本发明涉及一种与农牧业大棚结合的双面光伏系统。
背景技术：
光伏组件可利用清洁、环保的太阳能发电。在传统能源即将枯竭的今天，太阳能作为一种重要的新型能源，其发展潜力巨大。太阳能光伏组件可广泛应用于照明、供暖等实用领域，也可作为电能储存、转换，属于清洁、环保的新型能源。
光伏组件可将太阳光能直接转化为电能，且发电过程中不会造成环境污染，是一种绿色环保的能源生产装置。
为了提高畜牧业和种植业的产量，进而提高经济效益，因此需要修建比较大的养殖用的养殖棚和种植用的大棚，而比较大的养殖棚和种植需要较大规模的占地面积，如果仅将比较大的地面用来修建养殖棚或种植棚，而不进行二次利用，则不能实现现在提倡的利益最大化。并且，由于畜牧业和种植业生存环境一般都要求有适宜的温度，因此需要设置单独的供热装置进行供热，这种设置单独的供热装置进行供热的方案不仅会导致养殖棚或种植棚的制造成本提高，而且还会使整个养殖棚或种植棚的结构更加复杂。
因此，如何既能保证合理利用养殖棚或种植棚，又同时能降低养殖棚或种植棚的使用成本，并且还要保证种养殖棚或种植棚的结构比较简单成为本领域的技术人员亟需解决的技术难题。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种与双面光伏发电系统结合的农牧业大棚结构。
本发明为一种与双面发电光伏系统结合的农牧业大棚结构，其技术方案为：
一种与农牧业大棚结合的双面光伏系统，其特征在于：所述大棚结构包括主体部分和光伏部分，所述主体部分包括前后墙和棚顶，所述光伏部分包括立柱、支架结构、光伏阵列和安装附件，所述光伏部分安装在所述棚顶的上方，所述棚顶通过所述立柱和所述支架结构安装在所述前后墙上作为所述光伏组件的反射面。
本发明提供的一种与农牧业大棚结合的双面光伏系统，还包括如下附属技术方案：
其中，所述棚顶通过所述立柱和所述支架结构倾斜地安装在所述前后墙上。
其中，所述主体部分还包括窗户，所述窗户设置在所述前后墙上。
其中，所述棚顶由第一倾斜面构成。
其中，所述棚顶由第二倾斜面和第三倾斜面构成，所述第二倾斜面和第三倾斜面构成南北坡的棚形结构。
其中，所述第一倾斜面和所述第二倾斜面对称地安装在所述前后墙上。
其中，所述棚顶的一端安装在所述窗户的顶部，所述棚顶的另一端安装在所述窗户的底部。
其中，所述棚顶的高度及阵列前沿后侧棚面接受阳光直接辐射的反射面宽度满足如下关系：
c＝b×cotγ
其中：γ为太阳相对于棚顶的入射角度，b棚顶距离光伏阵列前沿的垂直高度，c为阵列前沿后侧棚面可被直射入射光照射到的反射面的宽度。
其中，所述棚顶为具有高反射率的材料；或，所述棚顶为柔性材料。
本发明的实施包括以下技术效果：
本发明提供的含有双面组件的农牧业大棚结构通过在养殖棚或种植棚的主体部分的上方安装光伏系统，并利用养殖棚或种植棚的主体部分的棚顶作为光伏系统的反射面，从而既保证了光伏发电的效益，还保证了农业养殖和种植需要的合理采光；并且，本发明采用漫反射的彩钢瓦或者柔性薄膜作为棚顶，大大提升了系统效率和收益。再者，采用本发明的结构，可以适当地降低阵列倾角，通过棚顶的设计和利用，增加了组件背面的发电收益，在提高系统装机容量的同时，仍能保证整体收益的提升。
安装光伏阵列的立柱和支架作为主要构件搭载棚顶作为反射面以增强组件背面的受光强度和受光的均匀性。并通过优化设计反射面的大小、倾角以及反射面相对于光伏阵列的高度，选择合适的反射面材料，以进一步保证光伏阵列背面的受光强度和均匀性，以提高组件背面的发电增益；而适当降低阵列倾角，既提高了装机容量，又能保证含有双面组件的农牧业大棚结构有合理的收益。
附图说明
图1为本发明的一种与农牧业大棚结合的双面光伏系统的一种实施例的结构示意图。
图2为本发明的另一种与农牧业大棚结合的双面光伏系统的一种实施例的结构示意图。
图3为本发明的一种与农牧业大棚结合的双面光伏系统的角度关系示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例以及附图对本发明加以详细说明，需要指出的是，所描述的实施例仅旨在便于对本发明的理解，而对其不起任何限定作用。
参见图1-2所示，本实施例提供的一种与农牧业大棚结合的双面光伏系统，其所述大棚结构包括主体部分和光伏部分，所述主体部分包括前后墙和棚顶，所述光伏部分包括立柱2、支架结构1、光伏阵列6和安装附件，所述光伏部分安装在所述棚顶的上方，所述棚顶通过所述立柱和所述支架结构安装在所述前后墙上作为所述光伏组件的反射面。本实施例提供的含有双面组件的农牧业大棚结构通过在养殖棚或种植棚的主体部分的上方安装光伏系统，并利用养殖棚或种植棚的主体部分的棚顶作为光伏系统的反射面，从而既保证了光伏发电的效益，还保证了农业养殖的充足采光和种植需要的合理光照；采用本发明的结构，可以适当地降低阵列倾角，通过棚顶的设计和利用，增加了组件背面的收益，在提高系统装机容量的同时，仍能保证整体收益的提升。
优选地，所述棚顶通过所述立柱2和所述支架结构1倾斜地安装在所述前后墙上。本实施例通过将所述棚顶通过所述立柱2和所述支架结构倾斜地安装在所述前后墙上，以进一步增强光伏阵列的背面受光和受光的均匀性。
优选地，所述主体部分还包括窗户，所述窗户设置在所述前后墙上。本实施例通过在主体部分的前后墙上设置窗户，不仅提高了养殖棚的采光，保证了种植棚的合理光照，而且还能使棚顶接受更多的光，从而提高了组件阵列的背面受光强度，进而提高了组件的发电效率。
优选的，如图1所示，所述棚顶由第一倾斜面3构成。本实施例通过将棚顶设置成倾斜面作为组件阵列的反射面，以提高组件阵列的背面受光强度和受光的均匀性，进而提高组件的发电效率。
优选地，如图2所示，所述棚顶由第二倾斜面和4第三倾斜面5构成，所述第二倾斜面4和第三倾斜面5构成南北坡的棚形结构。本实施例采用南北坡的棚型结构，可以更好的解决阵列背面受光均匀性问题，南北两个坡顶可以对称，也可不对称设计，即南北两个坡的宽度、倾角和距地面高度均可根据实际情况设计，南坡棚顶保证阵列前沿背面受光的强度和均匀性，北坡棚顶反射面保证阵列背面后半部分，尤其是后沿部分接受反射光的强度和均匀性。
更优选地，所述第二倾斜面4和所述第三倾斜面5对称地安装在所述前后墙上。本实施例通过将所述第二倾斜面4和所述第三倾斜面5对称地安装在所述前后墙上，不仅使整个大棚结构美观，而且还能提高组件阵列背面受光强度的均匀性。
优选地，所述棚顶的一端安装在所述窗户的顶部，所述棚顶的另一端安装在所述窗户的底部。本实施例通过将棚顶的一端安装在所述窗户的顶部，所述棚顶的另一端安装在所述窗户的底部，能保证养殖棚的合理采光。
由于棚顶距离阵列的高度以及棚顶反射面倾角决定了阵列下方棚面接受阳光直射区域的宽度，这决定了接收阳光直接辐射的强度和背面受光的均匀性，所述棚顶的高度及阵列前沿后侧棚面接受阳光直接辐射的反射面满足如下关系：
c＝b×cotγ
其中：γ为太阳相对于棚顶的入射角度，b光伏阵列前沿距离棚顶的垂直高度，c为阵列前沿后侧棚顶面可被直射入射光照射到的反射面的宽度。
其中，所述光伏阵列的宽度一般为2-4米，优选地，所述光伏阵列的宽度为3米；所述太阳相对于棚顶的入射角度为10-90度，本实施例通过优化设计顶棚的倾角、组件阵列的倾角、以及棚顶相对于组件阵列的高度，以增大棚顶尤其是阵列下方棚顶的可被阳光直接辐射的面积，保证组件阵列背面接受反射光的均匀性，实现了双面组件与农业养殖的完美结合。
优选地，所述棚顶采用彩钢瓦、pvc浪瓦等具有高反射率，且易于安装更换的材料制作；或，所述棚顶采用反射膜、篷布等具有较高反射率的柔性材料；或，所述棚顶采用不锈钢板等反射材料制作。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。