[发明专利]热管-PV/T一体化遮阳装置

说明书

热管‑PV/T一体化遮阳装置，即在PV/T的基础上应用热管技术，通过管内工质的相变，提升PV/T遮阳装置的集热效率和发电产量。该装置应用于温室大棚，主要包括PV/T组件、热管、蓄电池、控制器、逆变器、交流负载、直流负载、温度传感器、U型槽、连接杆架、支杆、套杆、螺丝杆套、连接杆、螺丝杆、支撑杆等。通过温度传感器观测棚内温度，松动和拧紧螺丝套筒从而上下改变PV/T组件的遮阳角度，同时可转动连接杆架来实现遮阳装置跟踪太阳光照，对棚内进行遮阳的同时，实现集热和发电的功效。改善由于室内温度过高引发的作物生长停滞，甚至枯萎的现象，以期为作物生长营造适宜的室内环境，提升作物的品质和产量。

技术领域

本发明涉及温室大棚遮阳技术领域，具体为热管-PV/T一体化遮阳技术。

背景技术

国内研究发现，在夏季晴天大棚薄膜封闭的时候，棚内温度比棚外高20℃以上，甚至可达30℃。冬季，一小时就可以使棚内温度达到40℃以上。国外学者Castellano S发现夏季在高辐射地区，温室大棚通常面临过度温升引起的作物枯萎、甚至枯死问题。短暂的或持续的高温导致植物的形态解剖学、生理发生变化，它们影响植物的生长和发展，并可能导致其经济产量急剧减少，通过合理地遮阳可以有效地调节大棚内的温度、湿度、光照强度。刘春香指出温度和湿度可能是产生作物“午休”的原因之一。遮阳在降低光照的同时, 也在一定程度上缓解了高温危害。除此，温室内CO₂浓度随温室作物的呼吸和光合作用而波动。随着白天植物光合作用的进行和温室通风的限制，温室内的CO₂浓度往往会下降到低于外部的水平。Cossu M指出遮阳对太阳辐射影响最大的是秋季(平均71%)，其次是冬季(69%)、春季(66%)和夏季(60%)。国内学者吴雪霞等人研究发现光照强度对于棚内作物的光合作用能力和抗病虫害能力有着直接的影响。因此，控制温室大棚内的光照强度在适宜的范围内变化，对于作物产量和品质的提升有着积极地促进作用。

遮阳网（布）、涂反射层等传统的遮阳方式广泛应用于我国偏远农村地区，这些方式尽管在一定程度上减缓了日间棚内的环境温度，但并没有实现能源的有效利用，即发电和产热。同时，由于地域性特征，有些地方没有电力供给。夏季，大多农户仅仅只是采用自然通风和遮阳网的方式来降低棚内温度；冬季，加保暖被的方式减缓棚内热量散失。当在三伏天和冬至时这些措施明显的有些乏力。部分农户将光伏组件固定于温室大棚表面，种植喜阴类作物，如蘑菇等，有效的将太阳能转化为电能，但此种方式明显降低了温室大棚的种植权限。改变光伏的阵列方式（直线式和棋盘式）可有效改善棚内的光照分布，但随着棚内温度整体的升高，太阳能电池板表面温度亦随之升高，发电效率随着温度的升高下降。因此设计一种热管 - PV/T一体化遮阳装置，将其应用于温室大棚进行遮阳，通过光热模块有效地降低太阳能电池板表面温度，提升发电效率的同时将太阳能转化为热能，遮阳的同时，实现能源的有效利用。

中国发明专利名称为：一种温室大棚遮阳网自动收展装置及方法，申请号为：CN201811292994.3，该发明公开了一种温室大棚遮阳网自动收展装置及方法，包括大棚支撑架、挡板、自动收展机构和遮阳网。具有根据不同农作物的光照需求实现遮阳网的自动化操作管理，操作简单等特点。但也存在一些不足：仅是通过遮阳网的自动收缩来遮挡光照，并没有有效利用太阳能使之进行热利用或发电。中国发明专利名称为：一种光照可调的折叠式漫射玻璃温室光伏，申请号为：CN201610918523.3，该发明公开了一种光照可调的折叠式漫射玻璃温室光伏遮阳帘，包括设置于温室内的中央制系统与遮阳帘装置，具有能够根据温室内光照环境的变化，自动伸缩光伏薄膜遮阳机构，并微调光伏发电设备的透光面积特点，但是也存在一些不足，一是系统复杂，造价高，并且随着室内温度的升高，光伏电池表面温度升高，严重影响装置的发电效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种热管-PV/T一体化遮阳装置。