目录
1.背景介绍
光伏农业大棚
1.1能源匮乏:我国的能源构以煤为主,是世界上最大自勺堞炭消费国,相对于巨大的人口基数,面临的能源资源形势十分严峻。
1.2环境污染:矿产资源能源等非可再生能游的生产和消费.对环境造成了极大的破坏和污染,节能减排形势严峻。
1.3 电力紧缺:农业大棚地理位置以农村,郊区为主,电力等能源非常短缺,传统电网以到达这些地区。
1.4国家政策:能问题.农业问题趣来趣受到国家重视及相应的政筻斜。《太阳能光伏产业“十二五” 发展规划》已将太阳能光伏生态大棚电站的模式划定为BIPV(光伏建筑一体化)示范项目,享受国家财政补贴
2.光伏农业大棚介绍
光伏是将太阳光辐能直接转换为电能的新型发点系统。太棚的料“升温.保温\一向是搅扰农户的重点问题。”光伏农业大棚”,有解决这一难题.由干夏季的高温,在6一9月份众多品类的蔬菜无法正常成长,而“光伏农业大棚\如同在农业大棚外表补了一个分光计,可隔红外线,禁止过多的热量进入大棚;在冬季和黑夜的时候,则能禁止大棚内的红外波段的向外辐射,降低晚上温度下跌的速度。起到保温的作用。·
“光伏农业大棚''能供给农业大棚内照明等所需电力,剩余的电还能并网在“光伏农大棚\离网体系中,可与LED体系相调配,白天发电保障植物的成长,黑夜LED体系可应用白天发的电,给植物供给光照。
太阳光入射到地球表面包括:紫外线、可见光及红外线 紫外线占7% (改变植物物质结构,具有破坏性) 可见光占71% (提供照明、供植物光合作用〕 红外线占22% (产生热能〕
,300nm 360nm 440nrn 660nm 880nm
作
作合示意
400
600
800
1000 1200 1400 1600 1800 2000 入(nm) 非品硅单结薄透光率较低 光电转化 促进蛋白质与非碳水化合物的积累 透光率很高 光合作用 碳水化合物的合成延迟短日照植物的发育 蒸腾作用和雏持植株体温 膜透光组件光谱透过率 蓝光区域 被长为435-490nm 红光区域 波长为610-640nm 黄绿光域 波长为5105的nm 红外线域 波长为780-2400nm 太阳咒谱在280-315nm时,对植物形态与生理过程的影响极小,
太阳光谱在315-400nm时,植物对叶绿素吸收减少,影叫光周期效应,阻止植物茎佴长;
太阳光谱在400-520mn{蓝光}时,植物对叶绿素与类胡萝卜素吸收比例最大,对光合作用影响最大
太阳光谱在520一610时,植物对色素的吸收率不高.
太阳光的在610- 720nm(红光)时,植物对叶绿素吸收率低,对光合作用与光周期效应有显着影响:太阳咒谱在720-1000 nm时,吸收率低,刺激细胞延长,影响开花与种了发芽:
太阳光谱大于1000nm时,太阳能将转换成为热量. (以上数具有普遍代表性,具体到某品种可能有差异
透光率较低 透光率比较高 光电转化 热效应
小结:因此太阳光谱在400-520nm(蓝光〕和太阳光谱在610-720nm(红光〕这两个区间最有利于植物生长,为了增加植物所需要的光谱.可以采用两种方式:屋顶薄膜太阳能电池板和普通透明白玻间隔排列;采用LED灯补充植物需要的光谱,达到植物生长的光环境.同时,非晶硅太阳能组件发电需要的主要光谱为600nm,对紫外线几乎不透过,能有效阻挡紫外线对植物的生长影响.发电的同时确保植物光合作用有效进行,并到有效的保温作用。
3建筑方案
3.1类型一 3.2类型二 顶棚 主钢结构 隐框单坡采光顶结构 钢桁架形式 前后钢结构立柱基础 钢筋凝土基础 顶棚支撑结构 主次檩条方格布置形式 南侧 发电组件和专用附框与钢骨架柔性连接 屋顶部位采用普通夹胶玻璃 北侧 南北侧 4光伏大棚温室系统可选配置
立面采用锯化大板玻璃 4.1开窗系统(以达到通风降温的效果)
例如,湿帘为一风机降温系统:利水的蒸发降温原理实现降温目的.特制的湿帘能确保水均匀淋湿个降温湿布墙,当空气穿透湿帘介质时,与湿润介质表面进行水气交换实班对空气的加湿与降温
4.2喷雾系统
对于温室不仅起灌溉作用,还可以起到降温,调节湿度,叶面施肥等作用。
4.3生长系统
LED植物生长所400一520nm一蓝色的光线以及610-720nm红色光线,对于光合作用最大520 一 0nm一绿色的光线,被植物色素吸收的比率很低)。通过改变电流可以使LED发出不同色的光,LED 还可以方便地通过化学修饰方法和调整材料的能带结
构和带隙,实现红黄绿兰橙多色发光.如小电流时为红色的LED,随着电流的增加,可以依次变为橙色,黄色,最后为绿色.
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叶绿素a,b的吸收峰
选择蓝红LED灯,两种波长的光线,覆盖光合作用所需的波长范围,蓝色(470nm)和红色(627nm)的LED 灯,可以提供植物所需的光线