[发明专利]一种风光互补发电的零排放温室系统

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种新型的温室系统，尤其是以太阳能和风能作为主要能量来源的一种风光互补发电的零排放温室系统。

背景技术

目前，温室大棚的主要供暖方式为炉煤火加热，这种供暖方式有很多缺点,温室大棚在冬季的供暖期将消耗大量的煤炭并且会涉及到安全防火问题，存在安全隐患，此外，煤炭资源的高消耗也对国家能源安全是一个巨大的威胁，也带来了一系列的环境问题，如空气污染，土壤污染，酸雨等。本发明温室系统采用清洁的风能和太阳能取代燃煤供暖，避免了煤火加热产生的诸多问题，并且提高了系统的智能化管理程度。

由于太阳能和风能在时间上、地域上、性能上和经济上都存在一定的互补性，因此可以优化二者的配合，提供稳定的电力以满足供电需求。风光复合发电这种互补性的优点，可以使独立的太阳能和风能结合起来组成风光互补混合供电系统，提高供电系统的可靠性和经济性，向负载提供更加稳定持久的电能。

当前风光互补的混合供电方式已经被并已经应用于许多领域，技术已经比较成熟，如风光互补路灯、风光互补独立供电电源、风光互补通信站、风光互补水泵等，这对节约能源起了重要作用。本发明的温室系统既采用“风光互补”的原理进行能量收集，同时采集太阳能和风能，将其转化为电能和热能，为温室系统运行提供能量。

发明内容

本发明的一种风光互补发电的零排放温室系统，克服了现有的温室系统能源消耗多、污染程度高、智能化水平低的缺点，采用分布广泛的风能、太阳能的可再生清洁能源，运行周期内无污染，并且适应力强，适用于各个地区。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：本发明采用风光互补发电技术，提供温室系统的全部电力需求，以太阳能集热加热土壤为主，空气加热辅助采暖，收集的热量存储在安放在温室内的储热水箱中，在控制系统的作用下，当温室的温度低于其设定值时，系统控制储热水箱中的热水通过循环泵，将热量源源不断地送入埋有地热盘管的土壤中，根据温室的空气温度将部分热量输送到空气换能器中，使温室土壤和空气温度都处在种植的最佳点，此外，控制系统根据温室内的环境参数，以合适的控制逻辑调整发电系统和储能系统，配置其工作的时间段，既保证温室内的温度维持在稳定的范围内，又避免了不必要的损耗，提高能源利用率。

本发明的有益效果是：本发明的一种风光互补发电的零排放温室系统，保证温室系统在冬季的整个运行周期内温室内温度不低于20℃，土壤温度不低于15℃，且所需的能耗全部自给自足，不产生任何污染物，实现了温室全年运行的零排放；提高绿色能源的利用率，为温室的供能提供一种新的方案。

附图说明

图1为本发明温室系统的总体设计架构；

图2为本发明温室系统的风光互补供电系统结构；

图3为本发明温室系统的空气供暖和空气调节系统；

图4为本发明温室系统的土壤供暖和空气供暖系统。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明温室系统做更详细地描述：

实施例1

结合图1，图1是本发明温室系统的总体设计架构；供电系统采用现在技术已经完善的风光互补发电系统，风光发电系统的发电量可以供应温室内部所有电气设备，风光互补设备根据当地气象数据和用户的功率需求来选择，主要使其功率满足要求。在本系统中，太阳能土壤加热系统是单独独立的系统，采用专用平板太阳能集热器，收集免费的太阳能热量，加热系统内的介质。本方案基本可以实现温室大棚零（低）排放供暖。

实施例2

结合图2，图2是温室系统的风光互补供电系统结构；它是由风力发电机组、太阳能电池阵列、蓄电池组、控制器、逆变器、系统监控系统等组成。控制器用来控制太阳能电池和风力发电机发出的电能分配，并存储在蓄电池中，当负载为直流负载时，通过控制器的作用将直流电直接输送给负载；当负载为交流时，控制器先使直流电通过逆变器将其转化为交流电后再供给负载使用。

实施例3

结合图3，图3是温室系统的空气供暖和空气调节系统；在控制系统作用下，将集热系统加热后的水通过循环泵，将热量通过棚内的管路输送到空气换能器中，此外，空气调节器仍使用相同的空气换能器。需要进行空气调节时，通过控制系统对管路进行切换，利用风机将新鲜空气通过空气换能器，促进大棚内空气流通。

实施例4