太阳能光伏电热变功率蓄能农业大棚制造技术

本发明专利技术公开了一种太阳能光伏电热变功率蓄能农业大棚，包括地面（1）、墙体（2）、大棚框架（3）；所述的农业大棚内铺设苗床（8）；所述的农业大棚上设有太阳能光伏电池（4）；所述的地面（1）和墙体（2）上设有电热终端（5）；所述的太阳能光伏电池（4）通过导电电路与所述的电热终端（5）直接连接；所述的电热终端（5）设有智能型电热器件和相变储能材料。上述技术方案采用非蓄电、非逆变太阳能光伏电热，在太阳能光热大棚温室效应的基础上，结合显热、潜热蓄能材料的蓄能，可以全不需要辅助互补能源；也可以与其他能源互补，而达到最完美的节能、环保和可再生能源、生态环境材料等技术的集成综合应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于农业生产技术的
，涉及农业生产中的大棚技术，更具体地说，本专利技术涉及一种太阳能光伏电热变功率蓄能农业大棚。
技术介绍
大棚的温室效应给寒冷地区或反季节的农业栽培提供了现代化农业生产的基本条件，但至今仍存在一些关键性技术瓶颈，制约着室内农业现代产业化的发展，特别是在高寒地区。随着全球能源形势的日趋紧张，节能与环保成为当今世界各国关注的热点。传统的燃煤、燃气供热方式以及多种恒功率电热供热方式等，已无法满足现有城乡建筑、设施供热(暖)的环保、节能要求。 为了提高能源的利用效率和控制环境污染，近年来涌现出诸多供热新技术和新模式，例如利用低谷电的供热供暖技术，以及利用可再生能源的太阳能集热器和水源或空气源热泵并、串联供热技术等。然而，现有新型供热方式各自仍存在一定缺陷，甚至是无法解决的致命缺陷，直接影响着可再生能源的利用和发展。例如，低谷电供热方式虽然提高了能源的有效利用，但只能满足冬季供暖需求，更不用说非谷期电热供暖，同时也都还是以二次能源为主；太阳能集热器受地区、昼夜、气候和季节日照采集率变化和储能输送方法等因素的影响，致使所提供热水的温度不稳定，即使采用大储罐进行显热储能储水，也达不到供热的要求，只能间接互补，储存效率较低，得不偿失；同时也带来几十吨甚至上千吨水箱的超重负荷，防冻、抗冻、分体与建筑结合难，以及各种器件存在无法克服或长期尚未克服的技术瓶颈；水源热泵或空气源热泵易受水源或空气源的自然条件影响，特别是在低温制热、高温制冷时，其COP值并未达到、且很难达到“I I”；另外，自动化控制系统愈加复杂，因此设计开发新一代的集成供热技术是非常必要的。目前，国内外在几乎找不到任何适用于直流负载的情况下，只能通过蓄电、逆变技术将光电蓄电储存，通过两次转换，将转化后的基本稳定的直流变成交流，再并入电网，用电网充当虚拟负载。这两次转换，其转化的效率低，会产生高达20%的损失。另外，逆变系统存在诸如高压损坏、孤岛效应、并网同步等技术问题。而离网发电系统又必须采用电化学储能装置(需要采用蓄电池或超级电容器等)，将电能转化为化学能储存起来。蓄电池的介入非但没有降低应用难度，反而因蓄电池存在寿命和环境污染问题，使问题变得更为复杂。总之，目前并网和离网发电系统均存在成本高、效率低、环保隐患、应用不方便等缺陷。
技术实现思路
本专利技术提供一种太阳能光伏电热变功率蓄能农业大棚，其目的是节能、环保和可再生能源的充分利用。为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为本专利技术所提供的太阳能光伏电热变功率蓄能农业大棚，包括地面、墙体、大棚框架；所述的农业大棚内铺设苗床；所述的农业大棚上设有太阳能光伏电池；所述的地面和墙体上设有电热终端；所述的太阳能光伏电池通过导电电路与所述的电热终端直接连接；所述的电热终端设有智能型电热器件和相变储能材料。所述的智能型电热器件采用的发热材料是具有PTC效应的特种导电聚合物复合材料，所述的PTC效应为电阻正温度系数效应；所述的相变储能材料为高相变焓的固液相变储能材料。 所述的农业大棚设小功率蓄电池，所述的小功率蓄电池置于所述的电热终端中。所述的农业大棚的内外设有多个温度控制器，所述的温度控制器均通过通过信号线路与计算机连接；或者，所述的温度控制器均通过通过信号线路与计算机网络控制系统连接；所述的温度控制器设有CPU处理器、储存元器件、功能按键和显示屏；所述的温度控制器通过采暖控制器与所述的电热终端连接。所述的电热终端还通过采暖控制器与民用电网连接。所述的电热终端还通过采暖控制器与风力发电机连接。所述的农业大棚内设有非逆变的LED照明器件。 所述的农业大棚内设有散热器。本专利技术采用上述技术方案，采用非蓄电、非逆变太阳能光伏电热，在太阳能光热大棚温室效应的基础上，结合显热、潜热蓄能材料的蓄能技术；可以分棚实现基本控制；或进行近程或远程计算机网络集中分棚控制，远距离近况视屏显示；因地区太阳能辐照条件的优良，可以完全不需要辅助互补能源；如果阳光不足时，也可以与其他能源如民用电网、风力发电互补，而达到最完美的节能、环保和可再生能源、生态环境材料等光伏、光热、地热栽培领先技术的集成综合应用。附图说明下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明图I为本专利技术的结构示意图；图2为图I所示结构的立体示意3为本专利技术中的计算机网络系统示意图；图4为本专利技术的计算机控制的示意图；图5为网络控制器与采暖电源的连接关系示意图。图中标记为I、地面，2、墙体，3、大棚框架，4、太阳能光伏电池，5、电热终端，6、采暖控制器，7、温度控制器，8、苗床。具体实施方式下面对照附图，通过对实施例的描述，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本专利技术的专利技术构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。如图I和图2所表达的本专利技术的结构，是太阳能光伏电热变功率蓄能农业大棚，包括地面I、墙体2、大棚框架3 ;所述的农业大棚内铺设苗床8。墙体2的外表面为保温材料。上面与朝向阳光的前面形成一个整体，为倾斜的透光材料，其强度能承受温度变化、形状变化产生的应力，以及恶劣天气，如雨、雪、冰雹的压力、冲击力。其透光率高，导热性低，温室效应好。一、本专利技术的核心技术方案及分析为了解决现有技术存在的问题并克服其缺陷，实现节能、环保和可再生能源的充 分利用的专利技术目的，本专利技术采取的技术方案为如图I和图2所示，本专利技术所提供的太阳能光伏电热变功率蓄能农业大棚，设有太阳能光伏电池4 ;所述的地面I和墙体2上设有电热终端5 ;所述的太阳能光伏电池4通过导电电路与所述的电热终端5直接连接；所述的电热终端5设有智能型电热器件和相变储能材料。如图I所示，太阳能光伏电池4设在不易于遮挡太阳光的大棚顶部的后方。其也应倾斜设置，其倾斜方向与大棚顶部的透光材料的倾斜方向一致。在有白天且为晴天时，太阳大棚吸收太阳能，足以使大棚内的温度保持在适宜的温度；同时，太阳能光伏电池4发电，使电热终端5产生热量，并被相变储能材料吸收，通过相变储能材料的形态变化，形成潜热，储存其能量备用，因为此时大棚内不需要太阳能光伏电池4提供热能；也不需要其它电源提供能量；在没有太阳光的夜间或阴、雨雪天气，大棚无法吸收太阳光的热能，这时相变储能材料再通过相反的形态变化，将潜热转化为显热，给大棚内提供热量，使大棚内的温度升闻。本专利技术针对现有城乡建筑、设施供热系统在节能环保方面所存在的瓶颈问题，特别是冬冷夏热的南方集中供暖的可行性问题提出了适用于区域建筑供热系统的的新模式，可以做到在一年四季中，低谷电热转换与储存、非谷期电的利用。将新一代安全节能型变功率电热器件“特种专用自控温加热器”与“相变储能材料”及应用技术有机结合在一起作为变功率潜热、潜显热、显热蓄能电热转化体。本专利技术提供的现代农业智能大棚，采用非蓄电、非逆变的太阳能光伏电热，在太阳能光热大棚温室效应的基础上，结合显热、潜热蓄能材料及蓄能技术；若地区太阳能辐照条件的优良，可以完全不需要辅助互补能源；也可以在太阳能不足的地区，与其他能源互补，从而实现完美的节能、环保和可再生能源的充分利用，因此本专利技术是生态环境材料等光伏、光热、地热栽培领先技术的集成综合应用。本专利技术可以分棚基本控制；或进行近程或远程计算机集中分棚控制，远距离近况本文档来自技高网...

【技术保护点】
太阳能光伏电热变功率蓄能农业大棚，包括地面（1）、墙体（2）、大棚框架（3）；所述的农业大棚内铺设苗床（8）；其特征在于：所述的农业大棚上设有太阳能光伏电池（4）；所述的地面（1）和墙体（2）上设有电热终端（5）；所述的太阳能光伏电池（4）通过导电电路与所述的电热终端（5）直接连接；所述的电热终端（5）设有智能型电热器件和相变储能材料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：程崇钧，程巍，宋文波，程晓龙，肖毅，
申请(专利权)人：芜湖市科华新型材料应用有限责任公司，
类型：发明
国别省市：