一种风能太阳能发电的智能植物种植装置的制作方法

文档序号:11780643阅读:429来源:国知局

本发明涉及一种种植空间,具体涉及一种风能太阳能发电的智能植物种植装置。



背景技术:

种植空间属于电动力农业范畴,它所涉及的每一块运行系统都离不开电能,如环境模拟、工厂操作、人员管理等都需要用电,而电资源在当前这个时代又是耗能最大最匮乏的资源,如何实现电资源利用的节能化是建造植物工厂需要考虑的核心问题,所以在尽量挖掘可利用资源上进行研究与开发是极为重要的,再加上有些植物工厂是建在无电力供应的地方,更需把电摆到最首要的位置来进行科学设计,当前电资源以水资源的利用最为广泛,还有煤发电、核发电、沼气发电等发电模式,而这些发电都有它的局限性。种植空间内补光系统是最为重要的系统,它是构成植物生物量的一种主要能源,没有光照,植物光合作用就不能正常进行,一切代谢与活动所需的能量就不能供给,植物的正常生长就不能进行,根据科学家对光照的多年研究表明,植物的光合作用单元叶绿素对于特定波段的光源有嗜好性,如红光、蓝光、远红光,除了这些光外,其它光质的光照利用率转换率并不高,为了使植物工厂内的植物有更高的光合作用效率,一般选择红蓝光为主的人工补光系统。人工加水创造适合的湿度环境外,还可对于环境温度产生影响,栽培一些需水较少的植物如蔬菜及瓜果的栽培,只需保持一定的空气湿度即可的。如微喷或加湿可除低湿度与除去空气中的悬浮的微小尘粒,还可结合根外追肥或杀菌技术进行空间杀菌与叶面补肥。

但是现有的电能是这个时代最匮乏的资源,人工补光、人工加水容易出现误差费时费力。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是电能资源的匮乏,人工补光、人工加水容易出现误差费时费力,目的在于提供一种风能太阳能发电的智能植物种植装置,解决电能资源的匮乏,人工补光、人工加水容易出现误差费时费力的问题。

本发明通过下述技术方案实现:

一种风能太阳能发电的智能植物种植装置,包括种植区域、 N个风能太阳能发电装置,N为自然数、总蓄电池、光源补光装置、超声波雾化加湿装置;风能太阳能发电装置设置在种植区域外部,通过电缆和设置在种植区域内部连接,光源补光装置、超声波雾化加湿装置均设置在种植区域内部,其中:风能太阳能发电装置:包括晶体模块、风扇模块、蓄电模块;晶体模块包括半导体板,支撑杆,定时转动器;定时转动器控制支撑杆转动,支撑杆带动半导体板转动方向,晶体模块采集光能转换成电能并通过电缆传输至蓄电模块;风扇模块采集动能并转换成电能并通过电缆传输至蓄电模块;蓄电模块通过电缆接收电能并传输至总蓄电池;总蓄电池:接收所有蓄电模块传输的电能;光源补光装置:包括补光控制器、Y个补光灯,Y为自然数,补光控制器采集总蓄电池中的电能,并控制电能的流向传输至补光灯中;超声波雾化加湿装置:包括喷头控制器、X个雾化喷头,X为自然数,喷头控制器接收水管中的水并传输至雾化喷头中。种植空间属于电动力农业范畴,它所涉及的每一块运行系统都离不开电能,所以本发明采用动能光能发电,动能光能发电能避免传统的动能发电和光能发电的缺陷,没有光照时可利用动能发电,没有风可利用光能发电,对发电装置做了一个双层保障;传统的光能发电,半导体板的方向固定,可是太阳的光照方向是不固定的,不利于光能的充分吸收,本发明根据太阳升起落下的方向,可设置定时转动器的时间,让半导体板最大限度的跟随阳光的方向,最大化的吸收光能。根据科学家对光照的多年研究表明,植物的光合作用单元叶绿素对于特定波段的光源有嗜好性,如红光、蓝光、远红光,除了这些光外,其它光质的光照利用率转换率并不高,为了使植物工厂内的植物有更高的光合作用效率,一般选择红蓝光为主的人工补光系统,通常不同光质的科学搭配比例为R/B为10-5/1,这样的光对于植物的栽培是最合适的,而且在光周期上通常采用二十四小时全光照补光与400US的脉冲补光相结合,实现光照光合时间的最大化,而对于光周期敏感的开花结果植物,一般还是要求光期暗期分明的补光方式,本发明可根据不同植物的需求,设置补光控制器,控制电能的方向,使每个植物都能得到最佳的光照时间和光照颜色。同理,本发明可根据不同植物的需求,设置喷头控制器,控制水流的方向,使每个植物都能得到最合适的水分。

所述光源补光装置,包括二极管光源补光装置和激光光源补光装置。种植空间的光源补光装置是最为重要的装置,它是构成植物生物量的一种主要能源,没有光照,植物光合作用就不能正常进行,一切代谢与活动所需的能量就不能供给,植物的正常生长就不能进行,二极管作为补光光源,它具有安装方便,光合效率高,省电节能的优点,据生产测定,在相同强度的光照强度下,二极管的耗电量只是常规补光灯的1/10用电量,另外,更重要的是二极管是冷光源,在栽培时可贴近植物叶片表面进行补光,效率更高,不发热与不改变环境与烧伤叶片,还有采用激光光源进行补光,也具有很高的补光效率。

所述二极管光源补光装置,补光灯为灯罩式或灯串式。现在用于植物工厂内的二极管补光灯有灯罩式与灯串式,具体可按栽培生产的实际需要而定,在安装时可平面也可垂面安装,以达到光照均匀,反光漫射利用最大化为原则即可,对于层次较多的立体栽培架可以在架间设计反光装置,可大大提高光源的利用率。采用二极管补光,安装布线也极为方便与快捷,而且也有防水防湿的作用,在高湿环境下也不会影响使用寿命,是当前植物工厂内补光系统的最佳选择。

本发明与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:

1、本发明一种风能太阳能发电的智能植物种植装置,在风能太阳能发电装置中,设置定时转动器的时间,让半导体板最大限度的跟随阳光的方向,最大化的吸收光能;

2、本发明一种风能太阳能发电的智能植物种植装置,本发明可根据不同植物的需求,设置补光控制器,喷头控制器,电脑代替人工,避免误差并且提高了效率;

3、本发明一种风能太阳能发电的智能植物种植装置,可用二极管光源补光,二极管是冷光源,在栽培时可贴近植物叶片表面进行补光,效率更高,不发热与不改变环境与烧伤叶片。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本发明实施例的限定。在附图中:

图1为本发明系统结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。

实施例

如图1所示,本发明一种风能太阳能发电的智能植物种植装置,包括种植区域、10个风能太阳能发电装置,总蓄电池、光源补光装置、超声波雾化加湿装置;风能太阳能发电装置设置在种植区域外部,通过电缆和设置在种植区域内部连接,光源补光装置、超声波雾化加湿装置均设置在种植区域内部,其中:风能太阳能发电装置有晶体模块、风扇模块、蓄电模块;晶体模块包括SiGe合金材料半导体板,支撑杆,定时转动器设置成北京时间早上6点到13点向东面转,13点到20点向西面转,其他时间不动;定时转动器控制支撑杆转动,支撑杆带动半导体板转动方向,晶体模块采集光能转换成电能并通过电缆传输至蓄电模块;风扇模块采集动能并转换成电能并通过电缆传输至蓄电模块;蓄电模块通过电缆接收电能并传输至总蓄电池;总蓄电池:接收所有蓄电模块传输的电能;光源补光装置有补光控制器并选取光控制器、50个LED补光灯,补光灯分为5CM、10CM、15CM三种大小,蓝、红、白三种颜色;补光控制器选用采集总蓄电池中的电能,并控制电能的流向传输至补光灯中;超声波雾化加湿装置:包括喷头控制器选取空气湿度控制器、50个雾化喷头,雾化喷头分为10种规格;喷头控制器接收水管中的水并传输至雾化喷头中。开始工作时,风能太阳能发电以后把电存到总蓄电池。光源补光装置和超声波雾化加湿装置都在总蓄电池处提取电量,光控制器和空气湿度控制器同时测出种植区域2号空间少光缺水,所以做出判断2号空间10个5CM的补光灯亮,颜色为白色,雾化喷头对2号空间土壤喷雾水30分钟。

以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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