The new plant growth system and solar heating, refrigeration and power generation system involve the control system of plant growth conditions and solar heating, refrigeration and power generation system, including external insulation system, light transmission system, heat collection system, heat storage system, energy supply system, ventilation system, supplementary light system, water collecting device, carbon dioxide concentration, temperature and humidity, irrigation and fertilization control system. And so on. Construction of plant growth greenhouse system, through heat collection system and heat storage system, will exceed the plant growth needs of solar energy collection and storage in the heat storage system, reduce greenhouse cooling energy consumption, use heat collection and heat storage to heat the greenhouse in winter, to achieve effective growth of plants, especially winter crops in northern areas. The system has high efficiency of heat collection and storage, low investment per unit of heat collection and good economic and social benefits. It is conducive to promoting agricultural modernization, realizing high yield, high quality, high efficiency, ecology and environmental protection of crops, exporting energy to the outside world all year round, and solving the problems of energy and food security in China.
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
新型植物生長(zhǎng)系統(tǒng)與太陽能供熱供暖制冷發(fā)電系統(tǒng)
本技術(shù)申請(qǐng)涉及植物生長(zhǎng)系統(tǒng)與太陽能供熱供暖制冷發(fā)電系統(tǒng)，特別涉及跨季節(jié)農(nóng)作物生長(zhǎng)系統(tǒng)和太陽能供熱供暖制冷發(fā)電系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
目前，我國正在大力推進(jìn)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)建設(shè)，農(nóng)業(yè)溫室大棚方興未艾，一些植物可以在不適宜生長(zhǎng)的季節(jié)實(shí)現(xiàn)生長(zhǎng)，但與此同時(shí)，溫室大棚的增溫系統(tǒng)、保溫系統(tǒng)、降溫系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、灌溉系統(tǒng)等系統(tǒng)較為繁多，未有效利用太陽能資源，造成了能源資源的浪費(fèi)，增加了生產(chǎn)和運(yùn)行成本。植物在生長(zhǎng)過程中，光能利用率并不高，雖然理論計(jì)算值一般可達(dá)6％∽8％，而實(shí)際生長(zhǎng)中一般只有0.5％∽1％。不同植物對(duì)光照強(qiáng)度的要求不同，光照過強(qiáng)或不足都會(huì)引起植物生長(zhǎng)不良，產(chǎn)量降低，出現(xiàn)過熱、灼傷、黃化、倒伏等，甚至導(dǎo)致死亡。另外，植物生長(zhǎng)速度還受溫度、濕度、二氧化碳濃度、施肥情況等影響，夏季溫度過高以及冬季溫度過低都會(huì)直接影響植物的生長(zhǎng)。因此，正確合理調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度、溫濕度等熱物性參數(shù)，對(duì)實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、環(huán)保，提高土地產(chǎn)出率、資源利用率，促進(jìn)農(nóng)民脫貧增收，調(diào)整和優(yōu)化農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)具有重要意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
我國陸地表面每年接受的太陽輻射能約50萬億吉焦，折合1.7萬億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，相當(dāng)于2016年全國能源消費(fèi)總量的400倍。我國僅農(nóng)作物種植面積超過18億畝，如果合理利用其太陽能輻射能，可以在實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的同時(shí)，每年為全國提供相當(dāng)于2016年全國能源消費(fèi)總量約20倍的能源，約860億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，而我國太陽能開發(fā)利用量不足1億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，還有很大開發(fā)利用空間。目前，國內(nèi)外對(duì)農(nóng)作物溫室大棚開展了大量研究和實(shí)踐，取得了一定...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.新型植物生長(zhǎng)系統(tǒng)與太陽能供熱供暖制冷發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括：外保溫系統(tǒng)、透光系統(tǒng)、集熱系統(tǒng)、蓄熱系統(tǒng)、供熱供暖系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)(包括通風(fēng)系統(tǒng)、二氧化碳濃度控制系統(tǒng)、溫濕度控制系統(tǒng)、補(bǔ)光系統(tǒng)、集水裝置、灌溉施肥控制系統(tǒng)等)等。
【技術(shù)特征摘要】
1.新型植物生長(zhǎng)系統(tǒng)與太陽能供熱供暖制冷發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括：外保溫系統(tǒng)、透光系統(tǒng)、集熱系統(tǒng)、蓄熱系統(tǒng)、供熱供暖系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)(包括通風(fēng)系統(tǒng)、二氧化碳濃度控制系統(tǒng)、溫濕度控制系統(tǒng)、補(bǔ)光系統(tǒng)、集水裝置、灌溉施肥控制系統(tǒng)等)等。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型植物生長(zhǎng)系統(tǒng)與太陽能供熱供暖制冷發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：所述外保溫系統(tǒng)，包括：柔性保溫材料(1)、朝東可旋轉(zhuǎn)保溫墻(14)、朝南可旋轉(zhuǎn)保溫墻(13)、朝西可旋轉(zhuǎn)保溫墻(12)、朝北固定保溫墻(11)；柔性保溫材料(1)覆蓋透光系統(tǒng)(2)外表面，在日出時(shí)或日出后卷起，在日落前放下，當(dāng)溫室內(nèi)部溫度超出植物生長(zhǎng)需要時(shí)，柔性保溫材料(1)保持卷起狀態(tài)；在有太陽光照射時(shí)，所述柔性保溫材料(1)卷起，朝東可旋轉(zhuǎn)保溫墻(14)、朝南可旋轉(zhuǎn)保溫墻(13)、朝西可旋轉(zhuǎn)保溫墻(12)分別旋轉(zhuǎn)到一定角度后固定，旋轉(zhuǎn)的角度依據(jù)所在地的緯度、季節(jié)而定，或安裝太陽光追蹤裝置，旋轉(zhuǎn)的角度隨太陽高度角、太陽方位角而變化；所述朝東可旋轉(zhuǎn)保溫墻(14)、朝南可旋轉(zhuǎn)保溫墻(13)、朝西可旋轉(zhuǎn)保溫墻(12)內(nèi)表面可選擇鋪設(shè)反光器；可旋轉(zhuǎn)保溫墻視室外光照、溫度、風(fēng)速等情況而選擇閉合或不閉合；在環(huán)境溫度較低時(shí)的夜晚、雨雪冰雹天氣時(shí)，所述柔性保溫材料(1)、朝東可旋轉(zhuǎn)保溫墻(14)、朝南可旋轉(zhuǎn)保溫墻(13)、朝西可旋轉(zhuǎn)保溫墻(12)均閉合，與朝北固定保溫墻(11)形成封閉的外保溫系統(tǒng)；在冬季可以再設(shè)置一層柔性保溫材料，以減少系統(tǒng)冬季散熱量。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型植物生長(zhǎng)系統(tǒng)與太陽能供熱供暖制冷發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：所述透光系統(tǒng)(2)包括上表面和側(cè)面，上表面傾斜或水平放置，上表面傾斜的角度根據(jù)所在地區(qū)的緯度而確定；透光系統(tǒng)上表面隨正午太陽高度角變化而調(diào)整傾斜角度，以減小太陽入射角，進(jìn)一步提高透光率。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型植物生長(zhǎng)系統(tǒng)與太陽能供熱供暖制冷發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：所述集熱系統(tǒng)包括集熱管(31)、聚光器(33)、集熱器(34)、管道、泵、閥門等；所述集熱管(31)安裝在透光系統(tǒng)(2)的上表面和側(cè)面，或?qū)⒓療峁?31)安裝在支撐結(jié)構(gòu)和透光系統(tǒng)(2)之間，集熱管(31)東西方向或南北方向放置，通過循環(huán)工質(zhì)將集熱管聚集的熱量?jī)?chǔ)存在蓄熱系統(tǒng)(7)中；或，安裝太陽跟蹤裝置，聚光器(33)的位置隨太陽高度角和太陽方位角的變化而變化；同時(shí)，在沒有光照時(shí)，相鄰兩組集熱單元可以兩兩耦合，形成密閉保溫型集熱系統(tǒng)；或，在透光系統(tǒng)(2)上表面安裝聚光器(33)，或者聚光器(33)與透光系統(tǒng)(2)上表面一體化設(shè)計(jì)安裝，或?qū)⒕酃馄?33)安裝在透光系統(tǒng)(2)內(nèi)部，聚光器(33)東西方向或南北方向放置，同時(shí)可選擇安裝太陽光跟蹤裝置；集熱器(34)中的循環(huán)工質(zhì)吸收從天空直射和散射的太陽輻射能以及從聚光器反射的太陽輻射能，溫度升高，循環(huán)工質(zhì)聚集的熱量?jī)?chǔ)存在蓄熱系統(tǒng)(7)中。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型植物生長(zhǎng)系統(tǒng)與太陽能供熱供曖制冷發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：所述蓄熱系統(tǒng)(7)作為蓄積熱量的場(chǎng)所，蓄熱系統(tǒng)(7)采用長(zhǎng)方體、多面體、圓柱體等鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)或保溫箱體，巖棉板等保溫材料與混泥土一體化建設(shè)；蓄熱系統(tǒng)(7)可以放置在農(nóng)作物生長(zhǎng)區(qū)域或透光系統(tǒng)下部，也可以置于非農(nóng)作物生長(zhǎng)區(qū)域。6.根據(jù)權(quán)利要求1、4和5之一所述的新型植物生長(zhǎng)系統(tǒng)與太陽能供熱供暖制冷發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述供熱供暖系統(tǒng)包括：換熱器(4)，泵I(41)、泵II(42)、泵III(43)，用熱需求端(44)，供暖需求端(45)，換熱站(46)，吸收式換熱機(jī)組(47)，補(bǔ)燃機(jī)組或熱泵機(jī)組(48)、閥門；所述換熱器(4)中的水在蓄熱系統(tǒng)(7)內(nèi)吸熱后，溫度升高，向用熱需求端(44)或供暖需求端(45)放熱，溫度降低，返回蓄熱系統(tǒng)(7)內(nèi)的換熱器(4)中，再次吸熱，形成循環(huán)；或，所述換熱器(4)中的水在蓄熱系統(tǒng)(7)內(nèi)吸熱后，溫度升高，換熱器(4)高溫水出口與泵I(41)相連，所述高溫水進(jìn)入吸收式換熱機(jī)組(47)，溫度下降后，返回蓄熱系統(tǒng)(7)內(nèi)的換熱器(4)中，再次吸熱，不斷循環(huán)；從用熱需求端(44)或供暖需求端(45)出來的低溫水在吸收式換熱機(jī)組(47)中吸熱后，溫度升高，在泵II(42)或泵III(43)的帶動(dòng)下，向用熱需求端(44)或供暖需求端(45)放熱后，再進(jìn)入吸收式換熱機(jī)組(47)中吸熱，不斷循環(huán)；或，所述換熱器(4)中的水在蓄熱系統(tǒng)(7)內(nèi)吸熱后，溫度升高，換熱器(4)高溫水出口與泵I(41)相連，所述高溫水進(jìn)入補(bǔ)燃機(jī)組或熱泵機(jī)組(48)，溫度下降后，返回蓄熱系統(tǒng)(7)內(nèi)的換熱器(4)中，再次吸熱，不斷循環(huán)；從用熱需求端(44)或供暖需求端(45)出來的低溫水在補(bǔ)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：吳良柏，蘇欣紡，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：吳良柏，
類型：新型
國別省市：北京,11
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