光伏发电大棚的光线调节结构制造技术

技术编号:14038809 阅读:128 留言:0更新日期:2016-11-21 03:31
光伏发电大棚的光线调节结构,属于农业大棚领域,所述大棚的屋顶为锯齿状结构,长边设置在朝阳的一侧,短边设置在阴面,朝阳的一侧设置有多个太阳能电池组件,每个太阳能电池组件上设置有边框,边框上设置有旋转轴,太阳能电池组件角度可调,太阳能电池组件的背面设置有反光层,太阳能电池组件下面密封连接有密封透明玻璃,阴面一侧设置有透明玻璃,该实用新型专利技术可根据需要节太阳能大棚顶部的电池组件角度,改变或折射太阳能光线,使大棚内进行阳光照射和通风,既能够保证光伏电池的照射时间和面积,保证温室大棚内作物的光合作用。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种光线调节结构,特别涉及一种光伏发电大棚的光线调节结构,属于农业建筑领域。
技术介绍
光伏大棚是集太阳能光伏发电、智能温控系统、现代高科技种植为一体的温室大棚,是一种农业大棚与发电相结合新型农业发展模式,一般大棚采用钢制骨架,棚顶设置太阳能光伏组件、棚内发展农业生产的新型光伏系统工程,是现代农业发展的方向。它通过建设棚顶光伏电力工程实现清洁能源发电,最终并入国家电网,棚内发展农业生产,特别是发展经济类农作物、蔬菜以及菌类等增加农民收入,是农民致富的一种新途径。光伏大棚不但不额外占用耕地,还会在原有土地实现增值,不仅能够满足整个温室大棚农作物的采光、灌溉以及保温,而且能够将所发电量向国家电网供电,减少传统化石能源发电带来的污染问题,是一种环保型新型清洁能源,是各个国家争相发展的新型电力设施,同时,光伏大棚也是解决边防哨所、边远地区、贫困山区蔬菜和电力问题的一个发展途径。光伏大棚采用的电池组件,一般有晶硅光伏组件、非晶硅光伏组件以及铜铟镓硒等电池组件,电池组件为了提高光电转换效率,在整个基板上沉积或设置有电池器件,而传统的农作物以及蔬菜类需要充足的阳光来进行光合作用。设置在大棚顶部的电池组件、农作物以及蔬菜等都需要接收阳光,同时需要太阳光的太阳能电池组件和种植物都需要接收太阳光,是一对矛盾的共同体,目前解决这种问题的途径有两种,一种是在光伏大棚顶部全部设置电池组件,在大棚能种植菌类作物,以此提高发电量;另外一种是在太阳能电池板之间按照一定的间距设置与电池板相同面积的透光型玻璃,形成既能发电又能透光的光伏大棚,但是,这种光伏大棚的发电量相对而言,其发电量会降低,也就是说降低了单位面积上发电带来的经济效益,另外,为了提高光伏大棚单位面积的产出,大棚之间的间距相当小,同时大棚的前墙也较低无法设置窗户,即使能够设置窗户,为了提高大棚内室内温度,窗户的面积也相当小,这就会给室内通风带来不利影响,不仅会影响大棚内种作物的通风,更重要地是会影响农作物的扬花、授粉效果,会降低作物的产量。如何能够既能保证光电的经济效益,又能保证大棚内农作物、蔬菜以及经济作物的光合作用,如何能够保持大棚内的通风,确保作物的扬花、授粉,合理分配太阳能电池组件与大棚内种植物吸收阳光的时间是光伏大棚面临的一个重要课题。
技术实现思路
针对目前光伏大棚顶部全部设置太阳能电池组件后不能种植光合作用的农作物或蔬菜类,设置透光玻璃会降低发电量会降低大棚带来的经济效益问题,本技术提供一种光伏发电大棚的光线调节结构,其目的是根据农作物需要以及太阳能光照情况通过调节太阳能大棚顶部的电池组件,改变或折射太阳能光线,使大棚内进行阳光照射和通风,既能够保证光伏电池的照射时间和面积,保证温室大棚内作物的光合作用,又能够保证作物的扬花、授粉,可提高农作物、蔬菜类以及经济作物的产量,还可以提高光伏大棚的发电量,提高单位面积的经济效益。本技术的技术方案是:光伏发电大棚的光线调节结构,包括太阳能电池组件,所述大棚的屋顶为锯齿状结构,长边设置在朝阳的一侧,短边设置在阴面,朝阳的一侧设置有多个太阳能电池组件,每个太阳能电池组件上设置有边框,边框上设置有旋转轴,太阳能电池组件角度可调,太阳能电池组件的背面设置有反光层,太阳能电池组件下面密封连接有密封透明玻璃,阴面一侧设置有透明玻璃,所述太阳能电池组件边框上设置的旋转轴位于边框短边中间位置,阴面一侧透明玻璃下端设置有与阴面一侧透明玻璃之间小于180°角度的镜面玻璃与透光玻璃交替设置的透光反光装置,所述旋转轴上直接或间接地连接有驱动电机,驱动电机上连接有旋转角度控制器,所述太阳能电池组件旋转轴之间设置有连杆,电机带动太阳能电池组件旋转时,多个太阳能电池组件同时旋转,所述反光层为太阳能电池组件背面涂覆的反光型金属膜或反光纸,所述阴面一侧设置的透明玻璃与水平面的夹角β≤90°-(φ+23°27’),其中,φ为地理纬度,-23°27’为冬至日的赤纬角,所述阴面一侧透明玻璃下端设置的透光反光装置与透明玻璃之间呈小于180度的夹角,从阴面一侧照射进去的阳光一部分经透光玻璃射入大棚内种植物上,另外一部分反射到反光层后再次散射至不同位置的种植物上,所述太阳能组件与下层的密封透明玻璃之间的中间层前墙上设置有引风机,太阳能组件与下层的密封透明玻璃或背面的后墙上设置有通风阀和双向风机,当太阳能组件与锯齿状结构大棚的朝阳的一侧屋顶在同一个平面时,可开启引风机或双向风机或通风阀,向中间层或大棚内送风和从中间层或大棚内排风,所述旋转角度控制器上设置有遥控接收器,角度控制器配备有遥控发射器。本技术具有的积极效果是:通过将太阳能电池组件设置在锯齿状大棚顶部向阳的一侧,能够充分吸收太阳能光线,有利于发电;通过在锯齿状大棚顶部阴面一侧设置为透明玻璃,有利于大棚内部的亮度,同时可获取部分光线,照射到室内种植物上进行光合作用;通过在太阳能电池组件周边设置边框,有利于在边框短边上设置旋转轴,能够在需要时旋转太阳能电池组件,使太阳能光散射入大棚内,使大棚内的种植物进行光合作用,有利于种植物的生长;通过在太阳能电池组件轴上设置连杆,有利于多个太阳能组件在电机的带动下同时旋转,可避免太阳能电池组件之间彼此遮挡太阳能电池受光光线,造成太阳能电池内集成线路的短路等事故;通过将锯齿状大棚顶部阴面设置成角度β≤90°-(φ+23°27’)的角度,也就是将大棚顶部阴面角度设置成冬至日的光线角度,能够避免前面一排太阳能电池组件对后一排太阳能组件造成遮阳阴影,造成过载或短路,损伤后一排太阳能组件;通过在锯齿状大棚顶部阴面下端设置与阴面透明玻璃之间小于180°θ角度的透光反光装置,能使从阴面一侧透明玻璃射入的部分太阳光线经透光反光装置的透光玻璃照射到大棚内部,同时也能够利用透光反光装置的反光玻璃将部分太阳能光线反射到太阳能组件背面反射层上,然后再散射到大棚内部,再通过小角度缓慢往返旋转太阳能电池组件,还可以利用太阳能电池组件背面反光层将散射光照射到大棚内的不同位置上,可以使大棚内大面积接收太阳光,有利于大棚内种植物的光合作用,有利于大棚内种植物的增产增收;通过在太阳能组件与下层的密封透明玻璃之间链接的前墙上设置引风机,在太阳能组件与下层的密封玻璃之间的后墙或下层密封玻璃上设置通风阀,可以在太阳能组件与大棚顶部在一个平面时,启动引风机向大棚内部送风,有利于大棚内种植物的通风、扬花以及授粉,有利于大棚内种植物的生长、结果;通过在电机上设置太阳能电池组件角度控制器,并在角度控制器上设置遥控接收器,通过遥控器遥控大棚顶部电池组件的旋转,不仅有利于接受太阳能光线,有利于将太阳光照到室内,起到光合作用的效果,而且通过在控制器中编制合理分配光电转换发电时间和大棚内种植物接收阳光进行光合作用时间程序,能够将两者兼顾,达到最佳效果。通过利用本技术的光伏大棚,有利于太阳能电池组件接收光线提高发电效率,更有利于种植物接收太阳光线,进行光合作用,特别是将太阳能电池板旋转到与太阳光线成锐角的角度时,更有利于太阳能光线向大棚内的照射,可以根据季节、一天中的时间等不同时间按照控制器程序进行控制,将大棚顶部太阳能电池组件的光电接收和大棚内种植物之间光线接收进行合理的结合有机分配,使一本文档来自技高网
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【技术保护点】
光伏发电大棚的光线调节结构,包括太阳能电池组件,其特征在于:所述大棚的屋顶为锯齿状结构,长边设置在朝阳的一侧,短边设置在阴面,朝阳的一侧设置有多个太阳能电池组件,每个太阳能电池组件上设置有边框,边框上设置有旋转轴,太阳能电池组件角度可调,太阳能电池组件的背面设置有反光层,太阳能电池组件下面密封连接有密封透明玻璃,阴面一侧设置有透明玻璃。

【技术特征摘要】
1.光伏发电大棚的光线调节结构,包括太阳能电池组件,其特征在于:所述大棚的屋顶为锯齿状结构,长边设置在朝阳的一侧,短边设置在阴面,朝阳的一侧设置有多个太阳能电池组件,每个太阳能电池组件上设置有边框,边框上设置有旋转轴,太阳能电池组件角度可调,太阳能电池组件的背面设置有反光层,太阳能电池组件下面密封连接有密封透明玻璃,阴面一侧设置有透明玻璃。2.根据权利要求1所述的光伏发电大棚的光线调节结构,其特征在于:所述太阳能电池组件边框上设置的旋转轴位于边框短边中间位置,阴面一侧透明玻璃下端设置有与阴面一侧透明玻璃之间小于180°角度的镜面玻璃与透光玻璃交替设置的透光反光装置。3.根据权利要求1所述的光伏发电大棚的光线调节结构,其特征在于:所述旋转轴上直接或间接地连接有驱动电机,驱动电机上连接有旋转角度控制器。4.根据权利要求1所述的光伏发电大棚的光线调节结构,其特征在于:所述太阳能电池组件旋转轴之间设置有连杆,电机带动太阳能电池组件旋转时,多个太阳能电池组件同时旋转。5.根据权利要求1所述的光伏发电大棚的光线调节结构,其特征在于:所述反光层为太阳...

【专利技术属性】
技术研发人员:侯纲牛晓奇李冰王萌马彦飞程银书张小富刘淑萍张晓兵张凤芹祝黎阳杨瑞李春辉顾宏奕徐薇蔺长鹏铁亚敏
申请(专利权)人:安阳师范学院
类型:新型
国别省市:河南;41

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