一种基于石墨烯的分布式太阳能供电供热农业大棚系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于石墨烯的分布式太阳能供电供热农业大棚系统，通过分布式太阳能光伏板连接农业大棚顶部的石墨烯电热膜、供暖灯和卷帘机；太阳能集热器连接地埋管道；在大棚顶部边缘设置集水槽体，集水槽体连接雨水管道，雨水管道连接集水箱，集水箱底部连接中和水管道，中和水管道连接地埋管道。本实用新型专利技术能有效收集太阳能资源并充分利用，为农业大棚提供热量，在节能和节水的基础上，有效提高棚内温度，防止种植物被冻，不仅有效保证了农业大棚的采光，还在有限的土地资源上有效地收集太阳能；利用温度传感器控制农业大棚内部温度，有效地提高种植物的产量。有效地提高种植物的产量。有效地提高种植物的产量。

A distributed solar powered heating agricultural greenhouse system based on graphene

【技术实现步骤摘要】
一种基于石墨烯的分布式太阳能供电供热农业大棚系统


[0001]本技术属于石墨烯农业大棚
，涉及一种基于石墨烯的分布式太阳能供电供热农业大棚系统。

技术介绍

[0002]随着我国农业生产持续发展，农村经济全面繁荣，农业温室大棚作为我国设施农业最普及的生产方式，不仅大大提高了土地产出率，而且解决了反季节生产，但现在的温室大棚存在的问题是大多热源采用热风炉、采暖炉或电热线等，不仅能耗高，污染大，且稳定性差、成本高，不适合农业高质量发展的需要。石墨烯电热膜作为一种新的电热材料，因其电热转化效率高达99%，且安全无污染，成为一种理想的新型增温材料，传统能源的煤、石油和天然气将面临枯竭和耗尽，面对传统能源危机，需要我们制定应对传统能源危机的发展战略，研究开发新能源。新能源具有污染少、储量大的特点，在农业方面也需要加大对新能源的利用，对于解决当今世界严重的环境污染问题和资源枯竭问题具有重要意义。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是提供一种基于石墨烯的分布式太阳能供电供热农业大棚系统，解决了现有的农业大棚电热能耗高，资源利用率低的问题。
[0004]本技术所采用的技术方案是，一种基于石墨烯的分布式太阳能供电供热农业大棚系统，包括大棚主体，大棚主体棚顶为曲面结构，棚顶设置石墨烯电热膜，大棚主体内部悬挂供暖灯，外设卷帘机，在大棚主体一侧设置分布式太阳能光伏板，太阳能光伏板电连接控制器，控制器电连接蓄电池，蓄电池电连接逆变器，逆变器电连接石墨烯电热膜、供暖灯和卷帘机，大棚主体一侧设置太阳能集热器，太阳能集热器连接地埋管道。
[0005]本技术的特点还在于：
[0006]大棚主体顶部四周边缘设置集水槽体，集水槽体底部倾斜设置槽底，槽底一侧开设排水口，排水口下方连接雨水管道，雨水管道连接集水箱。
[0007]集水箱位于大棚主体底部附近，集水箱上方设置雨水入水口，雨水管道底端连接雨水入水口，集水箱底部连接补水管道，补水管道中连接补水水泵和水位感应装置。
[0008]集水箱连接中和水管道，太阳能集热器内设给水水泵，给水水泵连接地埋管道，地埋管道位于大棚主体入口处设置温度传感器。
[0009]地埋管道连接中和水管道，中和水管道连接阀门和中和水泵，中和水泵位于集水箱中。
[0010]控制器分别电连接补水水泵、水位感应装置、阀门、中和水泵、温度传感器以及给水水泵、太阳能集热器。
[0011]排水口上设置第一过滤网。
[0012]雨水入水口上设置可拆卸第二过滤网。
[0013]地埋管道螺旋环绕设置在大棚主体底部。
[0014]石墨烯电热膜采用透明材料。
[0015]本技术的有益效果是：本技术一种基于石墨烯的分布式太阳能供电供热农业大棚系统，通过分布式太阳能光伏板能够在有限的土地上最大限度地吸收并利用太阳能；石墨烯电热膜是一种透明的材料且其导热和导电的性能极佳，在保证日常的光照要求时，能够高效地利用太阳能光伏板吸收的电能来产热；太阳能集热器在日间的产热，通过储热在夜间加热地埋管道中的水，保证大棚内的夜间供暖；集水箱通过收集雨水和补水来中和地埋管道中的水温，地埋管道入口处的水温传感器可以通过测温来控制中和水管道的阀门，不仅精确地将水温控制在适合植物生长的范围，保证植物的安全生长环境，一定程度地节约耗水量，解决了现有的大棚技术中的资源浪费问题，提高太阳能资源和水资源的利用率。
附图说明
[0016]图1是本技术一种基于石墨烯的分布式太阳能供电供热农业大棚系统的结构示意图图；
[0017]图2是本技术一种基于石墨烯的分布式太阳能供电供热农业大棚系统的原理流程图。
[0018]图3是大棚顶部雨水收集系统详图；
[0019]图中，1.大棚主体，2.太阳能光伏板，301.控制器，302.蓄电池，303.逆变器，4.石墨烯电热膜，5.供暖灯，6.卷帘机，7.太阳能集热器，8.地埋管道，801.给水水泵，802.温度传感器，9.集水槽体，901.槽底，902.排水口，903.第一过滤网，904.雨水管道，10.集水箱，1001.入水口，1002.第二过滤网，1003.补水管道，1004.补水水泵，1005.水位感应装置，11.中和水管道，1101.阀门，1102.中和水泵。
具体实施方式
[0020]下面结合附图和具体实施方式对本技术进行详细说明。
[0021]本技术一种基于石墨烯的分布式太阳能供电供热农业大棚系统的结构，如图1所示，包括大棚主体1，大棚主体1棚顶为曲面结构，棚顶设置石墨烯电热膜4，大棚主体1内部悬挂供暖灯5，外设卷帘机6，在大棚主体1一侧田间设置分布式太阳能光伏板2，如图2所示，太阳能光伏板2电连接控制器301，控制器301电连接蓄电池302，蓄电池302电连接逆变器303，逆变器303电连接石墨烯电热膜4、供暖灯5和卷帘机6，大棚主体1一侧设置太阳能集热器7，太阳能集热器7连接地埋管道8。
[0022]采用太阳能光伏板2实现环保，电能通过蓄电池302存储，设置逆变器303能够根据需求改变太阳能光伏板2产生的电能电压，使得输出电能在逆变器303作用下获得较高的使用范围，且连接石墨烯电热膜4、供暖灯5，外设卷帘机6，增加电能的使用范围，实现节能减排。
[0023]大棚主体1顶部四周边缘设置集水槽体9，如图3所示，集水槽体9底部倾斜设置槽底901，槽底901一侧开设排水口902，排水口902上设置第一过滤网903，排水口902下方连接雨水管道904，雨水管道904连接集水箱10，集水箱10位于大棚主体1底部附近，集水箱10上方设置雨水入水口1001，雨水管道904底端连接雨水入水口1001，雨水入水口1001上设置可
拆卸第二过滤网1002，集水槽体9收集的雨水初步过滤后流入雨水管道904，通过雨水入水口1001上的可拆卸的第二过滤网1002进行二次过滤后，最后流入到集水箱10中；集水箱10底部连接补水管道1003，补水管道1003中连接补水水泵1004和水位感应装置1005，水位感应装置1005用于探测集水箱10的最低水位，若集水箱10水位低于设定值，则连接的补水管道1003将会对集水箱10进行补充所需要的水。
[0024]集水箱10连接中和水管道11，太阳能集热器7内设给水水泵801，给水水泵801连接地埋管道8，将被太阳能加热的热水流过大棚底部的地埋管道8，地埋管道8位于大棚主体1入口处设置温度传感器802，地埋管道8连接中和水管道11，中和水管道11连接阀门1101和中和水泵1102，中和水泵1102位于集水箱10中，通过测量流经热水的温度来控制中和水管道11中的阀门1101的开度，若测得水温超过种植物的合适生长温度则加大阀门1101的开度，加大中和水量来降低地埋管道8中的水温，地埋管道8螺旋环绕设置在大棚主体1底部。控制器301分别电连接补水水泵1004、水位感应装置1005、阀门1101、中和水泵1102、温度传感器8本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于石墨烯的分布式太阳能供电供热农业大棚系统，其特征在于，包括大棚主体(1)，大棚主体(1)棚顶为曲面结构，棚顶设置石墨烯电热膜(4)，大棚主体(1)内部悬挂供暖灯(5)，外设卷帘机(6)，在大棚主体(1)一侧设置分布式太阳能光伏板(2)，太阳能光伏板(2)电连接控制器(301)，控制器(301)电连接蓄电池(302)，蓄电池(302)电连接逆变器(303)，逆变器(303)电连接石墨烯电热膜(4)、供暖灯(5)和卷帘机(6)，大棚主体(1)一侧设置太阳能集热器(7)，太阳能集热器(7)连接地埋管道(8)。2.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯的分布式太阳能供电供热农业大棚系统，其特征在于，所述大棚主体(1)顶部四周边缘设置集水槽体(9)，集水槽体(9)底部倾斜设置槽底(901)，槽底(901)一侧开设排水口(902)，排水口(902)下方连接雨水管道(904)，雨水管道(904)连接集水箱(10)。3.根据权利要求2所述的一种基于石墨烯的分布式太阳能供电供热农业大棚系统，其特征在于，所述集水箱(10)位于大棚主体(1)底部附近，集水箱(10)上方设置雨水入水口(1001)，雨水管道(904)底端连接雨水入水口(1001)，集水箱(10)底部连接补水管道(1003)，补水管道(1003)中连接补水水泵(1004)和水位感应装置(1005)。4.根据权利要求3所述的一种基于石墨烯的分布式太阳能供电供热农业大棚系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：施淳予，狄育慧，
申请(专利权)人：西安工程大学，
类型：新型
国别省市：