具有光伏组件的植物工厂的制作方法

本实用新型涉及光伏农业的技术领域，具体而言，涉及一种具有光伏组件的植物工厂。

背景技术：

目前的植物工厂系统大致可分为三种：自然光型、混合光型和人工光型。这三种系统通常都需要实时监测厂房内的光照、温度、湿度、水分等参数，还需要控制系统来判断厂房内的各项参数是否符合厂房内植物的生长需要，然后控制调温、调湿、供水等设备做出相应的操作。为了保证光照充足，自然光型和混合光型的厂房的表面通常是透明的材质，在混合光型和人工光型的植物工厂内，除太阳外，还有另外的光源，在阴天下雨或者其它光线不足的情况下，备用的光源启动，为厂房内的植物补充光照。这些设备都需要电力来驱动，这样，为了能够保证厂房内的植物能够正常生长而耗费了大量的电力，植物工厂的运营成本较高，经济效益低。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种具有光伏组件的植物工厂，以解决现有技术中的植物工厂经济效益低的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种具有光伏组件的植物工厂，包括：厂房主体，厂房主体包括侧壁和顶壁，侧壁和顶壁围成容纳空间，容纳空间内设置有发光体以提供植物所需的光；光伏组件，光伏组件设置在厂房主体的外壁上；检测组件，检测组件包括温度传感器和光量子传感器，温度传感器和光量子传感器均设置在厂房主体内；控制组件，控制组件与发光体、温度传感器和光量子传感器均电连接。

进一步地，发光体包括多个LED灯，多个LED灯相间隔地设置在厂房主体的内壁上。

进一步地，光伏组件包括多个顶壁光伏组件，顶壁包括平面段和斜面段，多个顶壁光伏组件分别设置在平面段和斜面段上。

进一步地，光伏组件还包括多个侧壁光伏组件，各侧壁光伏组件可枢转地安装在侧壁上。

进一步地，植物工厂还包括驱动机构，驱动机构与侧壁光伏组件相连，以驱动侧壁光伏组件转动。

进一步地，侧壁光伏组件的上侧与侧壁可枢转地连接，侧壁光伏组件的下侧为自由端。

进一步地，驱动机构为电推杆，电推杆与控制组件电连接，电推杆的第一端固定在侧壁上，电推杆的第二端与侧壁光伏组件相连。

进一步地，光伏组件为晶硅光伏组件，或者光伏组件为铜铟镓硒光伏组件。

进一步地，检测组件还包括湿度传感器，湿度传感器与控制组件电连接，湿度传感器设置在厂房主体的内部以测量厂房主体内的湿度。

进一步地，检测组件还包括空调器，空调器设置在厂房主体内并与控制组件电连接。

应用本实用新型的技术方案，这种具有光伏组件的植物工厂主要包括：厂房主体、光伏组件、检测组件和控制组件。厂房主体内设置有发光体，可以给植物提供光合作用所需要的光照，厂房主体内还设置有检测组件，可以检测厂房内的温度和光照情况。控制组件和发光体、检测组件电连接。检测组件检测到的信息传输给控制组件，由控制组件判断厂房内的植物是否处于合适的环境中，然后控制发光体和其它设备做出相应的调整。光伏组件设置在厂房的外壁上，可以利用阳光发电，这些电可以用于植物工厂的运行，包括检测、控制、补光等。节省了使用外部电源供电的费用。本实用新型的技术方案有效地解决了现有技术中的植物工厂经济效益低的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的具有光伏组件的植物工厂的实施例的主视图示意图；以及

图2示出了图1所示的具有光伏组件的植物工厂的左视图示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、厂房主体；11、侧壁；12、顶壁；20、光伏组件；211、顶壁光伏组件；212、侧壁光伏组件；22、驱动机构。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。

如图1和图2所示，本实施例的具有光伏组件的植物工厂，包括：厂房主体10，光伏组件20、检测组件和控制组件。厂房主体10包括侧壁11和顶壁12，侧壁11和顶壁12围成容纳空间，容纳空间内设置有发光体以提供植物所需的光。光伏组件20设置在厂房主体10的外壁上，检测组件包括温度传感器和光量子传感器，温度传感器和光量子传感器均设置在厂房主体10内。控制组件与发光体、温度传感器和光量子传感器均电连接。

应用本实施例的技术方案，这种具有光伏组件的植物工厂主要包括：厂房主体10、光伏组件20、检测组件和控制组件。厂房主体内设置有发光体，可以给植物提供光合作用所需要的光照，厂房主体内还设置有检测组件，可以检测厂房内的温度和光照情况。控制组件和发光体、检测组件电连接。检测组件检测到的信息传输给控制组件，由控制组件判断厂房内的植物是否处于合适的环境中，然后控制发光体和其它设备做出相应的调整。光伏组件设置在厂房的外壁上，可以利用阳光发电，这些电可以用于植物工厂的运行，包括检测、控制、补光等。节省了使用外部电源供电的费用。本实施例的技术方案有效地解决了现有技术中的植物工厂经济效益低的问题。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，发光体包括多个LED灯，多个LED灯相间隔地设置在厂房主体10的内壁上。LED灯的能量转化效率高，灯光投射角度范围大，比普通的日光灯寿命长、省电，而且没有有害金属，有利于回收利用，所以更环保。多个LED灯间隔设置，可以使光线覆盖的面积更大，让温室内的植物都能接收到光线。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，光伏组件20包括多个顶壁光伏组件211，顶壁 12包括平面段和斜面段，多个顶壁光伏组件211分别设置在平面段和斜面段上。因为在温带地区，阳光大部分时间都不是垂直入射的，在北半球，照射方向一般是从南到北的，所以一般将顶壁光伏组件211设置在斜面段的南侧和南侧的平面段。顶壁12的斜面段具有一个倾角，斜面段上的顶壁光伏组件211也就具有倾角，当阳光不垂直入射时，倾斜的光伏组件20能接收到更多的阳光。当阳光接近垂直入射时，平面段上的顶壁光伏组件211能接收到更多的阳光。在本实施例的技术方案中，平面段靠近植物工厂的边沿，更优地，例如在北半球，平面段位于厂房顶部的南侧，斜面段位于厂房顶部的北侧。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，光伏组件20还包括多个侧壁光伏组件212，各侧壁光伏组件212可枢转地安装在侧壁11上。在北半球，一般在东、西、南侧壁11上安装侧壁光伏组件212，侧壁光伏组件212可以转动，然后根据阳光入射的角度倾斜一定的角度，这样可以尽可能地接收到更多的阳光，从而提高发电量。在侧壁光伏组件212背面方向上的侧壁11上可以安装透明玻璃，用透明玻璃代替侧壁11的材料，这样当侧壁光伏组件212抬起后，既不会影响厂房内的温度、通风等环境，还可以增加厂房内的采光，减少LED灯的使用，节能省电。这样当室内光线充足时，就使侧壁光伏组件212处于最适合发电的角度，如果室内光线不足，就调节侧壁光伏组件212的倾角，使更多的阳光进入厂房内，为植物提供必要的光照。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，植物工厂还包括驱动机构22，驱动机构22与侧壁光伏组件212相连，以驱动侧壁光伏组件212转动。用驱动机构22来使侧壁光伏组件212 转动，来调节侧壁光伏组件212的倾角，这种方式比人工调节更精确、而且省时省力，效率更高。

如图1和图2所示，在本实施例的技术方案中，侧壁光伏组件212的上侧与侧壁11可枢转地连接，侧壁光伏组件212的下侧为自由端。侧壁光伏组件212的上侧与侧壁11相连的连接方式可以选用套筒和枢转轴连接，具体地，可以在侧壁光伏组件212的上侧和侧壁11上设置套筒，并用枢转轴转过套筒，侧壁光伏组件212可以绕着枢转轴转动。

如图1和图2所示，在本实施例的技术方案中，驱动机构22为电推杆，电推杆与控制组件电连接，电推杆的第一端固定在侧壁11上，电推杆的第二端与侧壁光伏组件212相连。电推杆的第二端可以与侧壁光伏组件212的下侧固定连接，并且，电推杆的第二端可以绕着侧壁11上的固定连接处转动，而且，此处可以通过阻尼件实现自锁。电推杆可以伸长或者缩短，当电推杆缩短到最短时，侧壁光伏组件212处于竖直位置。当需要通风或者迎合阳光照射方向，提高发电量时，电推杆伸长，会将侧壁光伏组件212的下侧边顶起一定的高度，然后电推杆也随之向上转动，最后通过阻尼件实现推杆位置的固定。电推杆用控制系统控制，根据厂房内的采光需要，精确地调节侧壁光伏组件212的倾角。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，光伏组件20为晶硅光伏组件，或者光伏组件20 为铜铟镓硒光伏组件。晶硅光伏组件研究的时间较长，技术比较成熟，而且价格便宜，而铜铟镓硒光伏组件发电性能好、外形美观，具体地，可以根据实际的需要来选择合适的光伏组件20。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，检测组件还包括湿度传感器，湿度传感器与控制组件电连接，湿度传感器设置在厂房主体10的内部以测量厂房主体10内的湿度。湿度传感器将检测到的厂房内的湿度情况传输给控制组件，由控制组件来判断湿度是否适宜，并根据植物生长的需要做出相应的调整。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，检测组件还包括空调器，空调器设置在厂房主体10内并与控制组件电连接。控制组件根据厂房内的环境，控制空调器调节温度和通风条件，并且可以大致地调节厂房内的湿度，使厂房内的温度、通风条件适宜植物的生长。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。