一种可调透光率的光伏发电温室的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种光伏发电温室，更具体的说，涉及一种可以通过自身机构调整温室采光面透光率的光伏温室。
【背景技术】
[0002]在现有温室建设市场上，由于迫切的想在生产实践中既能够进行作物的生产又同时能够利用光伏设备进行发电，出现了各种各样的光伏温室。这些温室在一定程度上达到了既生产又发电的功能，是未来农业发展的很好的方向。特别是没有市电供应、电力供应不稳定、电力匮乏的地方更是一个很好的解决方法。但是，由于设计上的缺憾，在生产实践中现有的光伏温室不得不作出艰难抉择，一种解决方案就是牺牲大面积发电组件保证作物维持生产；另一种解决方案就是保证发电，然后仅仅种植完全不需要光照的作物(如食用菌等)。因此，生产实践中亟待发明一种既能够保证作物正常生长，在生长过程中提供作物所需的足够光照和提供必要的光照调控(提供遮荫)，同时能够最大限度地保持最够发电的面积的光伏温室。
[0003]目前，常规的光伏温室都采用固定的光伏发电组件和固定的角度，由于建筑设计和发电组件机构上的缺陷，导致光伏温室内光照条件不但差，而且一旦建成很难再次改变和提高。近年来，虽然很多研究人员投入了大量的时间和精力来研究光伏组件覆盖率和发电效率之间的关系，但是由于植物采光问题的复杂性、特殊性，以及光伏发电的复杂性，该研究方向尚未触及改善光伏温室室内光照的关键。而且，大量的研究表明，在相同的用地建设条件下，改变光伏组件的覆盖率最后的结果仍然是要种植者在发电和生产时间做艰难的抉择。因此，单纯改变光伏发电组件覆盖率，不能从根本上解决光伏温室现存的采光不足、生产广造不能得到保证等种种问题。
[0004]另外，在光伏温室的生产方面，由于温室密闭程度大大提高，因此温室内温度湿度控制都变的困难，常规的光伏温室都采用温室传统降温方法，从而导致了温室室内温度过高，进而影响了内部作物的正常生长。不能适应内部作物的调整。
[0005]因此，亟待开发一种既可以利用保持最大面积地光伏发电组件以保证发电量，另一方面也可以为植物提供必要的遮荫，进而达到控制光伏温室内植物生长的环境，同时协调光伏发电和植物生产之间的关系，提高了光伏温室对不同作物的适应性，最大限度地提高光伏温室的通用性，进而为未来光伏农业打好结实的理论和实践基础。
【发明内容】
[0006]针对现有日光温室在采光结构上存在的缺陷或不足，本发明目的在于，提供一种采光率可调的光伏温室，该光伏温室可以根据外界光照条件的不同和植物生长的不同要求而主动地改变采光面光伏组件的覆盖率，从而实现光伏温室主动控制采光率，从根本上突破了现有光伏温室的采光设计瓶颈，进而也达到了光伏温室在保证植物生产的同时光伏发电的最大化，同时也提高了光伏温室对不同作物和同一作物在不同生长期的适应性。
[0007]为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案:
[0008]一种可调透光率的光伏发电温室，包括东山墙、西山墙、一对侧面墙以及安装在东山墙、西山墙和侧面墙顶部的采光面骨架，所述的采光面骨架底部设置有采光覆盖薄膜，采光面骨架顶部平行设置有活动光伏组件和固定光伏组件，活动光伏组件可以相对于固定光伏组件移动或固定，以调整固定光伏组件与活动光伏组件之间的透光间隙大小。
[0009]进一步地，所述的固定光伏组件在采光面骨架顶部间隔设置，由透光间隙间隔开；在透光间隙上方设置所述的活动光伏组件，相邻的活动光伏组件之间连接并联动。
[0010]优选地，所述的透光间隙的面积大小为一个活动光伏组件面积大小的整数倍。
[0011]进一步地，所述的活动光伏组件一个或一个以上构成一组，每一组活动光伏组件均间隔设置，安装在平行于骨架顶面设置的滑轨上，并由驱动导索调整活动光伏组件的位置。
[0012]进一步地，所述的采光面骨架上间隔设置有固定座，固定座底部通过螺栓紧固在采光面骨架上，固定座顶部两侧向外延伸一部分，在固定座延伸部分与采光面骨架之间利用固定件将固定光伏组件安装固定，使固定光伏组件平行采光面骨架上表面设置；固定座顶部下凹，在凹陷部分设置所述的滑轨。
[0013]进一步地，所述的滑轨为倒T形滑轨，滑轨中装配有T形滑块，滑块通过连接杆伸出滑轨并在连接杆端部固定设置有安装板；在安装板上利用螺栓固定安装有滑动座，滑动座顶部两侧向外延伸一部分，在滑动座延伸部分与安装板之间利用固定件将活动光伏组件固定安装；相邻的两个滑动座之间间隔设置一组或一组以上活动光伏组件。
[0014]进一步地，所述的东山墙高而西山墙低，使采光面骨架大部分朝向西方；采光面骨架西山墙起始，以与水平面呈α的角度延伸长度L1，继而以与水平面呈β的角度延伸长度L2，使采光面骨架的最高点高于东山墙，继而弯折并延伸长度L3与东山墙顶面相接；其中α
，L^i L 3 L 2 °
[0015]进一步地，所述的东山墙中均匀铺设有用于存储热量以提高室温的通风蓄热管道。
[0016]进一步地，所述的东山墙顶部通过转轴安装有旋转光伏组件，该旋转光伏组件利用驱动机构改变与水平面之间的角度并保持固定。
[0017]本发明的优点在于:
[0018]其一，采用可调采光率的光伏温室，使光伏温室建筑从根本上提高了光伏组件的覆盖率，光伏组件覆盖率可以在33%?100%之间调节。同时大大提高了光伏温室对不同光照需求作物的适应性。经过我们的科研实验表明，光伏温室采光面透光率维持在30%以上即可完全不影响温室中喜光果菜类作物的生长，因此新型的可调透光率光伏温室完全可以满足温室生产对设施结构的要求，不会对温室生产造成影响，同时可以提供光伏电力供应。
[0019]其二，植物本身需要遮荫以维持正常的生长；温室用的遮阳网透光率一般在30%?70%之间。因此，当遮荫率为30%时，对应的透光率为70%，可调采光率光伏温室可以调整到66% ;当遮荫率为70%时，对应的透光率为30%，可调采光率光伏温室可以调整到33%。故可调透光率光伏温室完全可以实现温室作物所需的光照强度和调整幅度。
[0020]其三，为了保证每栋温室在冬季都有充分的采光，温室在设计时必须预留出合理的日照间距，该日照间距是按照冬至日正午前后温室不遮光来设计的，因此造成了温室园区的整体土地利用率在50%左右。而在生产实践中温室间的地块在大多数的时间里是完全没有用处的，因此本发明利用了设置在温室后坡的光伏发电板来利用该区域的光照资源。通过合理利用该区域的光照资源，大大提高了温室园区的土地利用率，根据初步计算可以提高土地利用率到80%。
[0021]其四，采光面光伏组件的左右移动采用了直线导轨技术，对整个屋面进行移动和定位，光伏组件行程短，移动平稳可靠。采光面透光率在0%?50%之间调整时整个屋面行程只有I?1.2米；采光面透光率在50%?67%之间调整时屋面行程也仅增加2?2.4米。因此，采光面透光率调整消耗能源少，而且采光面调整均在光照条件下才需进行，故完全可以由光伏发电自身来驱动。
[0022]其五，现有光伏温室不管是采用晶硅发电组件间隔布置，还是采用非晶硅透