發電溫室系統的製作方法

2023-10-31 20:22:32 2

專利名稱：發電溫室系統的製作方法
技術領域：
發電溫室系統技術領域[0001]本實用新型涉及一種發電溫室系統。
技術背景[0002]一、現有設施農業有日光溫室、連棟溫室、玻璃溫室。[0003]外圍護材料分可以分為塑料薄膜、玻璃、塑料板。[0004]日光溫室前坡面夜間用保溫被覆蓋，東、西、北三面為圍護牆體的單坡麵塑料溫室，稱為日光溫室。[0005]連棟溫室大型連棟式塑料溫室是近十幾年出現並得到迅速發展的一種溫室型式。具有重量輕、骨架材料用量少、結構件遮光率小、造價低等優點，環境調控能力基本上可以達到玻璃溫室的相同水平。玻璃溫室玻璃溫室一般可以分為文絡型和大屋脊型，頂部多採用鋼化玻璃，四周普通浮法玻璃或者中空玻璃，也有玻璃溫室頂部採用陽光板，四周採用玻璃等。[0006]日光溫室冬季不供暖，儲熱性能差，土傳病害嚴重。連棟溫室、玻璃溫室冬季供暖保溫、夏季通風散熱，控制環境運行投資成本高。[0007]二、日益嚴峻的全球氣候變暖壓力，對能源的開發和使用提出了挑戰。[0008]三、現有溫室栽培，大量使用化肥、農藥，溫室土壤板結，有機質銳減，營養液栽培使用化學合成的營養液，不可能生產出安全放心味美的真正有機農產品。[0009]在上述情況下，創新設計了「發電溫室」，這一特別的雙豐收綠色工廠。發明內容[0010]綜合設施農業與透明薄膜太陽能電池板的特點，創新設計一種新型大跨度無立柱的發電溫室。它融合了新能源生產、乳酸菌栽培、環境智能控制技術、生物防治技術、電解水生成技術。這種溫室是不使用農藥或其他化學品就能防治植物病蟲害，並能保障植物避免惡劣氣候和生理性障礙的封閉型植物養育工廠。發電溫室可以根據不同的地區緯度、光照調整圍護材料的配置，利用農村資源開發農村新能源，滿足農業生產用能需求，實現資源綜合利用，解決農業生產流程中的「三廢」問題，實現綠色能源、有機農產品雙豐收。[0011]這個系統，融合了獨特的溫室構造、太陽能和生物質能互補、乳酸菌栽培、電解水生成裝置等高科技核心技術，可以製造生產綠色能源和高品質的有機農產品，因此稱為「發電溫室」。本發明的主要目的是提供一種新型雙效溫室。這種溫室可以同時生產兩種產品 一是有機農產品，二是綠色新能源。新型溫室是以新能源生產為主導，以乳酸菌栽培、環境控制、生物防治、電解水生成等高新技術為核心，不使用農藥或其他化學品就能防治植物病蟲害，並能保障植物避免惡劣氣候和生理性障礙的封閉型植物養育設施。[0012]本發明的次要目的一是有效提高資源的綜合利用，二是降低太陽能電站的投資成本，三是發展農業新能源，服務農業生產，四是解決農業生產過程中的「三廢」問題，農業生產實現零汙染、零排放、零耗能。[0013]新能源和現代農業一體化發電溫室包括溫室主體結構、基礎結構、外圍護材料設計；太陽能與生物質能互補應用；乳酸菌栽培系統、智能控制管理系統。[0014]本實用新型為實現上述目的所採取的技術方案為[0015]一種發電溫室系統，包括主體結構、基礎結構和外圍護材料；其中，[0016]溫室主體結構為三心拱型，採用輕鋼骨架，自重輕、無立柱；[0017]基礎結構為獨立基礎，使用高屈服強度的螺旋地錨；[0018]外圍護材料使用透明薄膜太陽能光伏電池板、高強保溫複合板、中空玻璃；[0019]在溫室的地下還安裝有沼氣池。[0020]具體地，溫室內頂安裝熱氣流收集管道，溫室陰面安裝新風過濾輸入裝置。 具體地，溫室外頂部安裝噴淋裝置。[0022]具體地，所述發電溫室系統還包括小型沼氣發電機應急備用，作為太陽能發電的輔助補充能源。[0023]具體地，溫室外前、後底部，設廢水收集槽，便於回收處理循環利用。[0024]具體地，所述地錨由第一部件和第二部件組成，材料為屈服強度400以上的結構鋼；第一部件上部為中間開口的鋼板，下部為帶羽翼的鋼管，長度與凍土層一致，第二部件上部為固定鋼板，下部為螺旋，第二部件從第一部件鋼板中心的開口處進入，穿過鋼管插入地下；螺旋的上半部在鋼管內增壓，增加地錨抗拔力；下半部分錨固在凍土層以下，保證溫室的穩定性；螺旋地錨與輕鋼桁架結構件用法蘭連接，由螺栓固定。[0025]具體地，溫室陽面選用透光率高的中空玻璃做外圍護覆蓋材料；溫室頂部選用透明薄膜太陽能電池板；溫室陰面選用阻燃的高強保溫複合板材做外圍護覆蓋材料，並安裝一定數量的中空玻璃窗戶採光。[0026]具體地，溫室安裝有沼氣燈；並且溫室內部東西南三面牆根設置與當地凍土層一樣深的高保溫複合材料水渠。[0027]具體地，溫室安裝透明薄膜太陽能光伏電池板1100塊，裝機容量約IOOkw ；透明薄膜太陽能光伏電池具有弱光條件下也可以發電的特性，按照溫室日耗能的5倍設計蓄電池儲能，以保證智能控制管理系統正常運行，剩餘的電力可以輸入當地電網。


[0028]圖1發電溫室的形狀和規格尺寸三心拱桁架結構設計ol、o2、o3分別為三個圓心，寬度 20000MM，高度 6500MM。[0029]圖2發電溫室內部耕作配置圖。分三部分發芽育苗區、控制管理區、栽培區，發芽育苗區、栽培區均獨立控制。[0030]圖3發電溫室桁架示意圖。左圖為支撐連接結構件，右圖為輕鋼骨架結構支撐連接件方法示意。兩根矩形管規格不同，寬度相同，用支撐連接結構件正反固定連接，然後再熱鍍鋅防腐處理。[0031]圖4發電溫室獨立基礎設計用螺旋地錨。地錨由a、b倆個部件組成。a為地錨的外套，帶有羽翼，固定地錨並調整水平，b為地錨的螺旋，錨固基礎，提高抗拔力。C為ab部件組合剖面圖。[0032]圖5發電溫室主體輕鋼結構部分與螺旋基礎結構安裝連接示意[0033]圖6發電溫室外圍護覆蓋材料之二 高強保溫複合板。[0034]圖7發電溫室剖面圖。[0035]具體實施方式
[0036]圖1發電溫室的形狀和規格尺寸三心拱桁架結構設計ol、o2、o3分別為三個圓心，寬度 20000MM，高度 6500MM。[0037]圖2發電溫室內部耕作配置圖。分三部分發芽育苗區、控制管理區、栽培區，發芽育苗區、栽培區進均獨立控制。[0038]圖3發電溫室桁架示意圖。左圖為支撐連接結構件，右圖為輕鋼骨架結構支撐連接件方法示意。兩根矩形管規格不同，寬度相同，用支撐連接結構件正反固定連接，然後再熱鍍鋅防腐處理。[0039]圖4發電溫室獨立基礎設計用螺旋地錨。地錨由a、b倆個部件組成。a為地錨的外套，帶有羽翼，固定地錨並調整水平，b為地錨的螺旋，錨固基礎，提高抗拔力。C為ab部件組合剖面圖。[0040]圖5發電溫室主體輕鋼結構部分與螺旋基礎結構安裝連接示意[0041]圖6發電溫室外圍護覆蓋材料之二 高強保溫複合板。[0042]圖7發電溫室剖面圖。[0043]具體實施方式
[0044]為實現上述目的，本發明提供的發電溫室系統包括[0045]一、溫室主體結構設計[0046]二、溫室基礎結構設計[0047]三、溫室外圍護材料設計[0048]四、溫室保溫採暖性能設計[0049]五、太陽能與生物質能互補應用[0050]六、乳酸菌栽培系統[0051]七、智能控制管理系統[0052]一、溫室主體結構設計[0053]溫室為坐北朝南向，為了最大利用太陽光，依據不同緯度選擇合適的偏轉角度。主體建築形式為三心拱設計，01、02、03為三個圓心，溫室外形尺寸長107m、寬20m、高度6. 5m, 面積2140m2。(見附圖1)。開間寬度4. 448m。結構為輕鋼骨架結構，材料採用薄壁矩型鋼管。東西兩面靠後側安裝自動門。[0054]溫室內部劃分為發芽育苗區、管理控制區、栽培區三部分見(附圖2)。發芽育苗區 ^6m，管理控制區16^1，栽培區1712m。[0055]拱形部分由大小三段弧ae、ed、db相切，結構設計為桁架結構。為達到設計強度的要求，用支撐固定結構件(見附圖3左)連接。輕鋼結構件使用不同規格、寬度相等的矩形管，用支撐結構件連接(見附圖3右)完成後，再熱浸鍍鋅防腐，保證溫室結構強度及其耐候性。[0056]溫室內頂安裝熱氣流收集管道，溫室陰面安裝新風過濾輸入裝置；溫室外頂部安裝噴淋裝置(見附圖7)，定期清洗，保障光伏電池的光電轉換和玻璃的透光度。[0057]溫室內地面低於地平面500mm。溫室外前、後底部，設廢水收集槽，便於回收處理循環利用。[0058]二、溫室基礎結構件設計[0059]溫室基礎為獨立集礎，用螺旋地錨。地錨由兩個部件組成(見附圖^、b)，材料為屈服強度400以上的結構鋼。這種基礎，具有省工省時安裝便捷的優點。a部件上部為中間開口的鋼板，下部為帶羽翼的鋼管，長度與凍土層一致，b部件上部為固定鋼板，下部為螺旋，b部件從a鋼板中心的開口處進入，穿過鋼管插入地下。螺旋的上半部在鋼管內增壓， 增加地錨抗拔力；下半部分錨固在凍土層以下，保證溫室的穩定性(見附圖4c)。螺旋地錨與輕鋼桁架結構件用法蘭連接(見附圖5)，由螺栓固定。[0060]三、溫室外圍護覆蓋材料設計[0061]溫室是採光建築，因而透光率是評價溫室透光性能的一項最基本指標。因此，發電溫室的外圍護覆蓋材料選用三種不同的材料。如附圖7發電溫室剖面圖所示，[0062]溫室陽面(附圖7中ae部分)選用透光率高的中空玻璃做外圍護覆蓋材料。[0063]溫室頂部(附圖7中ed部分)選用透明薄膜太陽能電池板。由於透明薄膜太陽能電池的最大特點是可做成透光的，植物光合作用主要光源——紅光、遠紅光可以穿透；另外，紅外光也可以穿透，儲存熱能，提高溫室內溫度，節約能源，空氣熱傳導保持溫室內溫度平衡，而其它的光源被薄膜太陽能電池吸收發電，溫室不再需要遮陰圍護系統。[0064]溫室陰面(附圖7中db部分)選用阻燃的高強保溫複合板材(見附圖6)做外圍護覆蓋材料，並安裝一定數量的中空玻璃窗戶採光(見附圖7)。[0065]四、溫室保溫採暖性能設計[0066]保溫耗能是溫室冬季運行的主要障礙。提高溫室保溫性能，降低能耗，保證溫室的環境溫度，是提高溫室生產效益的直接手段。發電溫室的陽面選用中空玻璃覆蓋，玻璃之間用矽膠密封，杜絕冷橋傳導，增加保溫值；發電溫室陰面、東、西側面選用高強保溫複合板材 (見附圖7)。高強保溫複合板後200mm，由四層材料構成，最外層為仿瓷塗層，其次為uv塗層，中間為阻燃保溫隔熱材料，內層為吸熱抗菌塗層，白天吸收熱量，晚上緩慢釋放。[0067]發電溫室採用垂直液體栽培方式，利用循環水有效的控制水溫(可隨時加熱和冷卻)，在炎熱的夏季可通過循環水達到降溫的作用，在寒冷的冬季可通過循環水達到增溫的作用。[0068]安裝在輕鋼骨架上的沼氣燈，晚上開啟，一可以為植物補光，二可以為植物提供二氧化碳氣肥，三可以阻斷頂部冷空氣的下沉。[0069]溫室內部東西南三面牆根設置與當地凍土層一樣深的高保溫複合材料水渠，一是作為防寒槽，二是可以調節溫室溼度、三是生產水生植物。[0070]因此，溫室不需要採暖製冷設備。[0071]五、太陽能與生物質能互補應用[0072]溫室可安裝透明薄膜太陽能光伏電池板1100塊，裝機容量約lOOkw。透明薄膜太陽能光伏電池具有弱光條件下也可以發電的特性，按照溫室日耗能的5倍設計蓄電池儲能，以保證智能控制管理系統正常運行，剩餘的電力可以輸入當地電網。[0073]在溫室的地下安裝30立方米沼氣池，晚上溫室內使用沼氣燈，為植物補光並提供二氧化碳氣肥，減少使用太陽能蓄電，溫室管理區安裝小型沼氣發電機應急備用，作為太陽能發電的輔助補充能源。[0074]太陽能與生物質能互補應用在溫室中，減少了對傳統化石能源的依賴和使用，最重要的是溫室生產不再受外界供能的制約和影響，使可持續發展的低碳生產成為現實。[0075]六、乳酸菌垂直耕作栽培系統[0076]乳酸菌垂直耕作栽培是在營養液栽培的基礎上融合了最新技術的耕作栽培方法體系。所謂有機栽培本來指的是根據土耕進行有機栽培的意思，這裡所說的這種耕作方法是使用獨特開發的含有乳酸菌的肥料進行多層垂直水耕栽培，耕作配置系統(見附圖2)。[0077]這種栽培技術，與太陽能、生物質能、電場育苗保溫庫、電解水生成裝置等高新技術相融合成為發電溫室系統的關鍵核心技術。採用這種栽培技術，一年中均可按市場需求栽培生產，收穫安全放心高品質的有機農產品，畝產值可以提高10倍以上。[0078]這種方法不僅生產效率高，而且是將有機栽培變為農業工廠化生產的革新的耕作方法。[0079]1.發芽[0080]a.用遠紅外線和奇蹟因子的發芽系統，12-18小時發芽[0081]b.促進發芽給予發芽照明[0082]2.育苗[0083]a.依照成長的情況改變溫度和肥料，採取快速健康的培育系統[0084]3.栽培[0085]a.把乳酸菌加入循環水中，利用少量的肥料有效率地培育植物[0086]b.與葉、果實相配合，照射發育所需光的顏色，提高栽培效率[0087]c.對大氣施與振動，促進植物栽培的鐘擺系統[0088]4.控制[0089]a.製造使用不含鹽分的電解水，進行殺菌(種苗時代)添加營養元素，防止病害的發生。[0090]b.室內溫度、溼度、二氧化碳管理由安全節省成本的泵來進行。[0091]c.乳酸菌發酵、循環水管理，均衡控制營養液的濃度和比例、[0092]使用液體肥料混合及奇蹟因子混合系統完成。[0093]使用植物性乳酸菌製成的肥料，種出的蔬菜口感非常好吃，泡菜中也含有大量的植物乳酸菌，植物性乳酸菌和動物性乳酸菌相比較，植物性乳酸菌的生命力更強，在農作物生產方面可更有效的防治各種病蟲害，提高農作物的口感。[0094]七、智能控制管理系統[0095]發電溫室採用信息智能化管理控制，提供均衡的溫度、溼度、光照、二氧化碳、循環水與乳酸菌混合濃度等，可保證植物在最適宜環境中生長。發電溫室採用自動化控制生產， 可以降低勞動強度，減少用工。推廣應用實用新型發電溫室，有助於解決我國農業發展幾千年來始終受制於自然、靠天吃飯的局面，走低碳經濟之路，發展太陽能光伏產業新能源的同時，帶動現代農業和高科技產業的發展，促進農業工廠化、有機化、精準化的普及，提高數萬畝農業用地經濟效益，探索可持續發展的新農村建設模式。
權利要求1.一種發電溫室系統，包括主體結構、基礎結構和外圍護材料；其中溫室主體結構為三心拱型，採用輕鋼骨架，自重輕、無立柱；基礎結構為獨立基礎，使用高屈服強度的螺旋地錨；外圍護材料使用透明薄膜太陽能光伏電池板、高強保溫複合板、中空玻璃；在溫室的地下還安裝有沼氣池。
2.根據權利要求1所述的發電溫室系統，其特徵在於溫室內頂安裝熱氣流收集管道， 溫室陰面安裝新風過濾輸入裝置。
3.根據權利要求1所述的發電溫室系統，其特徵在於溫室外頂部安裝噴淋裝置。
4.根據權利要求1所述的發電溫室系統，其特徵在於所述發電溫室系統還包括小型沼氣發電機應急備用，作為太陽能發電的輔助補充能源。
5.根據權利要求1所述的發電溫室系統，其特徵在於溫室外前、後底部，設廢水收集槽，便於回收處理循環利用。
6.根據權利要求1所述的發電溫室系統，其特徵在於所述地錨由第一部件和第二部件組成，材料為屈服強度400以上的結構鋼；第一部件上部為中間開口的鋼板，下部為帶羽翼的鋼管，長度與凍土層一致，第二部件上部為固定鋼板，下部為螺旋，第二部件從第一部件鋼板中心的開口處進入，穿過鋼管插入地下；螺旋的上半部在鋼管內增壓，增加地錨抗拔力；下半部分錨固在凍土層以下，保證溫室的穩定性；螺旋地錨與輕鋼桁架結構件用法蘭連接，由螺栓固定。
7.根據權利要求1所述的發電溫室系統，其特徵在於溫室陽面選用透光率高的中空玻璃做外圍護覆蓋材料；溫室頂部選用透明薄膜太陽能電池板；溫室陰面選用阻燃的高強保溫複合板材做外圍護覆蓋材料，並安裝一定數量的中空玻璃窗戶採光。
8.根據權利要求1所述的發電溫室系統，其特徵在於溫室安裝有沼氣燈；並且溫室內部東西南三面牆根設置與當地凍土層一樣深的高保溫複合材料水渠。
9.根據權利要求1所述的發電溫室系統，其特徵在於溫室安裝透明薄膜太陽能光伏電池板1100塊，裝機容量約lOOkw。
專利摘要本實用新型提供一種發電溫室系統，包括主體結構、基礎結構和外圍護材料；其中，溫室主體結構為三心拱型，採用輕鋼骨架，自重輕、無立柱；基礎結構為獨立基礎，使用高屈服強度的螺旋地錨；外圍護材料使用透明薄膜太陽能光伏電池板、高強保溫複合板、中空玻璃；在溫室的地下還安裝有沼氣池。所述溫室系統可以同時生產兩種產品一是有機農產品，二是綠色新能源。新型溫室是以新能源生產為主導，以乳酸菌栽培、環境控制、生物防治、電解水生成等高新技術為核心，不使用農藥或其他化學品就能防治植物病蟲害，並能保障植物避免惡劣氣候和生理性障礙的封閉型植物養育設施。
文檔編號A01G9/26GK202232354SQ20112013435
公開日2012年5月30日 申請日期2011年5月3日 優先權日2011年5月3日
發明者張敏, 陳軍 申請人:張敏, 陳軍