一種光電一體化溫室的制作方法

本發明涉及農業溫室大棚技術領域，特別涉及一種光電一體化溫室。

背景技術：

光伏農業大棚是農業溫室大棚與屋頂太陽能技術相結合的一種光伏發電系統，是集低碳、節能、環保、旅游觀光于一體的新型高科技農業生態項目，也是分布式光伏應用的一種新的模式。光伏農業大棚通常有三種類型：陽光房式光伏大棚(以發電組件、鋼骨架、鋼化玻璃和浮法玻璃建造)、簡易式光伏大棚(采用隱框單坡采光頂結構)、普通塑料大棚外加裝光伏組件式)。相比一般的農業溫室大棚，光伏農業大棚不僅利用自身的發電功能維持內部各種設施(調溫、調濕、通風、灌溉)的運轉，而且能夠改善自然環境，提高植物的生長速度，多余的電還可以并網出售。然而現有存在以下問題：

1、光伏大棚的建筑造型比較簡單，一般都采用具有一定傾角的坡頂，不夠美觀和堅固，缺少觀賞性，光伏組件的發電效果差；

2、光伏大棚所采用的薄膜組件透光性不強，對陽光具有一定的遮擋作用，因此對于西紅柿等喜光的農作物生長影響明顯，增加了農作物生長時間。

3、光伏大棚的投資遠高于一般傳統溫室大棚，但是農作物產量并沒有顯著提高，因此土地利用率相對較低，有待于提高。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是提供一種光電一體化溫室，解決了堅固性能差、發電效果差、農作物生長時間長和產量低的問題。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案為：

一種光電一體化溫室，包括棚架，所述棚架外表面上設有敷設有透明光伏發電玻璃，所述棚架為半球形結構或球形結構。

進一步地，所述棚架為空間桁架式蜂窩結構。

進一步地，所述透明光伏發電玻璃為碲化鎘薄膜太陽能電池發電玻璃、染料敏化太陽能電池發電玻璃和納米有機發電玻璃中的至少一種。

進一步地，所述棚架頂部設有第一通風扇，所述棚架底部設有第二通風扇。

進一步地，所述第二通風扇上覆蓋有防蟲網。

進一步地，所述棚架底部設有多個冷風機。

進一步地，所述棚架底部設有逆變器、電表和配電箱。

采用上述技術方案，由于采用透明光伏發電玻璃配合半球形結構或球形結構棚架，有效擴大了光伏發電可利用面積，提高了堅固性能，提高了發電效果，降低了農作物生長時間，采用球型、半球型溫室建筑形式，外觀新穎別致，美觀大方，使得光電一體化溫室內部獲得了巨大的種植空間，提高了農作物的產量。

附圖說明

圖1為本發明一種光電一體化溫室半球形結構的主視結構示意圖；

圖2為本發明一種光電一體化溫室半球形結構的俯視結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步說明。在此需要說明的是，對于這些實施方式的說明用于幫助理解本發明，但并不構成對本發明的限定。此外，下面所描述的本發明各個實施方式中所涉及的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。

參照圖1和圖2，本發明提供的一種光電一體化溫室，包括棚架，棚架外表面上設有敷設有透明光伏發電玻璃，棚架為半球形結構或球形結構。棚架材質為碳素鋼。半球形結構或球形結構的內部都為圓形鏤空結構，這樣可以增加種植面積。光電一體化溫室以鋼結構和透明光伏發電玻璃建造而成，外觀新穎別致，美觀大方。

本發明所設計的以半球形結構或球形結構為主要造型的光電一體化溫室具有如下顯著優點：

1、有效擴大了溫室的內部空間，因為半球形結構或球形結構具有空間最大化表面積最小化的幾何特征，其中空間最大化可以創造出更為空曠的耕作空間，表面積最小化可以達到外界最小的氣候干擾，冬季寒冷季節夜晚的幅射降溫減小，夏季外界熱源傳遞輸入的表面積也減小，這樣更利于溫室內溫度的穩定，更為節能。在同樣空間溫室情況下，這半球形結構或球形結構所受外界氣候的影響干擾是最小的，可以節省至少30％-50％的溫室能耗；表面積最小化的曲面半球形結構或球形結構，在溫室的利用上還有一個很大的優勢，就是它的迎風面與普通隧道形或其它形狀的溫室相比，球體曲面結構它的受風面是最小的，半球形結構或球形結構溫室具有抗強風的特性，這在農業生產上是極為重要的溫室性能。

2、本發明所提供的光電一體化溫室與一般光伏大棚的顯著區別之一，就是從過去的在棚頂一側布設光伏發電組件，改為在玻璃溫室的整個表面敷設光伏發電玻璃組件，從而有效擴大了光伏發電可利用面積。以占地1200平方米的光電一體化智能立體溫室為例，發電組件的面積為：

20×20×3.14×4÷2＝2512m²

可見本發明對于提高土地利用率作用十分巨大，在完全改變土地屬性的基礎上，使得分布式光伏發電能夠獲得更大的發展空間。

本發明中采用的發電組件是碲化鎘薄膜太陽能電池發電玻璃、染料敏化太陽能電池發電玻璃和納米有機發電玻璃中的至少一種，由于透明度高，弱光性好，發電時間長，甚至在陰雨天和霧霾天都可以發電，在安裝上也不受限制，因此更適合于建造光電一體化溫室。

3、由于本發明所采取的半球形結構或球形結構溫室建筑形式，使得光電一體化溫室內部獲得了巨大的種植空間，溫室的頂高可達10～50米，不僅可以種植各種蔬菜、瓜果，甚至一些高大的樹木也可以種植其間，形成更具生態性的植物生長環境。高度在10米以上的霧培柱可以把單位土地面積的葉菜植株數量提高10倍甚至幾十倍，從而極大地提高土地利用率。

為了優化溫室內空間生態系統，溫室中心設計水體與梯柱，以直徑40米，頂高12米的半球型溫室為例，中心水體深為1.5米，直徑5.58米，面積24.5米，如果蓄水位1米計，可容水24.5立方，進行高密度羅非魚養殖，可年產魚612.5公斤。旋梯梯面寬1.7米，外梯柱直徑為9米，梯柱柱體高為11米，三盤旋至頂部，每層旋梯高為3米，上至9米高處設一半環狀的平臺。中心水體的養殖水采用水泵提至高處采用滴灌方式灌溉旋梯兩側的容器培植物，也可以于梯面兩側布設PVC管進行水培設計，與中心水體間構建一個魚菜共生式的循環系統。旋梯兩側用于栽培可創造有效栽培線總長為138米，如果擺放容器培果樹或者藤蔓植物(株距一米計)138盆。溫室大門入口采用鋁合金推拉門，門寬為3米，高為3米，溫室大門入口設有緩沖間，達到更好的隔離效果。

棚架為空間桁架式蜂窩結構。溫室采用空間桁架式的蜂窩結構，具有強大的抗風雪性，可抗風10-15級，可耐雪載30-50厘米。

透明光伏發電玻璃為碲化鎘薄膜太陽能電池發電玻璃、染料敏化太陽能電池發電玻璃和納米有機發電玻璃中的至少一種。

棚架頂部設有第一通風扇，棚架底部設有第二通風扇。溫室通風系統采用第一通風扇和第二通風扇相配合的上下對流通風模式，棚架頂部的第一通風扇均勻環繞布設六到八扇；棚架底部的第二通風扇設于最底部三層，每層都均勻布設六到八扇，形成上下對流的煙囪式通風換氣。

第二通風扇上覆蓋有防蟲網。棚架底部設有多個冷風機。溫室夏季第二通風扇可以全部開啟，覆蓋防蟲網通風，通過冷風機加強換氣量達到更好的降溫效果。

棚架底部設有逆變器、電表和配電箱。透明光伏發電玻璃作為光伏組件與逆變器、電表、配電箱連接，構成完整的光伏發電系統，實現溫室用電的自給自足，多余的電力還可以并網出售。

綜上所述，本發明采用透明光伏發電玻璃配合半球形結構或球形結構棚架，有效擴大了光伏發電可利用面積，提高了堅固性能，提高了發電效果，降低了農作物生長時間，采用球型、半球型溫室建筑形式，外觀新穎別致，美觀大方，使得光電一體化溫室內部獲得了巨大的種植空間，提高了農作物的產量。

以上結合附圖對本發明的實施方式作了詳細說明，但本發明不限于所描述的實施方式。對于本領域的技術人員而言，在不脫離本發明原理和精神的情況下，對這些實施方式進行多種變化、修改、替換和變型，仍落入本發明的保護范圍內。