一種鋸齒形連棟光伏農(nóng)業(yè)種植大棚的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型專(zhuān)利公開(kāi)了一種鋸齒形屋面的光伏發(fā)電農(nóng)業(yè)種植大棚，包括一個(gè)以上的跨數(shù)和開(kāi)間數(shù)的大棚本體。大棚屋面呈鋸齒形、不等坡，屋面南側(cè)鋪設(shè)光伏電池組件和PC板（或玻璃），屋面北側(cè)鋪設(shè)園藝用防蟲(chóng)網(wǎng)（或塑料薄膜）。大棚屋面光伏組件可進(jìn)行發(fā)電，大棚內(nèi)部可種植蔬菜或花卉等農(nóng)作物；大棚屋面光伏組件之間均勻的設(shè)置了采光帶，采用PC板（或玻璃）覆蓋，使得光伏組件為作物提供遮蔭環(huán)境的同時(shí)也不影響作物生產(chǎn)采光，還可減少暴雨、臺(tái)風(fēng)對(duì)棚內(nèi)作物的沖刷和吹打；大棚屋面北側(cè)和四周墻面設(shè)置了防蟲(chóng)網(wǎng)覆蓋的通風(fēng)口（或卷膜開(kāi)窗機(jī)構(gòu)），可降低大棚夏季生產(chǎn)溫度；本實(shí)用新型適用于我國(guó)長(zhǎng)江以南（特別是我國(guó)熱區(qū)）及自然環(huán)境與之相似的地區(qū)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種據(jù)齒形連棟光伏農(nóng)業(yè)種植大棚

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能利用與農(nóng)業(yè)設(shè)施大棚【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種鋸齒形連棟光伏農(nóng)業(yè)種植大棚。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著時(shí)代的發(fā)展，對(duì)于新能源的利用需求日益增加；同時(shí)利用設(shè)施大棚進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)日益成熟，種植面積巨大。發(fā)展太陽(yáng)能光伏發(fā)電需要大量的土地資源；發(fā)展設(shè)施大棚需要降低其建造成本但又需獲得更好的室內(nèi)生產(chǎn)環(huán)境。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種新的農(nóng)業(yè)種植大棚結(jié)構(gòu)形式，實(shí)現(xiàn)大棚屋頂能夠充分的利用太陽(yáng)能進(jìn)行發(fā)電，大棚室內(nèi)可為蔬菜或花卉提供一個(gè)良好的生產(chǎn)環(huán)境，更好的滿(mǎn)足太陽(yáng)能發(fā)電對(duì)“大面積土地”和農(nóng)業(yè)種植對(duì)“低成本”和“適宜生產(chǎn)環(huán)境”的需求。
[0004]本實(shí)用新型的發(fā)明人注意到，目前在世界各地及中國(guó)已經(jīng)建立起部分光伏發(fā)電和農(nóng)業(yè)種植相結(jié)合的大棚結(jié)構(gòu)形式，但是由于沒(méi)有注意與自然環(huán)境和農(nóng)業(yè)種植的要求相結(jié)合，使得建成的大棚要么種植效益差，要么發(fā)電效益不佳，較難取得農(nóng)業(yè)和光伏發(fā)電的雙重盈利。
[0005]由此，本實(shí)用新型是在充分考慮了農(nóng)業(yè)種植條件和自然環(huán)境的基礎(chǔ)上，設(shè)定滿(mǎn)足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基本要求為前提，開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)了一種新的、帶有地區(qū)適用性的光伏發(fā)電農(nóng)業(yè)種植大棚的結(jié)構(gòu)形式。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取了以下的設(shè)計(jì)方案:一種連棟的鋸齒形屋面的光伏農(nóng)業(yè)種植大棚，包括一個(gè)以上的跨度數(shù)和開(kāi)間數(shù)的大棚本體。大棚南側(cè)的屋面采用光伏電池板和PC板(或玻璃)進(jìn)行間隔布置安裝；大棚的北側(cè)屋面及大棚四周的墻面采用園藝用防蟲(chóng)網(wǎng)或塑料薄膜(含卷膜開(kāi)窗機(jī)構(gòu))進(jìn)行覆蓋。
[0007]另外，在大棚連棟之間設(shè)置由鍍鋅板壓制的天溝或在大棚室內(nèi)地面設(shè)置鋪設(shè)土工布的排水溝(兼作種植走道)。
[0008]由此，所述的鋸齒形連棟光伏農(nóng)業(yè)種植大棚的優(yōu)點(diǎn)是:既能為蔬菜、花卉生產(chǎn)提供良好的生產(chǎn)環(huán)境，也可以將電能輸入電網(wǎng)、少部分可用于大棚種植灌溉等機(jī)械所需的電能。光伏電池組件為棚內(nèi)作物遮擋了大部分強(qiáng)光，為作物提供了一個(gè)良好的環(huán)境；同時(shí)所述的大棚屋面的北側(cè)設(shè)置了防蟲(chóng)網(wǎng)覆蓋的通風(fēng)口，配合光伏大棚四周墻面防蟲(chóng)網(wǎng)覆蓋的通風(fēng)口，可以形成良好的自然通風(fēng)，加上光伏電池組件的遮蔭作用，可較好的降低大棚內(nèi)部的溫度，大棚屋面南側(cè)的光伏電池組件和PC板可阻擋暴雨對(duì)農(nóng)作物的襲擊，同時(shí)其強(qiáng)度較傳統(tǒng)的塑料薄膜強(qiáng)度大，可最大限度的減少臺(tái)風(fēng)暴雨對(duì)棚內(nèi)作物的損害?？梢?jiàn)所述的大棚可以充分利用農(nóng)業(yè)種植土地提供清潔能源，又能為棚內(nèi)作物提供一個(gè)良好的生產(chǎn)環(huán)境?；谒龃笈锏奶攸c(diǎn)，其適合在我國(guó)的熱區(qū)進(jìn)行規(guī)模化發(fā)展，如海南省和廣東、廣西、云南、四川等省的部分地區(qū)、以及自然環(huán)境與之相似的地區(qū)。當(dāng)然，通過(guò)改變其部分覆蓋的形式，可更大范圍的適用于我國(guó)長(zhǎng)江以南地區(qū)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)及屋面覆蓋第一種布置方式示意圖。
[0010]圖2為本實(shí)用新型連跨方向的剖面示意圖。
[0011]圖3為本實(shí)用新型北側(cè)屋面“夾角為0°時(shí)”結(jié)構(gòu)示意圖(局部)。
[0012]圖4為本實(shí)用新型北側(cè)屋面“夾角為60°時(shí)”結(jié)構(gòu)示意圖(局部)。
[0013]圖5為本實(shí)用新型屋面覆蓋第二種布置方式示意圖。
[0014]圖6為本實(shí)用新型屋面覆蓋第三種布置方式示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖1、2所示，本實(shí)用新型鋸齒形連棟光伏農(nóng)業(yè)種植大棚包括一個(gè)以上的跨數(shù)和開(kāi)間數(shù)(實(shí)際應(yīng)用中可根據(jù)需求選擇任意跨數(shù)和開(kāi)間數(shù)的組合，本圖示例中為3跨、3開(kāi)間)的大棚本體。大棚南側(cè)的屋面采用光伏電池組件和PC板(或玻璃)進(jìn)行間隔布置安裝，大棚北側(cè)屋面及大棚四周墻面采用園藝用防蟲(chóng)網(wǎng)或塑料薄膜(含卷膜開(kāi)窗機(jī)構(gòu))進(jìn)行覆蓋。
[0016]圖中所示的I為“普通晶硅太陽(yáng)能電池”、“薄膜太陽(yáng)能電池”或“雙玻晶硅太陽(yáng)能電池”等太陽(yáng)能電池組件安裝組成，電池組件采用螺栓及卡扣固定于大棚屋面的縱向檁條上，檁條可采用C型、幾字型等熱鍍鋅管件，便于安裝和長(zhǎng)期使用。
[0017]圖中所示的2為PC板或玻璃覆蓋，采用鋁合金壓條、邊框及螺栓固定于大棚屋面的縱向檁條上，壓條及邊框之間采用成型的密封膠條或密封膠進(jìn)行密封。
[0018]圖中所示的3為大棚的北側(cè)屋面，在具體實(shí)施中，北側(cè)屋面與豎直方向的夾角可以取0°?60°之間(如圖2中12所示)。當(dāng)此夾角為0°?20°時(shí)，該側(cè)屋面可采用2(Γ60目的園藝用防蟲(chóng)網(wǎng)進(jìn)行覆蓋；當(dāng)此夾角大于20°時(shí)，宜在防蟲(chóng)網(wǎng)的外側(cè)增設(shè)一層塑料薄膜覆蓋(含卷膜開(kāi)窗機(jī)構(gòu))，在非雨期及溫度較高季節(jié)可將塑料薄膜卷至屋頂，形成通風(fēng)窗，降低室內(nèi)溫度；下雨或溫度較低時(shí)將塑料薄膜卷下阻擋暴雨對(duì)室內(nèi)作物的沖刷或提高室內(nèi)溫度。由此，根據(jù)作物對(duì)大棚保溫的需求，建議冬季平均溫度在10°C以上的地區(qū)，上述夾角采用0°?20°，優(yōu)選0° ;冬季平均溫度在0°C?10°C的地區(qū)，上述夾角采用20°?60°，優(yōu)選60。。
[0019]圖中所示的4為大棚的屋面排水天溝，采用鍍鋅板壓制而成。如果雨水對(duì)室內(nèi)作物影響不大，可用其它的熱鍍鋅管件代替天溝，以降低造價(jià)。此時(shí)，屋面的排水會(huì)直接進(jìn)入大棚的室內(nèi)，為此在天溝垂直下方一側(cè)的室內(nèi)地面上增設(shè)了 0.5m寬的排水溝(如圖2中5所示)，排水溝深度根據(jù)當(dāng)?shù)氐挠炅亢痛笈锏拈L(zhǎng)度(沿開(kāi)間方向的尺寸)而定。同時(shí)在溝內(nèi)直接鋪設(shè)土工布，既不會(huì)破壞農(nóng)田的結(jié)構(gòu)形態(tài)(盡量少使用磚、石、混凝土 )、又能使排水順暢、同時(shí)還可以兼作室內(nèi)種植的操作走道，一地多用，節(jié)約土地資源。
[0020]圖中所示的6為大棚的南側(cè)屋面光伏電池組件分組間隔采光帶的尺寸，在0.5nTl.0m之間取得。根據(jù)作物的對(duì)采光的需求而定，優(yōu)選0.Sm ;需要說(shuō)明的是:當(dāng)選用“普通晶硅太陽(yáng)能電池”、“薄膜太陽(yáng)能電池”光伏電池組件時(shí)，需要布置圖中6所示的采光帶，并可按圖1及圖5的屋面覆蓋布置方式布置；當(dāng)采用“雙玻晶硅太陽(yáng)能電池”光伏電池組件時(shí)，則圖中所示的6 (采光帶尺寸)為0，此時(shí)可按圖6所示的屋面覆蓋布置方式布置。
[0021]圖中所示的7為大棚的屋面光伏電池組件采取間隔布置方式時(shí)，電池組件陣列的長(zhǎng)度(沿開(kāi)間方向)尺寸，在2.0πΓ4.0m之間取得，根據(jù)光伏組件的規(guī)格和作物對(duì)采光的需求而定，優(yōu)選3.4m。
[0022]圖中所示的8為大棚的開(kāi)間尺寸，在2.0πΓ5.0m之間取得，優(yōu)選4.0m。
[0023]圖中所示的9為大棚的跨度尺寸，在5.0πΓ6.0m之間取得，優(yōu)選5.5m。
[0024]圖中所示的10為大棚的肩高尺寸(肩高及基礎(chǔ)面到天溝下部的高度)，在2.0m?3.0m之間取得，優(yōu)選2.4m。
[0025]圖中所示的11為大棚四周的墻面，在具體實(shí)施中，根據(jù)作物對(duì)大棚保溫的需求，建議冬季平均溫度在10°c以上的地區(qū)采用2(Γ60目的園藝用防蟲(chóng)網(wǎng)進(jìn)行覆蓋，冬季平均溫度在(TC?10°C的地區(qū)宜在防蟲(chóng)網(wǎng)的外側(cè)增設(shè)一層塑料薄膜覆蓋(含卷膜開(kāi)窗機(jī)構(gòu))，在溫度較高時(shí)可將塑料薄膜卷至屋頂，形成通風(fēng)窗，降低室內(nèi)溫度，溫度較低時(shí)將塑料薄膜卷下，提升室內(nèi)溫度。
[0026]圖中所示的13為太陽(yáng)能光伏組件在大棚的屋面陣列的寬度尺寸，在3.5nT4.5m之間取得，優(yōu)選4m。
[0027]另外:所述大棚南側(cè)屋面與水平面的夾角為10°?18° (如圖2中14所示)。取值時(shí)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)赜?jì)算日的太陽(yáng)高度角的大小取得，使得太陽(yáng)光線盡量與屋面垂直(現(xiàn)有技術(shù))；所述大棚只給出了基本的結(jié)構(gòu)形式，骨架材料應(yīng)按大棚的結(jié)構(gòu)要求采用熱鍍鋅材料，材料的截面和大棚基礎(chǔ)應(yīng)按有關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行具體設(shè)計(jì)(現(xiàn)有技術(shù))。
【權(quán)利要求】
1.一種鋸齒形連棟光伏農(nóng)業(yè)種植大棚，包括一個(gè)以上的跨度數(shù)和開(kāi)間數(shù)，其特征在于:連棟的棚頂為鋸齒形，每個(gè)鋸齒屋面的南側(cè)布置太陽(yáng)能光伏電池組件、并間隔布置PC板或玻璃采光帶，每個(gè)鋸齒屋面的北側(cè)和大棚四周的墻面布置園藝用防蟲(chóng)網(wǎng)或塑料薄膜，所述塑料薄膜包含卷膜開(kāi)窗機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋸齒形連棟光伏農(nóng)業(yè)種植大棚，其特征在于:所述鋸齒屋面的南側(cè)與水平面的夾角在10°?18°之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋸齒形連棟光伏農(nóng)業(yè)種植大棚，其特征在于:所述鋸齒屋面的北側(cè)與豎直方向的夾角在0°飛0°之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋸齒形連棟光伏農(nóng)業(yè)種植大棚，其特征在于:大棚的肩高尺寸在2.0πΓ3.0m之間，所述肩高是指基礎(chǔ)頂面到天溝底面的高度，跨度尺寸在5.0πΓ6.0m之間，開(kāi)間尺寸在2.0πΓ5.0m之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋸齒形連棟光伏農(nóng)業(yè)種植大棚，其特征在于:每個(gè)南側(cè)屋面的光伏組件的寬度在3.5nT4.5m之間，所述南側(cè)屋面的光伏組件的寬度沿跨度方向。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋸齒形連棟光伏農(nóng)業(yè)種植大棚，其特征在于:所述的光伏電池組件為“普通晶硅太陽(yáng)能電池”或“薄膜太陽(yáng)能電池”或“雙玻晶硅太陽(yáng)能電池”。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的鋸齒形連棟光伏農(nóng)業(yè)種植大棚，其特征在于:南側(cè)屋面采用“普通晶硅太陽(yáng)能電池”與“薄膜太陽(yáng)能電池”作為屋面光伏電池組件時(shí)，屋面光伏組件需分組，預(yù)留PC板或玻璃覆蓋的采光帶，分組之間間隔采光帶的寬度為0.5nTl.0m,間隔采光帶布置方向“平行于跨度”方向或“平行于開(kāi)間”方向；當(dāng)間隔采光帶平行于跨度方向時(shí)，每組光伏電池組件陣列的長(zhǎng)度在2.0πΓ4.0m之間，所述光伏電池組件陣列的長(zhǎng)度沿開(kāi)間方向。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的鋸齒形連棟光伏農(nóng)業(yè)種植大棚，其特征在于:南側(cè)屋面采用“雙玻晶硅太陽(yáng)能電池”作為屋面光伏電池組件時(shí)，則不設(shè)置分組間隔采光帶。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋸齒形連棟光伏農(nóng)業(yè)種植大棚，其特征在于:北側(cè)屋面及大棚四周墻面采用園藝用防蟲(chóng)網(wǎng)覆蓋，或采用塑料薄膜覆蓋，所述塑料薄膜包含卷膜開(kāi)窗機(jī)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋸齒形連棟光伏農(nóng)業(yè)種植大棚，其特征在于:屋面跨與跨之間部位采用壓型鍍鋅板天溝作為連接、排水構(gòu)件；當(dāng)不采用天溝作為排水方式、采用管件代替其連接作用時(shí)，則需在原天溝位置垂直下方一側(cè)地面設(shè)置0.5m寬的凹槽、內(nèi)鋪土工布作為排水溝，兼作種植走道。
【文檔編號(hào)】E04D13/18GK204090645SQ201320738494
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2013年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月21日
【發(fā)明者】劉建 申請(qǐng)人:海南大學(xué)