本實用新型涉及一種植物種植大棚,更具體地,涉及一種食用菌栽培用太陽能供電節(jié)能大棚。
背景技術(shù):
目前,我國大部分地區(qū)食用菌的生產(chǎn)季節(jié)一般集中在秋冬春這三個低溫季節(jié),而高溫季節(jié)夏季卻很少出菇,這與食用菌生長所需要的環(huán)境條件是密不可分的。影響食用菌生長的環(huán)境條件主要包括溫度、濕度、光照、空氣和通風(fēng)等條件。溫度是食用菌生長發(fā)育的最主要的環(huán)境條件之一,不同的品種在不同的生長發(fā)育階段里,對溫度要求也有所不同。一般菌絲體生長階段要求溫度較高,在20~26℃,子實體生長階段要求的溫度較低,一般在13~18℃。溫度的高低影響發(fā)菌的時間、出菇的時間和質(zhì)量,因此溫度決定著生產(chǎn)的成敗和經(jīng)濟效益。此外,濕度也是影響食用菌生長的重要因素之一。在菌絲體生長階段,空氣相對濕度要在75%以下為宜;在出菇階段,要求空氣相對濕度為90%以上。夏季,我國大部分地區(qū)炎熱干燥,而且溫度一般都在30℃以上,而食用菌在此溫度下生長時會出現(xiàn)“燒孢”現(xiàn)象,導(dǎo)致產(chǎn)量減產(chǎn)甚至絕收。如采用空調(diào)等制冷設(shè)備對大棚內(nèi)空氣強制冷卻降溫,工作能量消耗較大,生產(chǎn)成本高。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)的問題,提供一種食用菌栽培用太陽能供電節(jié)能大棚。
本實用新型通過如下技術(shù)方案予以實現(xiàn):
一種食用菌栽培用太陽能供電節(jié)能大棚,包括大棚、冷水源裝置、水泵、風(fēng)機水簾、回水池、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng);
所述風(fēng)機水簾安裝在大棚內(nèi);
所述冷水源裝置、水泵通過輸水管與風(fēng)機水簾入口連接;
所述冷水源裝置和水泵之間設(shè)有第一閥門;
所述回水池與風(fēng)機水簾出口通過排水管連接;
所述回水池與水泵進水輸水管連接,所述回水池與水泵進水輸水管之間設(shè)有第二閥門;
所述太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝在大棚棚頂,所述太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)與水泵、風(fēng)機水簾中的風(fēng)機、第一閥門、第二閥門連接。
進一步地,所述風(fēng)機水簾中的風(fēng)機采用軸流風(fēng)機、離心風(fēng)機、斜流風(fēng)機中的一種或多種。
為實現(xiàn)大棚內(nèi)溫度和濕度的實時檢測和控制,進一步地,所述大棚內(nèi)設(shè)有第一溫度傳感器、濕度傳感器,大棚墻壁上設(shè)有排風(fēng)風(fēng)機,所述第一溫度傳感器、濕度傳感器、排風(fēng)風(fēng)機與太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)連接,所述排風(fēng)風(fēng)機采用軸流風(fēng)機、離心風(fēng)機、斜流風(fēng)機中的一種或多種。
為排除雜菌干擾,嚴防水中的雜菌污染,進一步地,所述回水池與風(fēng)機水簾之間或回水池內(nèi)設(shè)有殺菌器,所述殺菌器采用臭氧殺菌、氯殺菌、紫外線殺菌中的一種或多種。
為充分利用冷水源裝置水中的冷能,進一步地,所述回水池與冷水源裝置連接,所述回水池與冷水源裝置之間設(shè)有第三閥門,所述第三閥門與太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)連接
進一步地,所述冷水源裝置內(nèi)設(shè)有第二溫度傳感器,所述第二溫度傳感器與太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)連接。
為了實時檢測回流到回水池內(nèi)的水溫,以便在回水池內(nèi)水溫較低時充分利用冷水中的冷能,同時為實時檢測回水池內(nèi)的液位高度,保證水泵能持續(xù)從回水池內(nèi)抽水供給風(fēng)機水簾和噴水裝置,進一步地,所述回水池內(nèi)設(shè)有第三溫度傳感器和液位傳感器,所述第三溫度傳感器、液位傳感器與太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)連接。
為防止冷水源裝置內(nèi)的水溫因系統(tǒng)運行一段時間后升高,超過設(shè)定溫度范圍而影響風(fēng)機水簾工作效果,進一步地,所述回水池與制冷設(shè)備連接,所述制冷設(shè)備與太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)連接,所述制冷設(shè)備采用壓縮式制冷機、吸收式制冷機、蒸汽噴射式制冷機及半導(dǎo)體制冷機中的一種或多種。
為實現(xiàn)溫度的實時檢測,以上所述第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、第三溫度傳感器采用熱電偶傳感器、熱電阻傳感器、紅外測溫傳感器中的一種或多種。
為實現(xiàn)對管路流量的調(diào)節(jié),以上所述第一閥門、第二閥門、第三閥門、第四閥門、第五閥門采用電動閥、氣動閥、液動閥中的一種或多種。
為實現(xiàn)對大棚濕度的實時檢測,所述濕度傳感器采用氯化鋰濕度傳感器、碳濕敏元件、氧化鋁濕度計、陶瓷濕度傳感器中的一種或多種。
為實現(xiàn)對回水池內(nèi)液位的實時檢測,所述液位傳感器采用浮筒式液位傳感器、浮球式液位傳感器、靜壓式液位傳感器中的一種或多種。
為了實現(xiàn)水泵出水量的調(diào)節(jié),所述水泵安裝有流量調(diào)節(jié)裝置,所述水泵流量調(diào)節(jié)裝置采用與變頻電機連接、旁通管路中的一種或多種。
進一步地,所述大棚設(shè)有控制器,所述控制器與第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、第三溫度傳感器、濕度傳感器、液位傳感器、第一閥門、第二閥門、第三閥門、水泵、制冷設(shè)備、排風(fēng)風(fēng)機、風(fēng)機水簾中的風(fēng)機、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)通過無線或有線通信連接。
所述食用菌栽培用太陽能供電節(jié)能大棚采用太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)供電,通過第一溫度傳感器、濕度傳感器、第二溫度傳感器、第三溫度傳感器及液位傳感器等測量裝置的實時檢測,控制器接收測量裝置檢測到的檢測信號,控制水泵、風(fēng)機水簾中的風(fēng)機、排風(fēng)風(fēng)機、第一閥門、第二閥門、第三閥門、制冷設(shè)備等執(zhí)行器動作,實現(xiàn)對大棚內(nèi)的溫度和濕度的控制。
為保證太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)電能滿足各用電設(shè)備的用電要求,同時,保證太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)能在夜間及陰雨天能給各用電設(shè)備無障礙供電,進一步地,所述太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)包括太陽能電池、光伏控制器、蓄電池、逆變器。所述太陽能電池采用單晶硅太陽能電池、多晶硅太陽能電池、非晶硅薄膜太陽能電池和化合物薄膜太陽能電池中的一種或幾種。為了控制蓄電池在充電時不被過量充電,以及放電時不向負載過量放電,同時調(diào)節(jié)太陽能電池板所發(fā)的電能輸送給直流負載及交流負載,并將多余的電能送往蓄電池儲存,所述光伏控制器采用并聯(lián)型控制器、串聯(lián)型控制器、脈寬調(diào)制型控制器、多路控制性控制器、智能型控制器和最大功率點跟蹤型控制器中的一種或幾種。為保證太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運行,滿足太陽能光伏發(fā)電蓄電池的良好的深循環(huán)能力及過充、過放性能等要求,所述蓄電池采用鉛酸免維護蓄電池、普通鉛酸蓄電池、膠體蓄電池和堿性鎳鎘蓄電池中的一種或幾種。為了實現(xiàn)將太陽能電池所發(fā)的直流電轉(zhuǎn)換成水泵、抽風(fēng)風(fēng)機等交流負載設(shè)備所需規(guī)格的交流電,所述逆變器采用方波逆變器、階梯波逆變器、正弦波逆變器和組合式三相逆變器中的一種或幾種。
為避免水輸送過程中與大氣環(huán)境快速換熱,使得水溫溫度升高過快,影響水簾工作效果,進一步地,所述大棚、輸水管、排水管、殺菌器、回水池外表均包裹有保溫層,所述保溫層采用玻璃棉、巖棉、聚氨酯中的一種或多種。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型具有以下有益效果:
本實用新型所述食用菌栽培用太陽能供電節(jié)能大棚在大棚頂部安裝太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng),一方面,太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)將所發(fā)的電能供給相關(guān)用電設(shè)備,降低了用電成本,同時,提高了大棚供電的可靠性;另一方面,實現(xiàn)了地面光伏電站運營和食用菌種植相結(jié)合,提高了土地利用率。
附圖說明
圖1為食用菌栽培用太陽能供電節(jié)能大棚太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為食用菌栽培用太陽能供電節(jié)能大棚結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施方式對本實用新型作進一步的說明。其中,附圖僅用于示例性說明,表示的僅是示意圖,而非實物圖,不能理解為對本專利的限制;為了更好地說明本實用新型的實施例,附圖某些部件會有省略、放大或縮小,并不代表實際產(chǎn)品的尺寸;對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說,附圖中某些公知結(jié)構(gòu)及其說明可能省略是可以理解的。
實施例1
如圖1所示,食用菌栽培用太陽能供電節(jié)能大棚太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng),包括太陽能電池141、光伏控制器142、蓄電池143、逆變器144;太陽能電池141、光伏控制器142、蓄電池143、逆變器144通過導(dǎo)線依次連接。
如圖2所示,食用菌栽培用太陽能供電節(jié)能大棚,包括大棚1、冷水源裝置4、水泵5、風(fēng)機水簾6、風(fēng)機水簾中的風(fēng)機601、回水池9、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)14;風(fēng)機水簾6安裝在大棚內(nèi);冷水源裝置4、水泵5通過輸水管15與風(fēng)機水簾6入口連接;冷水源裝置4和水泵5之間設(shè)有第一閥門401;回水池9與風(fēng)機水簾6出口通過排水管16連接;回水池9與風(fēng)機水簾6出口之間設(shè)有殺菌器8;回水池9與水泵5進水輸水管連接,回水池9與水泵5進水輸水管之間設(shè)有第二閥門901;回水池9與冷水源裝置4連接,回水池9與冷水源裝置4之間設(shè)有第三閥門902;大棚1內(nèi)設(shè)有檢測大棚溫度和濕度的第一溫度傳感器2和濕度傳感器3;大棚1墻壁上設(shè)有排風(fēng)風(fēng)機7;冷水源裝置4內(nèi)設(shè)有用于檢測水溫的第二溫度傳感器402;回水池9內(nèi)設(shè)有用于檢測回水池內(nèi)水溫及液位的第三溫度傳感器10及液位傳感器11;太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)14安裝在大棚棚頂,所述太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)14與第一溫度傳感器2、濕度傳感器3、第一閥門401、第二溫度傳感器402、水泵5、風(fēng)機水簾中的風(fēng)機601、排風(fēng)風(fēng)機7、第二閥門901、第三閥門902、第三溫度傳感器10、液位傳感器11、制冷設(shè)備12、控制器13通過導(dǎo)線連接。
本實施例中,控制器13與大棚1的第一溫度傳感器2、濕度傳感器3、冷水源裝置4內(nèi)的第二溫度傳感器402、回水池內(nèi)的第三溫度傳感器10、液位傳感器11、制冷設(shè)備12、排風(fēng)風(fēng)機7、水泵10及第一閥門401、第二閥門901、第三閥門902采用無線通信連接。
本實施例中,第一溫度傳感器2、第二溫度傳感器402和第三溫度傳感器10均采用熱電偶溫度傳感器;冷水源裝置4為水井;水泵5采用變頻電機調(diào)節(jié)流量;水簾風(fēng)機6中的風(fēng)機采用軸流風(fēng)機;第一閥門401、第二閥門901、第三閥門902均采用電動閥;濕度傳感器3采用氯化鋰濕度傳感器;排風(fēng)風(fēng)機7采用軸流風(fēng)機;殺菌器8采用紫外線殺菌;液位傳感器11采用浮筒式液位傳感器;制冷設(shè)備12采用半導(dǎo)體制冷機;保溫層采用玻璃棉;太陽能電池141采用單晶硅太陽能電池;光伏控制器142采用最大功率點跟蹤型控制器;蓄電池143采用鉛酸免維護蓄電池;逆變器144采用正弦波逆變器。
工作時,太陽光照射到太陽能電池141上,太陽能電池141將接收到的光能直接轉(zhuǎn)化成電能,光伏控制器142調(diào)節(jié)將一部分電能輸送給食用菌栽培用太陽能供電節(jié)能大棚的直流負載,調(diào)節(jié)另外一部分電能通過逆變器144轉(zhuǎn)換成交流電送往食用菌栽培用太陽能供電節(jié)能大棚的交流負載設(shè)備,調(diào)節(jié)余下的電能送往蓄電池143儲存。
太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)14的光伏控制器142根據(jù)控制器13所發(fā)的信號指令,通過導(dǎo)線給第一溫度傳感器2、濕度傳感器3、第一閥門401、第二溫度傳感器402、水泵5、水簾風(fēng)機601、排風(fēng)風(fēng)機7、第二閥門901、第三閥門902、第三溫度傳感器10、液位傳感器11、制冷設(shè)備12、控制器13供電;第一溫度傳感器2和濕度傳感器3檢測大棚1內(nèi)的溫度和濕度,第二溫度傳感器402檢測冷水源裝置4中的水溫,并將檢測到的第一溫度信號、濕度信號第二溫度信號輸送給控制器13,控制器13將接收到的第一溫度信號、濕度信號及第二溫度信號與設(shè)定的第一溫度范圍a、濕度范圍b及第二溫度范圍c做比較;當(dāng)控制器13接收到的第一溫度信號大于設(shè)定的溫度范圍a,而第二溫度信號小于設(shè)定的第二溫度范圍c時,控制器13發(fā)出信號給第一閥門401及水泵5,第一閥門401打開,水泵5開始從冷水源裝置4抽取冷水,供給風(fēng)機水簾6來給大棚1降溫加濕,直到大棚1內(nèi)的溫度降低到設(shè)定的溫度范圍a;當(dāng)控制器13接收到的濕度信號大于設(shè)定的濕度范圍b時,控制器13發(fā)出信號給排風(fēng)風(fēng)機7,排風(fēng)風(fēng)機7開始往大棚外排風(fēng)以降低大棚1內(nèi)的濕度,直到大棚1內(nèi)的濕度下降到設(shè)定的濕度范圍b;冷水通過風(fēng)機水簾6之后被送入殺菌器8中殺菌消毒,經(jīng)殺菌消毒后的水再送往回水池9 ;第三溫度傳感器10及液位傳感器11對回水池9內(nèi)的水溫及液位高度進行檢測,并將檢測到的第三溫度信號和液位信號傳遞給控制器13,控制器13將檢測到的第三溫度信號和液位信號與設(shè)定的第三溫度范圍d和液位范圍e做比較;當(dāng)控制器13接收的第三溫度信號大于設(shè)定的第三溫度范圍d時,控制器13發(fā)出信號給第三閥門902,第三閥門902開啟,回水池9內(nèi)的水通過管道回流到冷水源裝置4,在冷水源裝置4中冷卻后再通過水泵5供給風(fēng)機水簾6;當(dāng)控制器13接收到的第三溫度信號位于設(shè)定的溫度范圍d,且液位信號小于設(shè)定的液位范圍e時,水泵5繼續(xù)從冷水源裝置4中抽水供給風(fēng)機水簾6,直到控制器13接收到的液位信號位于設(shè)定的液位范圍d;當(dāng)控制器13接收到的第三溫度信號位于設(shè)定的溫度范圍d,且液位信號位于設(shè)定的液位范圍e時,控制器13發(fā)出信號給第一閥門401和第二閥門901,第一閥門401接到信號后關(guān)閉,第二閥門901接到信號后打開,水泵5開始從回水池9中抽水供給風(fēng)機水簾6;當(dāng)控制器13接收到的第二溫度信號和第三溫度信號均大于設(shè)定的溫度范圍,且液位信號位于設(shè)定的液位范圍e,控制器13發(fā)出信號給第一閥門401、第二閥門901、第三閥門902及制冷設(shè)備12 ,此時,第一閥門401及第三閥門902關(guān)閉,第二閥門901打開,制冷設(shè)備12開始制冷冷卻回水池9內(nèi)的水,使回水池9內(nèi)的水溫降低到設(shè)定范圍,水泵5再從回水池9中抽取被制冷設(shè)備12冷卻后的水供給風(fēng)機水簾6。
顯然,上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型的技術(shù)方案所作的舉例,而并非是對本實用新型的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等,均應(yīng)包含在本實用新型權(quán)利要求的保護范圍之內(nèi)。