一種基于太陽能的地下種植方法及地下大棚技術

本發明專利技術公開了一種基于太陽能的地下種植方法及地下大棚，大棚種植技術領域

【技術實現步驟摘要】
一種基于太陽能的地下種植方法及地下大棚


[0001]本專利技術大棚種植
，具體涉及一種基于太陽能的地下種植方法及地下大棚
。

技術介紹

[0002]蔬菜是人們生活所必須的物資，為了實現蔬菜的跨季節保障，尤其是寒冷的北方地區和高寒地區，需要耗費大量運輸成本，造成了居民生活成本的居高不下
。
可實現全年種菜的大棚技術有效解決了寒冷地區的蔬菜種植
。
然而，目前的大棚多采用地上搭建，壁面采用塑料薄膜等材料，保溫效果較差，在冬季需消耗大量能源以保證正常生長溫度，在面對極寒天氣時，蔬菜極有可能凍傷
、
凍死，造成極大的經濟損失
。
因此，設計具有高保溫效果的新型大棚具有重要意義
。
[0003]一種新型環保節能種植大棚
[CN202210523238.7]與一種半地下食用菌栽培大棚
[CN201922236580.5]介紹了一種地上地下相結合的大棚裝置，此裝置利用了地下空間實現了大棚部分墻體保溫，大棚頂部仍面臨較大的熱損和抗寒壓力
。
目前的光伏大棚大多是以屋頂形式呈現，如新型農業光伏大棚裝置
[CN202122807914.7]，未能考慮多層土壤的利用
。

技術實現思路

[0004]針對現有技術中的大棚設置時未能考慮多層土壤的利用的問題，本專利技術提供了一種基于太陽能的地下種植方法及地下大棚
。
[0005]本專利技術采用的技術方案如下：
[0006]一種基于太陽能的地下種植方法，包括以下步驟：
[0007]步驟
A
：選址；
[0008]步驟
B
：在選址處的地下構建種植空間；
[0009]步驟
C
：在構建的種植空間的頂部土層的表面布設導光機構和太陽能發電機構，在種植空間內設置與太陽能發電機構電連接的溫度調節機構和通風機構；
[0010]步驟
D
：在構建的種植空間內種植作物，種植時在布設導光機構的區域種植喜陽作物，在布設太陽能發電機構的區域種植喜陰作物，并通過溫度調節機構和通風機構控制種植空間內的溫度和濕度
。
[0011]采用該技術方案后，選擇空曠無遮擋
、
光照充足的區域為地下大棚開設地，通過將光伏技術
、
導光技術和供熱
/
供冷技術與地下大棚相結合，有效利用空間，解決大棚冬季運行能耗高
、
抗極寒天氣差等問題
。
[0012]一種基于太陽能的地下大棚，包括布設在地下的大棚本體，所述大棚本體的棚頂土層上設置有導光機構和太陽能發電機構，所述大棚本體內設置有與太陽能發電機構電連接的溫度調節機構和通風機構
。
[0013]作為優選，所述導光機構和太陽能發電機構交替布設
。
[0014]作為優選，所述導光機構為導光管陣列，所述導光管陣列由數個導光管呈矩陣排
列而成，光導管的直徑為
300
?
400mm
，每列導光管之間的間距為3?4米，每行導光管之間的間距為3?4米；所述導光管包括設置在棚頂土層中的導光通道，所述棚頂土層的表面設置有與導光通道配合的半球形聚光器，所述導光通道內設置有與半球形聚光器配合的反光裝置，通過所述反光裝置將所述半球形聚光器獲取的光線折射到大棚本體內
。
[0015]作為優選，所述光伏陣列下邊緣距離地面的距離為
1.5
?
2m。
[0016]作為優選，所述太陽能發電機構為光伏陣列，所述光伏陣列布設在大棚本體頂部未布設導光機構和通風機構的區域，且所述光伏陣列的下邊緣均設有雨水收集裝置，所述雨水收集裝置包括分別設置在每一排光伏陣列上數個的不銹鋼管，所述不銹鋼管的頂部設置有開口，且所述不銹鋼管的橫截面為半圓形或
U
形，每個所述不銹鋼管通過螺栓依次與每排光伏陣列上的數個光伏板的下邊緣固定貼敷，所述雨水收集裝置還包括設置在相鄰兩個大棚本體之間的水渠，所述水渠垂直于所述不銹鋼管設置，且每個所述不銹鋼管的兩端分別位于兩個水渠的上方，所述光伏陣列與溫度調節機構和通風機構相連
。
[0017]作為優選，所述光伏陣列連接有并網發電系統
。
[0018]作為優選，所述通風機構包括貫穿所述棚頂土層設置的通風口進口和通風口出口，且通風口進口和通風口出口分別設置于大棚本體長度方向上的相鄰的導光管陣列之間，而通風口進口棚內地下端口靠近墻壁且離大棚地面高度為
0.5
米，通風口出口棚內端口與棚頂相平，所述通風口出口內設置有排風扇，所述排風扇與太陽能發電機構電連接
。
[0019]作為優選，所述大棚本體的寬度為6?9米，長度為
30
?
40
米，高度為3?
3.5
米，且大棚本體的棚頂到地面的距離為
1.5
?2米
。
[0020]作為優選，所述溫度調節機構包括換熱器和空氣源熱泵，所述換熱器設置在大棚本體內，所述空氣源熱泵設置在大棚本體外，且所述換熱器和空氣源熱泵通過管道連通
。
[0021]作為優選，所述溫度調節機構和通風機構與市電連接
。
[0022]作為優選，所述大棚本體內設置有補光燈，所述補光燈與太陽能發電機構電連接
。
[0023]綜上所述，由于采用了上述技術方案，本專利技術的有益效果是：
[0024]1.
本專利技術提供的地下大棚采用恒溫土壤為大棚壁面，有效降低大棚運行的能耗，強化了大棚抵御極寒天氣的性能
。
[0025]2.
本專利技術將光伏陣列
、
導光管陣列與地下大棚相結合，有效利用了地上
、
地下空間
。
附圖說明
[0026]圖1為本專利技術的結構示意圖；
[0027]圖2為本專利技術的俯視圖
[0028]其中，1?
光伏陣列，2?
通風口進口，3?
導光管陣列，4?
通風口出口，5?
空氣源熱泵，6?
補光燈，7?
排風扇，8?
換熱器，9?
地下大棚土壤壁，
10
?
棚頂土層，
11
?
雨水收集裝置，
12
?
水渠
。
具體實施方式
[0029]為使本申請實施例的目的
、
技術方案和優點更加清楚，下面將結合本申請實施例中附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚
、
完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅
是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例
。
通常在此處附圖中描述和示出的本申請實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計
。...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.
一種基于太陽能的地下種植方法，其特征在于：包括以下步驟：步驟
A
：選址；步驟
B
：在選址處的地下構建種植空間；步驟
C
：在構建的種植空間的頂部土層的表面布設導光機構和太陽能發電機構，在種植空間內設置與太陽能發電機構電連接的溫度調節機構和通風機構；步驟
D
：在構建的種植空間內種植作物，種植時在布設導光機構的區域種植喜陽作物，在布設太陽能發電機構的區域種植喜陰作物，并通過溫度調節機構和通風機構控制種植空間內的溫度和濕度
。2.
一種基于太陽能的地下大棚，其特征在于：包括布設在地下的大棚本體，所述大棚本體的棚頂土層
(10)
上設置有導光機構和太陽能發電機構，所述大棚本體內設置有與太陽能發電機構電連接的溫度調節機構和通風機構
。3.
根據權利要求2所述的一種基于太陽能的地下大棚，其特征在于：所述導光機構和太陽能發電機構交替布設
。4.
根據權利要求2所述的一種基于太陽能的地下大棚，其特征在于：所述導光機構為導光管陣列
(3)
，所述導光管陣列
(3)
由數個導光管呈矩陣排列而成，光導管的直徑為
300
?
400mm
，每列導光管之間的間距為3?4米，每行導光管之間的間距為3?4米；所述導光管包括設置在棚頂土層
(10)
中的導光通道，所述棚頂土層
(10)
的表面設置有與導光通道配合的半球形聚光器，所述導光通道內設置有與半球形聚光器配合的反光裝置，通過所述反光裝置將所述半球形聚光器獲取的光線折射到大棚本體內
。5.
根據權利要求2所述的一種基于太陽能的地下大棚，其特征在于：所述太陽能發電機構為光伏陣列
(1)
，所述光伏陣列
(1)
布設在大棚本體頂部未布設導光機構和通風機構的區域，且所述光伏陣列
(1)
的下邊緣均設有雨水收集裝置
(11)
，所述雨水收集裝置
(11)
為分別設置在每一排光伏陣列
(1)
上數個的不銹鋼管，所述不銹鋼管的頂部設置有開口，且所述不銹鋼管的橫截面為半圓形或
U
形，每個所述不銹鋼管通過螺栓依次與每排光伏陣列
(1)
上的數個光伏板的下邊緣固定貼敷，所述雨水收集裝置
(11)
還包括設置在相鄰兩個大棚...

【專利技術屬性】
技術研發人員：袁艷平，
申請(專利權)人：西南交通大學，
類型：發明
國別省市：