[发明专利]一种农业种植系统

说明书

本发明提供一种能够实现对土壤温度的人工干预且能够抑制成本的农业种植系统，其为基于太阳能发电的人造地暖的农业种植系统。该农业种植系统的特征在于，包括：太阳能发电装置，其将太阳能转化为电能；以及电热转化装置，其埋设于土壤中，并与所述太阳能发电装置连接，对该电热转化装置周围的土壤供热。

技术领域

本发明涉及一种农业种植系统，特别是涉及一种基于太阳能发电的人造地暖的农业种植系统。

背景技术

土壤温度是直接或间接影响植物生长和发育的重要环境因子，土壤温度主要影响种子萌发、根系生长和吸收水分及养分。植物根系生长对土壤温度变化非常敏感，每个物种都有一个根系发育的最适温度范围。目前已经实现通过灌溉、大棚种植、电灯照射等技术手段对水、气温、光照等植物生长要素进行人为干预和控制。然而土壤的热量基本来源于太阳辐射，土壤温度则由气温、环境、土地状况等因素决定，无法人为直接对土壤温度的进行干预。

发明内容

发明要解决的问题

为了解决上述问题，本发明提出一种基于太阳能发电的人造地暖农业种植系统，以较低的经济成本直接干预控制土壤温度，促进农作物的生长。

用于解决问题的方案

本发明的农业种植系统为基于太阳能发电的人造地暖的农业种植系统，该农业种植系统的特征在于，包括：太阳能发电装置，其将太阳能转化为电能；以及电热转化装置，其埋设于土壤中，并与所述太阳能发电装置连接，对该电热转化装置周围的土壤供热。根据本发明的农业种植系统，系统将太阳能转化为电能后再转化为热能，持续地向周围的土壤供热，以将土壤温度保持在目标植物的最合适温度区间内。由此实现对土壤温度的人工干预，以促进作物生长。并且，由于以太阳辐射为能量来源，因而能够抑制成本。

优选的是，本发明的农业种植系统包括蓄电池，该蓄电池设在所述太阳能发电装置和所述电热转化装置之间，用于储存来自所述太阳能发电装置的电能以及向所述电热转化装置供电。通过将来自太阳能发电装置的电能利用蓄电池贮存起来，从而即便在夜晚或阴雨天太阳能发电装置无法工作时，也能够利用蓄电池对电热转化装置进行供电。

优选的是，所述蓄电池经由DC/DC斩波器与所述太阳能发电装置连接。

优选的是，所述蓄电池经由控制器与所述电热转化装置连接，该控制器控制所述蓄电池的电能输出。通过利用控制器对电能输送进行控制，从而能够根据需要将电热转化装置的温度控制在预设的范围内，进而对土壤温度进行控制。

优选的是，该农业种植系统包括温度传感器，其反馈所述土壤的实时温度，所述控制器根据所述温度传感器的反馈信号进行电能输出控制。通过利用控制器和温度传感器进行控制，能够自动地保持土壤温度恒定。

优选的是，所述电热转化装置包括由高分子基热敏电阻材料制成的电热线材。这种高分子基热敏电阻材料为例如PVC材料，是一种添加了导电组分的高分子材料，其电阻率随着温度的上升而呈非线性增大。这种非线性性能使得电热线材加热温度存在极限，不至于伤害植物的根系。此外，这种高分子材料还具有优异的防腐蚀性能，可以长年埋在土壤中，并保持性能稳定。且工作在安全电压以下，不会出现因漏电而导致安全事故。

优选的是，所述电热线材呈线状、圈状或轮状。从而不会影响土壤的透气性能、渗水性能，也不影响植物根系的生长空间。

优选的是，所述电热转化装置包括多孔材料制的板构件，所述电热线材铺设在所述板构件上，由此能够实现电热线材的铺设平面平整。

优选的是，所述电热转化装置设置在成熟植物根系纵向深度的1/3或1/2或2/3或1倍处。

优选的是，所述电热转化装置与市电电网连接。由此能够将电热转化装置的供电系统自由切换为太阳能供电或市电电网，从而能够在天气条件不好时或者夜间接入电网，采用市电供电，以对土壤持续供热，确保温度稳定。