風光儲互補智能化溫室的製作方法

2023-06-07 11:08:36 3

本發明涉及農業設備領域，尤其涉及一種風光儲互補智能化溫室。

背景技術：

我國是能源消費大國，但能源結構過度依賴化石能源，不僅儲量日益減少，過度的排放造成了嚴重的環境汙染和生態平衡問題，隨著溫室大棚的大量建造，這一趨勢勢必會加重。相比於其他的綠色能源，風能太陽能具有無需開採、資源豐富而且可再生、零排放的特點；同時，從投資回報的角度看，風能、太陽能投資回報周期短，還有國家的政策補貼，具有較好的經濟效果。

現有的溫室多為普通透光薄膜加骨架的結構，其主要利用自然界的自然光熱，有的會增設加溫設備，以保持溫室內溫度保持在一定較高水平或一定溫度以上，從而為一些需要保暖的農作物提供適宜的生長環境。然而，現有的溫室普遍具有保溫效果有限、溫室內部溫度不穩定或耗能較大的問題。

技術實現要素：

針對上述現有技術中的不足，本發明提供一種風光儲互補智能化溫室，能夠有效提高風電功率預測精度，具有精確度高、穩定性好和高效的優點。

為了實現上述目的，本發明提供一種風光儲互補智能化溫室，包括一溫室本體，還包括一溫度控制系統和一風光互補發電系統，所述風光互補發電系統包括一第一控制器、以及與所述第一控制器連接的一光電轉換機構、一風電轉換機構、一蓄電池和一電控開關，所述蓄電池通過所述電控開關連接所述溫度控制系統。

優選地，所述風電轉換機構包括一風力收集裝置和一風電轉換裝置，所述風力收集裝置連接所述風電轉換裝置，所述風電轉換裝置連接所述第一控制器。

優選地，所述光電轉換機構包括一光能收集裝置和一光電轉換裝置，所述光能收集裝置連接所述光電轉換裝置，所述光電轉換裝置連接所述第一控制器。

優選地，所述光能收集裝置採用太陽能薄膜，所述溫室本體的頂部採用所述太陽能薄膜製備形成。

優選地，所述風光互補發電系統還包括一變壓器，所述蓄電池通過所述電控開關連接所述變壓器，所述變壓器連接電網。

優選地，所述風光互補發電系統還包括一逆變器，所述逆變器連接於所述蓄電池和所述電控開關之間。

優選地，所述溫度控制系統包括多個溫度傳感器、一第二控制器和一溫度控制裝置，所述溫度傳感器與所述第二控制器通信連接，所述第二控制器連接所述溫度控制裝置和所述電控開關。

優選地，所述溫度控制系統還包括一顯示裝置，所述顯示裝置連接所述第二控制器。

優選地，所述顯示裝置採用觸控屏。

優選地，所述溫度控制系統還包括一報警裝置，所述報警裝置連接所述第二控制器。

本發明由於採用了以上技術方案，使其具有以下有益效果：

風光互補發電系統用於為溫室提供可互補的風力發電和光能發電功能，使得溫室能夠獲取多種形式的環保能源，使得溫室可在多種外界環境下穩定地獲取電能。蓄電池用於存儲多餘電能，在外界環境光能和風能都不能滿足系統的供電需求時，提供儲備能量。溫度控制系統用於自動調節溫室內部的溫度，使得溫室內部溫度保持恆定。溫室本體的頂部採用太陽能薄膜製備形成，無需另外設置光能收集裝置的固定結構，節約了生產成本，並降低了溫室總體的結構複雜度，減小了溫室的總體積。電控開關接受第一控制器的控制，控制蓄電池與溫度控制系統和/或變壓器的連接和關斷。逆變器用於將蓄電池的直流電轉換為交流電。當蓄電池與變壓器連接時，變壓器將接收的電壓轉換成電網電壓，實現將多餘電能賣給電網，增加用戶的收益。而在風光互補發電系統和蓄電池均不能滿足系統的用電需求時，也可以通過電網對系統直接供電，防止系統因供電不足而停止工作。顯示裝置用於顯示溫室內的溫度信息，也可作為系統控制的人機互動端，使得用戶能夠更為直觀、方便地獲取溫室的溫度控制情況，並能便捷地對溫室內的溫度進行調整和控制。報警裝置用於溫室內溫度超過預設範圍時提供警報，便於用戶對溫度控制系統故障的及時排除，保證了溫室內的環境安全，防止由於溫度失控而可能引起的生產損失。

附圖說明

圖1為本發明實施例的風光儲互補智能化溫室的結構示意圖。

具體實施方式

下面根據附圖1，給出本發明的較佳實施例，並予以詳細描述，使能更好地理解本發明的功能、特點。

請參閱圖1，本發明提供一種風光儲互補智能化溫室，包括一溫室本體(圖中未示)、一溫度控制系統2和一風光互補發電系統1，風光互補發電系統1包括一第一控制器11、以及與第一控制器11連接的一光電轉換機構12、一風電轉換機構13、一蓄電池14和一電控開關16，蓄電池14通過電控開關16連接溫度控制系統2。

風光互補發電系統1用於為溫室提供可互補的風力發電和光能發電功能，使得溫室能夠獲取多種形式的環保能源，使得溫室可在多種外界環境下穩定地獲取電能。溫度控制系統2用於自動調節溫室內部的溫度，使得溫室內部溫度保持恆定。蓄電池14用於存儲多餘電能，在外界環境光能和風能都不能滿足系統的供電需求時，提供儲備能量。

風電轉換機構13包括一風力收集裝置131和一風電轉換裝置132，風力收集裝置131連接風電轉換裝置132，風電轉換裝置132連接第一控制器11。

光電轉換機構12包括一光能收集裝置121和一光電轉換裝置122，光能收集裝置121連接光電轉換裝置122，光電轉換裝置122連接第一控制器11。

光能收集裝置121採用太陽能薄膜，溫室本體的頂部採用太陽能薄膜製備形成。

溫室本體的頂部採用太陽能薄膜製備形成，無需另外設置光能收集裝置121的固定結構，節約了生產成本，並降低了溫室總體的結構複雜度，減小了溫室的總體積。

風光互補發電系統1還包括一變壓器17，蓄電池14通過電控開關16連接變壓器17，變壓器17連接電網3。

風光互補發電系統1還包括一逆變器15，逆變器15連接於蓄電池14和電控開關16之間。

電控開關16接受第一控制器11的控制，控制蓄電池14與溫度控制系統2和/或變壓器17的連接和關斷。逆變器15用於將蓄電池14的直流電轉換為交流電。當蓄電池14與變壓器17連接時，變壓器17將接收的電壓轉換成電網3電壓，實現將多餘電能賣給電網3，增加用戶的收益。

溫度控制系統2包括多個溫度傳感器21、一第二控制器22和一溫度控制裝置23，溫度傳感器21與第二控制器22通信連接，第二控制器22連接溫度控制裝置23和電控開關16。本實施例中，溫度傳感器21分布於溫室本體的四周和中部。多個溫度傳感器21與第二控制器22之間通過一射頻發射器和一射頻接收器無線通信連接，減少了布線材料和成本。

溫度控制系統2還包括一顯示裝置24和一報警裝置25，顯示裝置24和報警裝置25分別連接第二控制器22。顯示裝置24可採用液晶屏或顯示裝置24採用觸控屏。

顯示裝置24用於顯示溫室內的溫度信息，也可作為系統控制的人機互動端，使得用戶能夠更為直觀、方便地獲取溫室的溫度控制情況，並能便捷地對溫室內的溫度進行調整和控制。報警裝置25用於溫室內溫度超過預設範圍時提供警報，便於用戶對溫度控制系統2故障的及時排除，保證了溫室內的環境安全，防止由於溫度失控而可能引起的生產損失。

本實施例的風光互補發電系統1的工作過程如下：

當需要進行溫度調整時，風光互補發電系統1首先向溫度控制系統2供電，如果電量有剩餘，將多餘電量在蓄電池14上進行存儲，當蓄電池14充滿電，電量仍然有剩餘，通過變壓器17將多餘的電量轉換為電網3電壓並賣給電網3。當風光互補發電系統1不能滿足系統的用電需要時，先通過蓄電池14把存儲的電量經過逆變器15供給系統作為電源，當蓄電池14的存儲量不足時，可以直接使用電網3的電力。

另外，溫度控制系統2的工作過程如下：

首先，預設一目標溫度，通過溫度傳感器21按照一預設時間間隔進行溫度採集，每當採集溫度與目標溫度有差異時，啟動溫度控制裝置23調節溫室本體內的溫度，直至採集溫度落入一第一預設範圍內，另外設置一安全溫度範圍，當採集獲得的溫度大於一安全溫度範圍時，第二控制器22控制警報裝置25進行報警，提醒工作人員進行緊急控制或維修。另外，第二控制器22控制顯示裝置24顯示不同時刻的採集到的溫度信息，使得工作人員能夠便捷、直觀並清晰地獲取溫室內的溫度信息。

以上結合附圖實施例對本發明進行了詳細說明，本領域中普通技術人員可根據上述說明對本發明做出種種變化例。因而，實施例中的某些細節不應構成對本發明的限定，本發明將以所附權利要求書界定的範圍作為本發明的保護範圍。