雙層光伏日光溫室的製作方法
2023-09-23 13:26:20
雙層光伏日光溫室的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及溫室種植領域，尤其涉及一種雙層光伏日光溫室。其包括日光溫室後牆、後保溫牆、內層棚、外保溫棚、光伏發電系統、通風系統和卷被系統；外保溫棚設置在內層棚的上方，且與內層棚之間設置有間隙；外保溫棚為鋼結構玻璃保溫棚，內層棚為薄膜日光溫室；後保溫牆為外保溫棚的後牆，後保溫牆固定設置在日光溫室後牆的上方；光伏發電系統設置在外保溫棚上。本實用新型最大程度的實現溫室大棚的保溫功能；通過在內外棚頂面上設置電動開窗系統，來實現溫室的換氣降溫功能；在外保溫棚上設置有光伏發電板，可以利用太陽能發電，來滿足溫室運行的電力需求，降低溫室的運營成本，並提高溫室的保溫性能。
【專利說明】
雙層光伏日光溫室
技術領域
[0001]本實用新型涉及溫室種植領域，具體而言，涉及一種雙層光伏日光溫室。
【背景技術】
[0002]近年來，發展低碳型經濟和節能減排已成為全球性共識，隨著我國能源結構的調整，以及農業現代化、科技化的普及，太陽能光伏日光溫室在全國各地得到廣泛應用，將太陽能發電技術與農業生產有效結合，是保證現代農業綠色發展的重要成果。
[0003]在我國傳統日光溫室因為具有投資少、結構簡易、見效快等特點，是目前應用最多的一種農業生產設施，但現有的日光溫室大多為單層保溫結構，外設保溫被等設備，其保溫性能十分有限，冬季最低溫時無法滿足植物生長的溫度需求，嚴重影響蔬果生產的品質和產量。另外，如何將日光溫室與光伏發電技術無縫結合也是現在需要解決的問題。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的在於提供一種雙層光伏日光溫室，以解決上述的問題。
[0005]在本實用新型的實施例中提供了一種雙層光伏日光溫室，包括日光溫室後牆、後保溫牆、內層棚、外保溫棚、光伏發電系統、通風系統和卷被系統；
[0006]所述外保溫棚設置在所述內層棚的上方，且與所述內層棚之間設置有間隙；
[0007]所述外保溫棚為鋼結構玻璃保溫棚，所述內層棚為薄膜日光溫室；
[0008]所述後保溫牆為外保溫棚的後牆，所述後保溫牆固定設置在所述日光溫室後牆的上方；
[0009]所述光伏發電系統設置在所述外保溫棚上，能夠吸收太陽光進行發電；
[0010]所述通風系統包括所述外保溫棚上設置的電動開窗系統和設置在所述內層棚棚面上的卷膜開窗系統；
[0011]所述卷被系統固定設置在所述內層棚上。
[0012 ]進一步的，所述外保溫棚包括前立柱、後立柱、斜梁、牆梁、副立柱和檁條；
[0013]所述後立柱固定設立在日光溫室後牆上，所述前立柱設在日光溫室前矮牆的外面的一側，所述副立柱設置在山牆面的所述前立柱和所述後立柱之間；
[0014]所述前立柱與所述後立柱之間通過所述斜梁連接；
[0015]相鄰的所述前立柱之間和相鄰的所述後立柱之間、所述前立柱與副立柱之間以及所述後立柱與所述副立柱之間均通過所述牆梁連接；
[0016]所述檁條設置在相鄰的所述斜梁之間；
[0017]所述檁條沿所述斜梁的下邊固定敷設，使棚面的覆蓋材料表面低於斜梁的頂面，突出的斜梁在雨雪天有引流雨雪的作用。
[0018]進一步的，所述光伏發電系統包括光伏板、控制器、蓄電池和逆變器；
[0019]所述控制器分別與所述光伏板、所述蓄電池連接，能夠控制所述光伏板發出的電能傳輸並儲存在所述蓄電池內；
[0020]所述逆變器與所述蓄電池連接，能夠將所述蓄電池中的直流電能轉換成交流電能，從而給用電器供電。
[0021]進一步的，所述外保溫棚的後保溫牆為夾心板保溫牆體，頂覆蓋為鋼化玻璃和所述光伏板，前牆和山牆立面覆蓋為鋼化玻璃；
[0022]頂覆蓋材料敷設於所述檁條上，用鋁型材固定；
[0023]在所述外保溫棚的棚面上覆蓋的材料為所述鋼化玻璃與所述光伏板間隔分布設置；
[0024]所述外保溫棚的開窗的覆蓋材料均為鋼化玻璃。
[0025]進一步的，所述電動開窗系統設置在所述外保溫棚的棚頂上和前牆上。
[0026]進一步的，所述內層棚的棚面上設置有上、下共兩道電動卷膜開窗系統，用於給所述溫室大棚換氣降溫。
[0027]進一步的，所述卷被系統為側卷被。
[0028]本實用新型提供的雙層光伏日光溫室，通過將溫室大棚的棚頂設置為雙層，即內層棚為薄膜日光溫室，外保溫棚為鋼結構玻璃保溫棚，並在內層棚上設置卷被系統，從而最大程度的實現溫室大棚的保溫功能;通過在內外棚頂面上設置電動開窗系統，來實現溫室的換氣降溫功能;在外保溫棚上設置有光伏發電板，可以利用太陽能發電，來滿足溫室運行的電力需求，降低溫室的運營成本。本實用新型基於一種對土地綜合利用的新方式，它節約土地，在不改變土地及溫室的基本屬性的基礎上，將其立體化使用，產生清潔電能，實現了科技高效的循環生態農業。
【附圖說明】
[0029]為了更清楚地說明本實用新型【具體實施方式】或現有技術中的技術方案，下面將對【具體實施方式】或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施方式，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0030]圖1為本實用新型雙層光伏日光溫室的立體結構示意圖；
[0031]圖2為本實用新型雙層光伏日光溫室的剖面示意圖；
[0032]圖3為本實用新型雙層光伏日光溫室的外層棚頂覆蓋安裝結構示意圖；
[0033]圖4為本實用新型雙層光伏日光溫室的電動開窗系統的結構示意圖；
[0034]圖5為本實用新型雙層光伏日光溫室的卷膜開窗系統的結構示意圖；
[0035]圖6為本實用新型雙層光伏日光溫室光伏發電系統的工作原理圖。
[0036]附圖標記:
[0037]1:後牆;2:光伏板;3:鋼化玻璃;4:電動開窗系統;5:卷被系統;6:後立柱;7:斜梁；8:內層棚;9:前立柱；10:牆梁；11:外保溫棚;12:卷膜開窗系統；13:檁條;14:窗體;15:弧形齒條；16:開窗電機；17:驅動齒輪；18:固定支座；19:伸縮擺杆;20:卷膜電機;21:捲軸;22:月旲窗；23:後保溫牆;24:副立柱。
【具體實施方式】
[0038]下面將結合附圖對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
[0039]在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語「中心」、「上」、「下」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。
[0040]此外，術語「第一」、「第二」、「第三」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0041]在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
[0042]如附圖1-6所示，本實用新型提供了一種雙層光伏日光溫室，包括日光溫室後牆
1、後保溫牆23、內層棚8、外保溫棚11、光伏發電系統、通風系統和卷被系統5;
[0043]所述外保溫棚11設置在所述內層棚8的上方，且與所述內層棚8之間設置有間隙；
[0044]所述外保溫棚11為鋼結構玻璃保溫棚，所述內層棚8為薄膜日光溫室；
[0045]所述後保溫牆23為外保溫棚11的後牆I，所述後保溫牆23固定設置在所述日光溫室後牆I的上方；
[0046]所述光伏發電系統設置在所述外保溫棚11上，能夠吸收太陽光進行發電；
[0047]所述通風系統包括所述外保溫棚11上設置的電動開窗系統和設置在所述內層棚8棚面上的卷膜開窗系統12;
[0048]所述卷被系統5固定設置在所述內層棚8上。
[0049]將溫室大棚設置為雙層，來提高溫室大棚的蓄熱能力。後牆I設置為保溫夾心牆體，其能夠進一步的保證對溫室大棚有良好的保溫效果。
[0050]外保溫棚11上設置光伏發電系統，通過光伏發電系統來進行發電，進而為溫室的各種用電設備供電。
[0051]光伏發電是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變為電能的一種技術。主要由太陽電池板組件、控制器和逆變器三大部分組成，主要部件由電子元器件構成。太陽能電池經過串聯後進行封裝保護可形成大面積的太陽電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發電裝置。
[0052]與常用的火力發電系統相比，光伏發電的優點主要體現在:無枯竭危險；安全可靠，無噪聲，無汙染排放;不受資源分布地域的限制，可利用建築屋面的優勢;例如，無電地區，以及地形複雜地區；無需消耗燃料和架設輸電線路即可就地發電供電；能源質量高;建設周期短，獲取能源花費的時間短。
[0053]通過利用光伏發電系統提供的電能，可以提高對自然資源的利用率，進而能夠有效的降低溫室大棚的生產成本。
[0054]在內層棚8上設置有卷被系統5，在晚上的時候，可以將卷被系統5打開，將內層棚8上的保暖被覆蓋在內層棚8上，相當於增加了內層棚8的厚度，將室外的冷空氣隔離，進而能夠進一步的提高溫室大棚的保溫效果。當然，也不僅僅局限於在晚上，還可以是在冬天的任何時候，或在任何需要進行保溫的時候通過卷被系統5來實現。
[0055]當溫室大棚內的室溫較高或二氧化碳濃度過低時，需要為溫室通風降溫，平衡空氣中二氧化碳的含量，此時，應採取有效的通風降溫措施。
[0056]為解決這一問題，本實施例中在外保溫棚11上設置了電動開窗系統4，通過電動開窗系統4給外保溫棚11和內層棚8之間的間隙中通風，在內層棚8棚面設置上下兩道通長的卷膜開窗系統12，運用空氣運動的特性，達到為溫室換氣降溫的效果。
[0057]在本實施例中，通過對計算取最有利角度將內層棚8設置為朝陽的斜拱形骨架，以增加陽光對溫室的照射，將外保溫棚11設置為平面，且其傾斜設置，使外保溫棚11向陽，使光伏板2與太陽光的夾角接近垂直，使光伏板2在單位面積上儘可能多的接收太陽光，有利於光伏板2對陽光的吸收和溫室的蓄溫，提高了對太陽能的利用率。
[0058]優選的實施方式為，所述外保溫棚11包括前立柱9、後立柱6、斜梁7、牆梁10、副立柱24和標條13;
[0059]所述後立柱6固定設立在日光溫室後牆I上，所述前立柱9設在日光溫室前矮牆的外面的一側，所述副立柱24設置在山牆面的所述前立柱9和所述後立柱6之間；
[0060]所述前立柱9與所述後立柱6之間通過所述斜梁7連接；
[0061]相鄰的所述前立柱9之間和相鄰的所述後立柱6之間、所述前立柱9與副立柱24之間以及所述後立柱6與所述副立柱24之間均通過所述牆梁10連接；
[0062]所述檁條13設置在相鄰的所述斜梁7之間；
[0063]所述牆梁10分布於所述前立柱9和後立柱6的外側立面上，所述檁條13分布設置在所述斜梁7之間；
[0064]所述檁條13沿所述斜梁7的下邊固定敷設，使棚面的覆蓋材料表面低於斜梁7的頂面，突出的斜梁7在雨雪天有引流雨雪的作用。
[0065]通過前立柱9、後立柱6和斜梁7的連接，將之架設成一個完整的外保溫棚11，在各前立柱9之間、各後立柱6之間均設置牆梁10進行加強連接。外層前立柱9與後立柱6間用的斜梁7用傾斜的大棚鋼骨架連接，外保溫棚11的棚面有一定的傾斜角度。大棚鋼骨架間設檁條13，檁條13上間隔敷設鋼化玻璃3和光伏板2。
[0066]後立柱6固定設置在後牆I上，柱間設保溫材料，做成夾心保溫牆體。上端與斜梁7連接，下端與後牆I固定，且內層棚8也的一端也固定設置在後牆I的上方。
[0067]前立柱9和後立柱6有通過橫向設置在牆梁10和豎向設置在副立柱24十字垂直設置，用於承載作為溫室大棚的牆面的玻璃。
[0068]優選的實施方式為，所述外保溫棚11的後保溫牆23為夾心板保溫牆體，頂覆蓋為鋼化玻璃3和光伏板2，前牆和山牆立面覆蓋為鋼化玻璃3;
[0069]頂覆蓋材料敷設於所述檁條13上，用鋁型材固定；
[0070]在所述外保溫棚11的棚面上覆蓋材料鋼化玻璃3與光伏板2間隔分布設置；
[0071 ]所述外保溫棚11的開窗覆蓋材料均為鋼化玻璃3。
[0072]如圖6所示，所述光伏發電系統包括光伏板2、控制器、蓄電池和逆變器；
[0073]所述控制器分別與所述光伏板2、所述蓄電池連接，能夠控制所述光伏板2發出的電能傳輸並儲存在所述蓄電池內；
[0074]所述逆變器與所述蓄電池連接，能夠將所述蓄電池中的直流電能轉換成交流電能，從而給用電器供電。
[0075]光伏發電系統的發電能源主要來自於光伏板2，即在外保溫棚11上設置光伏板2就能夠進行光能的利用，但如果在外保溫棚11上全部鋪設光伏板2後，其能夠最大程度的利用光能，但是溫室大棚內就沒有陽光的進入，會影響到溫室大棚內的植物的生長。
[0076]為解決上述問題，如圖3所示，在本實施例中，在溫室大棚的外保溫棚11上設置了鋼化玻璃3，且將鋼化玻璃3與光伏板2間隔設置，使其能夠在對溫室大棚內的光照影響不大的情況下，充分的利用太陽光的光能進行發電，以達到對太陽能利用的最佳效果。
[0077]需要指出的是，在本實施例中設置的是鋼化玻璃3，但其不僅僅局限於這一種透明板材，其還可以是其他的透明板材，如可以是PC陽光板等，其只要是透明的板材，能夠不影響光線的通過即可。
[0078]優選的實施方式為，所述電動開窗系統4設置在所述外保溫棚11的棚頂上和前牆上。
[0079]在本實施例中，設置在所述外保溫棚11的棚頂上的電動開窗系統4為頂開窗，設置在所述外保溫棚11的前牆上的電動開窗系統4為側開窗。
[0080]頂開窗的形狀可以不做限定，如可以是方形、圓形等，其只要打開，能夠具有換氣的功能即可。
[0081]由於頂開窗進行換氣具有一定的局限性，因此，在本實施例中還設置了側開窗，兩者一同開啟可以提高換氣效果。
[0082]側開窗的結構可以是同頂窗相同，也可以是不同，其只要能夠實現通風換氣的功能即可。
[0083]優選的實施方式為，如圖所4示，電動開窗系統4包括開窗電機16、窗體14、驅動齒輪17和弧形齒條15;
[0084]所述驅動齒輪17同軸設置在所述開窗電機16的電機軸上；
[0085]所述弧形齒條15的一端與所述窗體14的一端相抵；
[0086]所述弧形齒條15的另一端與所述驅動齒輪17嚙合；
[0087]所述窗體14的另一端與所述外保溫棚11轉動連接，能夠在所述弧形齒條15的作用下開啟和關閉。
[0088]在外保溫棚11上設置窗口後，窗體14與窗口轉動連接，開窗電機16啟動時，驅動齒輪17轉動，帶動與驅動齒輪17嚙合的弧形齒條15移動，弧形齒條15的另一端與窗體14相抵，進而會帶動窗體14與弧形齒條15接觸的一端上升，進而將窗體14支撐起來，實現開窗功能。
[0089]需要關窗時，反轉開窗電機16即可。
[0090]還需要指出的是，電動開窗系統4的開啟方式也可以是很多種，可以是如本實施例所述的方式，進行外開窗，不佔用溫室大棚的內部空間；還可以是將電動開窗系統4設置為內開窗，不佔用溫室大棚的外部空間；甚至還可以是將電動開窗系統4設置為推拉窗的結構，既不佔用溫室大棚的內部空間，也不佔用溫室大棚的外部空間。
[0091]也就是說，電動開窗系統4的開啟方式可以根據具體的現場情況來進行確定，其只要能夠實現通風換氣的功能即可。
[0092]優選的實施方式為，所述內層棚8的棚面上設置有電動卷膜開窗系統12，用於給所述溫室大棚換氣降溫。
[0093]在本實施例中，在內層棚8上設置卷膜開窗系統12，其通過卷膜開窗系統12與外保溫棚11的電動開窗系統4的配合，來實現對溫室大棚內的通風換氣，進而來調整溫室大棚內的溫度和溼度。
[0094]優選的實施方式為，如圖5所示，所述卷膜開窗系統12包括窗體14、膜窗22、捲軸21、卷膜電機20、伸縮擺杆19和固定支座18;
[0095]所述窗體14固定設置在所述內層棚8的棚頂；
[0096]所述膜窗22卷設在所述捲軸21上；
[0097]所述捲軸21固定設置在所述卷膜電機20上，能夠在所述卷膜電機20的驅動下進行轉動；
[0098]所述卷膜電機20固定設置在所述伸縮擺杆19的一端；
[0099]所述固定支座18固定設置在側牆上，且與所述伸縮擺杆19的另一端固定連接；
[0100]所述膜窗22覆蓋設置在所述窗體14上。
[0101]在本實施例中，卷膜開窗系統12的功能主要是通過電動卷膜器來實現，它具有重量輕、輸出扭矩大、輸出自鎖、行程調節精度高、調節範圍大、防雨水、防結露及耗電量低等特點，適用於不同氣候條件下使用。
[0102]需要指出的是，卷膜開窗系統12可以是使用電動卷膜器來實現，但其不僅僅局限於這樣的方式，其還可以是其他的方式，如可以是使用液壓驅動的方式來進行開窗。
[0103]優選的實施方式為，所述卷被系統5為側卷被。
[0104]在本實施例中，卷被系統5為側卷被的方式，即在卷被的驅動電機設置在溫室大棚的一側，通過伸縮杆來支撐驅動電機運動。
[0105]需要指出的是，在本實施例中卷被系統5為側卷被，但其不僅僅局限於側卷被一種方式，其還可以是棚頂的中部設置卷被系統5等，也就是說，其只要能夠實現卷被即可。
[0106]本實用新型為雙層框架的新能源溫室，通過在內層日光溫室上設卷被系統5和設置外保溫棚11，大大地提高了溫室的保溫性能；內層日光溫室設有兩道卷膜開窗，外層設置機械式前開窗和頂開窗，使溫室具有較好的通風散熱功能；外保溫棚11上玻璃屋面與光伏板2間隔交差設置，即緩和太陽的光照強度，又可以利用光伏發電為業主節能增收，本實用新型將光伏發電與農業溫室設施完全結合，合理地利用空間，適當遮陰，增加發電收入，形成以光伏發電、節能減排、節約土地、農業增產、農民增收的行業新格局。
[0107]最後應說明的是:以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制;儘管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的範圍。
【主權項】
1.一種雙層光伏日光溫室，其特徵在於，包括日光溫室後牆、後保溫牆、內層棚、外保溫棚、光伏發電系統、通風系統和卷被系統； 所述外保溫棚設置在所述內層棚的上方，且與所述內層棚之間設置有間隙； 所述外保溫棚為鋼結構玻璃保溫棚，所述內層棚為薄膜日光溫室； 所述後保溫牆為外保溫棚的後牆，所述後保溫牆固定設置在所述日光溫室後牆的上方； 所述光伏發電系統設置在所述外保溫棚上，能夠吸收太陽光進行發電； 所述通風系統包括所述外保溫棚上設置的電動開窗系統和設置在所述內層棚棚面上的卷膜開窗系統； 所述卷被系統固定設置在所述內層棚上。2.根據權利要求1所述的雙層光伏日光溫室，其特徵在於，所述外保溫棚包括前立柱、後立柱、斜梁、牆梁、副立柱和檁條； 所述後立柱固定設立在日光溫室後牆上，所述前立柱設在日光溫室前矮牆的外面的一側，所述副立柱設置在山牆面的所述前立柱和所述後立柱之間； 所述前立柱與所述後立柱之間通過所述斜梁連接； 相鄰的所述前立柱之間和相鄰的所述後立柱之間、所述前立柱與副立柱之間以及所述後立柱與所述副立柱之間均通過所述牆梁連接； 所述檁條設置在相鄰的所述斜梁之間； 所述檁條沿所述斜梁的下邊固定敷設。3.根據權利要求2所述的雙層光伏日光溫室，其特徵在於，所述光伏發電系統包括光伏板、控制器、蓄電池和逆變器； 所述控制器分別與所述光伏板、所述蓄電池連接，能夠控制所述光伏板發出的電能傳輸並儲存在所述蓄電池內； 所述逆變器與所述蓄電池連接，能夠將所述蓄電池中的直流電能轉換成交流電能，從而給用電器供電。4.根據權利要求3所述的雙層光伏日光溫室，其特徵在於，所述外保溫棚的後保溫牆為夾心板保溫牆體，頂覆蓋為鋼化玻璃和所述光伏板，前牆和山牆立面覆蓋為鋼化玻璃； 頂覆蓋材料敷設於所述檁條上，用鋁型材固定； 在所述外保溫棚的棚面上覆蓋的材料為所述鋼化玻璃與所述光伏板間隔分布設置； 所述外保溫棚的開窗的覆蓋材料均為鋼化玻璃。5.根據權利要求1所述的雙層光伏日光溫室，其特徵在於，所述電動開窗系統設置在所述外保溫棚的棚頂上和前牆上。6.根據權利要求1所述的雙層光伏日光溫室，其特徵在於，所述內層棚的棚面上設置有上、下兩道通長的電動卷膜開窗系統，用於給所述溫室大棚換氣降溫。7.根據權利要求1所述的雙層光伏日光溫室，其特徵在於，所述卷被系統為側卷被。
【文檔編號】A01G9/14GK205694652SQ201620513802
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年5月31日
【發明人】劉文虎, 程守軍, 劉亮, 劉淑宇
【申請人】北京蓉坤農業科技有限公司, 寧夏科大光伏農業研究院有限公司