一種風光互補發(fā)電的零排放溫室裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型的一種風光互補發(fā)電的零排放溫室裝置，包括發(fā)電裝置、應急裝置、儲能裝置、電力變換裝置、集熱裝置、供暖裝置、空氣調(diào)節(jié)裝置、溫室環(huán)境監(jiān)測和智能控制裝置。本裝置以可再生的清潔能源作為主要能量來源，實現(xiàn)自給自足，保證溫室內(nèi)植物生長的正常溫度，整個運行周期在保證大棚溫度的同時不產(chǎn)生任何的有害污染物質(zhì)，實現(xiàn)溫室大棚的全年零排放運行，具有環(huán)保節(jié)能的優(yōu)點。
【專利說明】一種風光互補發(fā)電的零排放溫室裝置

【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及的是一種新型的溫室裝置，尤其是以太陽能和風能作為主要能量來源的一種風光互補發(fā)電的零排放溫室裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，溫室大棚的主要供暖方式為爐煤火加熱，這種供暖方式有很多缺點，溫室大棚在冬季的供暖期將消耗大量的煤炭并且會涉及到安全防火問題，存在安全隱患，此外，煤炭資源的高消耗也對國家能源安全是一個巨大的威脅，也帶來了一系列的環(huán)境問題，如空氣污染，土壤污染，酸雨等。本實用新型溫室裝置采用清潔的風能和太陽能取代燃煤供暖，避免了煤火加熱產(chǎn)生的諸多問題，并且提高了裝置的智能化管理程度。
[0003]由于太陽能和風能在時間上、地域上、性能上和經(jīng)濟上都存在一定的互補性，因此可以優(yōu)化二者的配合，提供穩(wěn)定的電力以滿足供電需求。風光復合發(fā)電這種互補性的優(yōu)點，可以使獨立的太陽能和風能結(jié)合起來組成風光互補混合供電裝置，提高供電裝置的可靠性和經(jīng)濟性，向負載提供更加穩(wěn)定持久的電能。
[0004]當前風光互補的混合供電方式已經(jīng)被并已經(jīng)應用于許多領域，技術(shù)已經(jīng)比較成熟，如風光互補路燈、風光互補獨立供電電源、風光互補通信站、風光互補水泵等，這對節(jié)約能源起了重要作用。本實用新型的溫室裝置既采用“風光互補”的原理進行能量收集，同時采集太陽能和風能，將其轉(zhuǎn)化為電能和熱能，為溫室裝置運行提供能量。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的一種風光互補發(fā)電的零排放溫室裝置，克服了現(xiàn)有的溫室裝置能源消耗多、污染程度高、智能化水平低的缺點，采用分布廣泛的風能、太陽能的可再生清潔能源，運行周期內(nèi)無污染，并且適應力強，適用于各個地區(qū)。
[0006]本實用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):本實用新型采用風光互補發(fā)電技術(shù)，提供溫室裝置的全部電力需求，以太陽能集熱加熱土壤為主，空氣加熱輔助采暖，收集的熱量存儲在安放在溫室內(nèi)的儲熱水箱中，在控制裝置的作用下，當溫室的溫度低于其設定值時，裝置控制儲熱水箱中的熱水通過循環(huán)泵，將熱量源源不斷地送入埋有地熱盤管的土壤中，根據(jù)溫室的空氣溫度將部分熱量輸送到空氣換能器中，使溫室土壤和空氣溫度都處在種植的最佳點，此外，控制裝置根據(jù)溫室內(nèi)的環(huán)境參數(shù)，以合適的控制邏輯調(diào)整發(fā)電裝置和儲能裝置，配置其工作的時間段，既保證溫室內(nèi)的溫度維持在穩(wěn)定的范圍內(nèi)，又避免了不必要的損耗，提高能源利用率。
[0007]—種風光互補發(fā)電的零排放溫室裝置，該裝置包括發(fā)電裝置、應急裝置、儲能裝置、電力變換裝置、集熱裝置、供暖裝置、空氣調(diào)節(jié)裝置、溫室環(huán)境監(jiān)測和智能控制裝置，所述的發(fā)電裝置為溫室裝置所有的電負荷提供電力，所述的應急裝置的電力來自電網(wǎng)，在發(fā)電裝置發(fā)電量不足或出現(xiàn)故障時提供應急電力，所述的儲能裝置可以將發(fā)電裝置所發(fā)出的多余的電能儲存起來，所述的電力變化裝置將蓄電池存儲的直流電逆變成與溫室負載各項指標匹配的交流電以供給其使用，太陽能逆變器最大限制地保持太陽電池功能和裝置維護，控制裝置根據(jù)環(huán)境信息，實現(xiàn)溫室大棚的智能管理與控制。
[0008]所述的發(fā)電裝置應用風光互補發(fā)電裝置，它是由風力發(fā)電機組、太陽能電池組、蓄電池組、控制器、整流器、逆變器、裝置監(jiān)控裝置等組成。
[0009]所述的電力變換單元的核心設備為逆變器，負責將儲存在儲能裝置的電能轉(zhuǎn)換為380V和220V的設備用電。
[0010]本實用新型的有益效果是:本實用新型的一種風光互補發(fā)電的零排放溫室裝置，保證溫室裝置在冬季的整個運行周期內(nèi)溫室內(nèi)溫度不低于20°C，土壤溫度不低于15°C，且所需的能耗全部自給自足，不產(chǎn)生任何污染物，實現(xiàn)了溫室全年運行的零排放；提高綠色能源的利用率，為溫室的供能提供一種新的方案。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型溫室裝置的總體設計架構(gòu)；
[0012]圖2為本實用新型溫室裝置的風光互補發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)；
[0013]圖3為本實用新型溫室裝置的空氣供暖和空氣調(diào)節(jié)裝置；
[0014]圖4為本實用新型溫室裝置的土壤供暖和空氣供暖裝置。

【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖舉例對本實用新型溫室裝置做更詳細地描述:
[0016]實施例1
[0017]結(jié)合圖1，圖1是本實用新型溫室裝置的總體設計架構(gòu)；供電裝置采用現(xiàn)在技術(shù)已經(jīng)完善的風光互補發(fā)電裝置，風光發(fā)電裝置的發(fā)電量可以供應溫室內(nèi)部所有電氣設備，風光互補設備根據(jù)當?shù)貧庀髷?shù)據(jù)和用戶的功率需求來選擇，主要使其功率滿足要求。在本裝置中，太陽能土壤加熱裝置是單獨獨立的裝置，采用專用平板太陽能集熱器，收集免費的太陽能熱量，加熱裝置內(nèi)的介質(zhì)。本方案基本可以實現(xiàn)溫室大棚零(低)排放供暖。
[0018]實施例2
[0019]結(jié)合圖2，圖2是溫室裝置的風光互補發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)；它是由風力發(fā)電機組、太陽能電池組、蓄電池組、控制器、整流器、逆變器、裝置監(jiān)控裝置等組成?？刂破饔脕砜刂铺柲茈姵睾惋L力發(fā)電機發(fā)出的電能分配，并存儲在蓄電池中，當負載為直流負載時，通過控制器的作用將直流電直接輸送給負載；當負載為交流時，控制器先使直流電通過逆變器將其轉(zhuǎn)化為交流電后再供給負載使用。
[0020]實施例3
[0021]結(jié)合圖3，圖3是溫室裝置的空氣供暖和空氣調(diào)節(jié)裝置；在控制裝置作用下，將集熱裝置加熱后的水通過循環(huán)泵，將熱量通過棚內(nèi)的管路輸送到空氣換能器中，此外，空氣調(diào)節(jié)器仍使用相同的空氣換能器。需要進行空氣調(diào)節(jié)時，通過控制裝置對管路進行切換，利用風機將新鮮空氣通過空氣換能器，促進大棚內(nèi)空氣流通。
[0022]實施例4
[0023]結(jié)合圖4，圖4是溫室裝置的空氣供暖和空氣調(diào)節(jié)裝置:當安裝在集熱器里的溫度探測器，探測溫度達到設定溫度時，智能控制箱啟動循環(huán)水泵，開始向組合式太陽能集熱器里注水，水經(jīng)過集熱器即可產(chǎn)生50°C左右的熱水，熱水通過均勻埋入地下0.5米左右處，間距0.5米的地埋管道循環(huán)至水泵，把熱量釋放到土壤中，直接提高土壤溫度。當探測溫度低于設定溫度時，智能控制箱關閉循環(huán)泵，組合式太陽能集熱器里的水，在壓力的作用下回到保溫儲水箱。
[0024]當保溫水箱里安裝的溫度探測器，探測到水溫低于設定溫度時，電磁閥關閉，熱水通過保溫水箱里的波紋盤管，加熱水箱里的水達到設定溫度時，開啟電磁閥，熱水不再通過波紋盤管，直接進入地埋管道進行下一個循環(huán)。
【權(quán)利要求】
1.一種風光互補發(fā)電的零排放溫室裝置，其特征在于:該裝置包括發(fā)電裝置、應急裝置、儲能裝置、電力變換裝置、集熱裝置、供暖裝置、空氣調(diào)節(jié)裝置、溫室環(huán)境監(jiān)測和智能控制裝置，所述的發(fā)電裝置為溫室裝置所有的電負荷提供電力，所述的應急裝置的電力來自電網(wǎng)，所述的儲能裝置儲存的多余電能，所述的電力變化裝置將蓄電池存儲的直流電逆變成與溫室負載各項指標匹配的交流電以供給其使用，太陽能逆變器最大限制地保持太陽電池功能和裝置維護，控制裝置根據(jù)環(huán)境信息，實現(xiàn)溫室大棚的智能管理與控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風光互補發(fā)電的零排放溫室裝置，其特征在于:所述的發(fā)電裝置應用風光互補發(fā)電裝置，它是由風力發(fā)電機組、太陽能電池組、蓄電池組、控制器、整流器、逆變器、裝置監(jiān)控裝置等組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風光互補發(fā)電的零排放溫室裝置，其特征在于:電力變換單元的核心設備為逆變器，負責將儲存在儲能裝置的電能轉(zhuǎn)換為380V和220V的設備用電。
【文檔編號】A01G9/24GK204047378SQ201420529727
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月16日
【發(fā)明者】李相武, 王瑛, 李忠喜 申請人:哈爾濱恒譽名翔科技有限公司