加棚內(nèi)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。
[0004]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)其目的所米取的技術(shù)方案：一種基于陰陽棚一體化的光伏日光溫室大棚及建造方法，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(nèi)氣流循環(huán)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(wǎng)。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，保溫墻由磚和保溫相變混凝土構(gòu)成，首先配置相變保溫混凝土，普通水泥IOOkg,粉煤灰30kg,重|丐粉30kg,相變儲(chǔ)能專用膠粉Ikg,短木質(zhì)纖維1kg，珍珠巖O. 5m3，相變粉10kg，將以上物料按比例充分混合準(zhǔn)備好，直接加水?dāng)嚢杈鶆?，混合料：?I :0.8(重量比），放置5~10分鐘使用，施工時(shí)環(huán)境溫度大于5°C，一次拌料應(yīng)在30分鐘內(nèi)用完。保溫墻由磚和保溫混凝土砌成，保溫墻砌成后應(yīng)干燥2-3天，保溫墻干燥后繼續(xù)搭建溫室大棚，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(gòu)成，陽棚溫室由保溫墻和溫室支架構(gòu)成陽棚溫室框架，陽棚溫室框架上分別鋪設(shè)溫室玻璃和太陽能電池板，陽棚溫室內(nèi)種植綠葉作物，構(gòu)成陽棚溫室系統(tǒng)。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(gòu)成，陰棚溫室由保溫墻和溫室支架構(gòu)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(nèi)種植菌類或喜陰作物，構(gòu)成陰棚溫室系統(tǒng)。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(dǎo)線與太陽能控制器相連，太陽能電池板發(fā)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(wǎng)或自用電，構(gòu)成整個(gè)太陽能發(fā)電系統(tǒng)閉合電路。
[0005]優(yōu)選的保溫墻，墻高2-10米，墻寬O. 5-2米，墻面上設(shè)有棚內(nèi)氣流循環(huán)窗，調(diào)節(jié)陰陽棚內(nèi)的氧氣和二氧化碳濃度和陰棚內(nèi)的光照度。
[0006]優(yōu)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(yōu)選的為40°。
[0007]優(yōu)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(gòu)成棚內(nèi)外氣體循環(huán)。
[0008] 優(yōu)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。
[0009]優(yōu)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(shè)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。。
[0010]本發(fā)明的有益效果
I、實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電與作物種植相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)土地利用最大化，把光伏與現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)科技以農(nóng)業(yè)一體化，同時(shí)解決了傳統(tǒng)光伏溫室要想發(fā)電就由于棚內(nèi)光照減少，造成作物減產(chǎn)，品質(zhì)下降的矛盾。
[0011]2、有效提高土地利用率，傳統(tǒng)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(nèi)種植糧食牧草等作物，產(chǎn)量和效益低下，棚與棚之間的空地基本上處于廢棄狀況，本發(fā)明充分地利用了日光溫室背面的廢棄地。
3、陰陽互補(bǔ)，陰陽棚相互依靠，陽棚后墻由于陰棚的保護(hù)，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(bǔ)二氧化碳，提供有機(jī)氣肥，實(shí)現(xiàn)棚內(nèi)二氧化碳和水汽自然循環(huán)。
[0012]由于采用了上述方案，從而使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)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(huán)境中，以達(dá)到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低成本、高收益，適應(yīng)范圍廣，便于推廣。
[0013]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0014]圖I為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；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(nèi)氣流循環(huán)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(wǎng)，14、溫室薄膜，15、保溫草氈。
[0015]【具體實(shí)施方式】
參見圖1，對本發(fā)明做進(jìn)一步說明，本發(fā)明包括：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(nèi)氣流循環(huán)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(wǎng)13，溫室薄膜14，保溫草氈15。實(shí)施時(shí)首先把保溫墻8按標(biāo)準(zhǔn)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(shè)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(nèi)外氣體能夠自然循環(huán)，保溫墻8上裝有棚內(nèi)氣流循環(huán)窗7，陽棚溫室內(nèi)主要種植綠葉作物9，構(gòu)成整個(gè)陽棚溫室系統(tǒng)。
[0016]優(yōu)選的保溫墻8，墻高2-10米，墻寬O. 5-2米，墻面上設(shè)有棚內(nèi)氣流循環(huán)窗7，調(diào)節(jié)陰陽棚內(nèi)的氧氣和二氧化碳濃度和陰棚內(nèi)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(yōu)選的為40°。
[0017]保溫墻8的背陽面與溫室支架6構(gòu)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(nèi)種植菌作物10類或喜陰作物，構(gòu)成陰棚溫室系統(tǒng)。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(dǎo)線與太陽能控制器11相連，太陽能電池板發(fā)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(wǎng)14或自用電，構(gòu)成整個(gè)太陽能發(fā)電系統(tǒng)閉合電路。
[0018]優(yōu)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(shè)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°。
[0019]上述實(shí)施例只是說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的是讓本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠了解本發(fā)明的特點(diǎn)并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡是根據(jù)本
【發(fā)明內(nèi)容】
的實(shí)質(zhì)所進(jìn)行的等效變化或修飾，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于陰陽棚一體化的光伏日光溫室大棚及建造方法，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(nèi)氣流循環(huán)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(wǎng)；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(gòu)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(gòu)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(dǎo)線與太陽能控制器相連，太陽能電池板發(fā)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(wǎng)或自用電，構(gòu)成整個(gè)太陽能發(fā)電系統(tǒng)閉合電路。
2.根據(jù)權(quán)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及建造方法，其特征在于所述的保溫墻由磚和相變保溫混凝土構(gòu)成，相變保溫混凝土組成配方：普通水泥IOOkg,粉煤灰30kg,重|丐粉30kg,相變儲(chǔ)能專用膠粉Ikg,短木質(zhì)纖維Ikg,珍珠巖O. 5m3,相變粉10kg，將以上物料按比例充分混合，直接加水?dāng)嚢杈鶆颍旌狭希核?I :0. 8 (重量比），放置5~10分鐘使用，施工時(shí)環(huán)境溫度大于5°C，一次拌料應(yīng)在30分鐘內(nèi)用完。
3.根據(jù)權(quán)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及建造方法，其特征在于所述的保溫墻，墻高2-10米，墻寬O. 5-2米，墻面上設(shè)有棚內(nèi)氣流循環(huán)窗，調(diào)節(jié)陰陽棚內(nèi)的氧氣和二氧化碳濃度和陰棚內(nèi)的光照度。
4.根據(jù)權(quán)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及建造方法，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的夾角20-60°，優(yōu)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(gòu)成棚內(nèi)外氣體循環(huán)。
5.根據(jù)權(quán)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及建造方法，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。
6.根據(jù)權(quán)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及建造方法，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(shè)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(hào)】A01G9/14GK103477908SQ201310427865
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月21日
【發(fā)明者】不公告發(fā)明人 申請人:王干