大棚用的调光补温系统、自动化光伏蔬菜大棚、调光补光系统

摘要

大棚用的调光补温系统，其特征在于：包括中空玻璃（1）、第一管道（113）、第二管道（114）、第一容器（21）、有色透明溶液（27）、热交换器（24），热交换器（24）能够使第一容器（21）内部的有色透明溶液（27）降温；热交换器（24）是可控的可以将热交换器置于进行热交换和不进行热交换两种状态。自动化光伏蔬菜大棚，具有前述的大棚用的调光补温系统以及太阳能电池板。调光补光系统，将有色透明溶液吸收的热量用于补光。本发明成本低廉、应用灵活、使用寿命长、稳定可靠。

说明书

技术领域

本发明农业领域，具体涉及大棚用的调光补温系统、自动化光伏蔬菜大棚。

背景技术

现有调光窗技术，价格高昂，寿命短，设计复杂，太阳光能量利用率不好，存在诸多 的需要改进的地方。

发明内容

为解决技术背景中叙述的问题，本发明提出了大棚用的调光补温系统、自动化光 伏蔬菜大棚。

本发明具有如下技术内容。

1、大棚用的调光补温系统，其特征在于：包括中空玻璃（1）、第一管道（113）、第二 管道（114）、第一容器（21）、有色透明溶液（27）、热交换器（24）；

中空玻璃（1）为片状；

有色透明溶液（27）包含溶剂和溶质，有色透明溶液（27）能够呈现出有色透明的状态， 有色透明溶液（27）装载在第一容器内；

中空玻璃（1）的容腔（110）的顶部通过第一管道（113）与第一容器（21）的容腔相通；

中空玻璃（1）的容腔（110）的底部通过第二管道（114）与第一容器（21）的容腔相通；

第二管道（114）的管道管径上包含用于驱动有色透明溶液（27）的驱动泵（121）和第一 阀（131），驱动泵（121）与第一阀（131）串联在第一管道（113）的管道路径上，驱动泵（121）可 以驱动第一容器（21）中装置的有色透明溶液（27）充注到中空玻璃（1）的容腔（110）内部；有 色透明溶液的有益效果如下，有色透明溶液在物理属性上对某段光波具有吸收能力，有色 透明溶液的溶质为液体故能够吸收微波，这两种吸收能力可以起到选择性透光和吸能的作 用，可以将植物（99）吸收效率低的光波和会导致植物（99）发热的微波吸收，以促进光合作 用；

热交换器（24）能够使第一容器（21）内部的有色透明溶液（27）降温；

热交换器（24）是可控的可以将热交换器置于进行热交换和不进行热交换两种状态。

2、如技术内容1所述的大棚用的调光补温系统，其特征在于：热交换器（24）与第一 容器（21）经由管道相通，第一容器（21）内部的有色透明溶液（27）能够从第一容器（21）内部 流出并流入热交换器（24）内部，流入热交换器（24）内部的有色透明溶液（27）能够从热交换 器（24）的内部流出并流入第一容器（21）。

3、如技术内容2所述的大棚用的调光补温系统，其特征在于：热交换器（24）与第一 容器（21）之间的管道还具有热通道阀（233、234）、热交换泵（222），热通道阀（233、234）用于 控制热交换器（24）与第一容器（21）之间的管道的开放和闭塞，热交换泵（222）用于驱动有 色透明溶液（27）的流动。

4、如技术内容1所述的大棚用的调光补温系统，其特征在于：热交换器（24）用于大 棚内部的气温控制。

5、如技术内容1所述的大棚用的调光补温系统，其特征在于：热交换器（24）为弯曲 的管道。

6、如技术内容1所述的大棚用的调光补温系统，其特征在于：热交换器（24）能够将 有色透明溶液（27）的热量散发到用于无土栽培的培植液（97）中。

7、如技术内容6所述的大棚用的调光补温系统，其特征在于：热交换器（24）与培植 槽（91）的壁之间具有热传导连接比如但不限于直接接触或使用导热体连接。

8、如技术内容6所述的大棚用的调光补温系统，其特征在于：热交换器（24）与培植 液（97）直接接触。

9、如技术内容1所述的大棚用的调光补温系统，其特征在于：还包括第二容器 （31）、第一连通道（213）、第二通道（214）、加热器（49）；

第二容器（31）分别通过第一连接通道（213）与第二容器（214）相连，第二连接通道 （214）的通道路径上具有液体阀（231），第一连接通道（213）的高度大于第二连接通道（214） 的高度；

液体阀（231）开放第二连接通道（214）时第一容器（21）内的有色透明溶液（27）能够涌 入第二容器（31）内并称之为‘蒸馏有色透明溶液’（37），液体阀（231）的阀门闭塞隔断第二 连接通道时，加热器（49）能够对第二容器（31）内的蒸馏有色透明溶液（37）进行加热，从而 对第二容器（31）内的有色透明溶液（27）进行蒸馏使其温度变高，进而使溶剂变成气体并通 过第一连接通道（213）排入到第一容器内进而被第一容器（21）内的有色透明溶液（27）冷却 吸收，第一容器（1）内的有色透明溶液（27）吸收溶剂蒸汽后自身浓度下降颜色变浅透光率 增加，在蒸馏进行及蒸馏完成时第二容器（2）内的蒸馏有色透明溶液（37）的浓度大于第一 容器（1）内的有色透明溶液（27）的浓度，此状态下如果开启液体阀（231）第一容器（21）内的 有色透明溶液（27）与第二容器（31）内的蒸馏有色透明溶液（37）的蒸馏残留物即溶质相混 合溶解从而使得第一容器（21）内的有色透明溶液（27）的浓度上升颜色变深透光率减少；如 果中空玻璃中有色透明溶液和第一容器内有色透明溶液的颜色深度不一致，那么只要使中 空玻璃内有色透明溶液排入第一容器后使第一容器内的有色透明溶液充注到中空玻璃的 容腔内，可以改变中空玻璃容腔内的有色透明溶液的颜色深度、透明度，故本系统的的中空 玻璃的颜色深度、透光率可以及时调节；

第二连接通道（214）上还具有可以驱动连接通道内液体的液体驱动泵（221）；第一连接 通道（213）上还具有可以控制第一连接通道（213）开通、闭塞状态的气体阀（232）；

还具有光传感器（S1）和自动化控制系统，第二管道（114）的管道管径上包含的用于驱 动有色透明溶液（27）的驱动泵（121）和第一阀（131）受自动化控制系统的控制，光传感器 （S1）安装在中空玻璃（1）的下方为自动控制系统提供中空玻璃（1）调控后的光照强度的参 照数据。

还具有气温传感器（S2）和自动化控制系统，气温传感器（S2）安装在中空玻璃（1） 的下方为自动控制系统提供中空玻璃（1）下方的气体温度的参照数据；

还具有用于为自动控制系统提供培植液（97）温度数据的液体温度传感器（S21）；

第二连接通道（214）所具备的液体阀（231）受自动化控制系统的控制，加热器（49）受自 动化控制系统的控制；

自动化控制系统能够决定是否通过第二管道包含的驱动泵（121）向中空玻璃（1）内注 入有色透明溶液；

自动化控制系统能够决定是否通过蒸馏动作控制第一容器（21）中有色透明溶液（27） 的浓度。

10、自动化光伏蔬菜大棚，其特征在于：具有技术内容1-9中任一技术内容所述的 技术特征以及太阳能电池板。

11、调光补光系统，其特征在于：包括中空玻璃（1）、第一管道（113）、第二管道 （114）、第一容器（21）、有色透明溶液（27）、热能发电模块、LED灯珠；

中空玻璃（1）为片状；

有色透明溶液（27）包含溶剂和溶质，有色透明溶液（27）能够呈现出有色透明的状态， 有色透明溶液（27）装载在第一容器内；

中空玻璃（1）的容腔（110）的顶部通过第一管道（113）与第一容器（21）的容腔相通；

中空玻璃（1）的容腔（110）的底部通过第二管道（114）与第一容器（21）的容腔相通；

第二管道（114）的管道管径上包含用于驱动有色透明溶液（27）的驱动泵（121）和第一 阀（131），驱动泵（121）与第一阀（131）串联在第一管道（113）的管道路径上，驱动泵（121）可 以驱动第一容器（21）中装置的有色透明溶液（27）充注到中空玻璃（1）的容腔（110）内部；有 色透明溶液的有益效果如下，有色透明溶液在物理属性上对某段光波具有吸收能力，有色 透明溶液的溶质为液体故能够吸收微波，这两种吸收能力可以起到选择性透光和吸能的作 用，可以将植物（99）吸收效率低的光波和会导致植物（99）发热的微波吸收，以促进光合作 用；

热能发电模块能够利用有色透明溶液（27）从太阳光（K）所吸收的能量而产生的热用于 发电；

LED灯珠能够发射植物高利用率的波段的灯光（LK），并用LED发射的灯光照射植物 （99）；

热能发电模块能够向LED灯珠提供电力。

12、如技术内容11所述的大棚用的调光补光系统，其特征在于：所述的热能发电模 块是利用力有色透明溶液（27）从太阳光（K）所获取的能量而产生的热能来推动工质（77）进 而推动发动机（90）来实现发电的。

13、如技术内容12所述的大棚用的调光补光系统，其特征在于：所述的热能发电模 块是利用力有色透明溶液（27）从太阳光（K）所获取的能量而产生的热能驱动半导体温差发 电片而发电的。

14、如技术内容11所述的大棚用的调光补光系统，其特征在于：所述的热能发电模 块与LED灯珠之间还具有电力模块，电力模块能够为LED灯珠供能。

15、如技术内容14所述的大棚用的调光补光系统，其特征在于：所述的电力模块并 入了公用电网，当热能发电模块电量过多时可以为公用电网供电，当热能发电模块发电不 足时可以从公用电网吸收电力。

16、如技术内容11所述的大棚用的调光补光系统，其特征在于：所述的LED灯珠所 发射的灯光（LK）具有蓝色光波。

17、如技术内容11所述的大棚用的调光补光系统，其特征在于：所述的LED灯珠所 发射的灯光（LK）具有红色光波。

18、如技术内容11所述的大棚用的调光补光系统，其特征在于：所述的LED灯珠所 发射的灯光（LK）具有紫色光波。

技术内容说明及其有益效果。

本发明可以白天吸热，晚上为大棚内空气或培植液补温实现温度的合理调控。

本发明成本低廉、应用灵活、使用寿命长、稳定可靠。

附图说明

附图1为实施实例1的示意图,K为阳光。

附图2为实施实例1所包含的中空玻璃（1）的示意图。

如图3为实施实例2的热交换器（24）与培植槽（91）的位置关系示意图，热交换器 （24）为弯管，弯曲部分贴在培植槽（91）的容腔侧壁上，其中a为侧视图，b为顶视图。

如图4为实施实例3的热交换器（24）与培植槽（91）的位置关系示意图，热交换器 （24）为弯管，弯曲部分贴在培植槽（91）的容腔底面上，其中a为侧视图，b为顶视图。

如图5为实施实例4的热交换器（24）与培植槽（91）的位置关系示意图，热交换器 （24）为弯管，弯曲部分贴在培植槽（91）的容腔底面壁中，其中a为侧视图，b为顶视图。

如图6为实施实例5的热交换器（24）与培植槽（91）的位置关系示意图，热交换器 （24）为弯管，弯曲部分贴在培植槽（91）的容腔侧面壁中，其中a为侧视图，b为顶视图。

如图7为实施实例6的示意图，具有用于控制有色透明溶液（27）浓度的蒸馏装置， 还具有用于为自动控制系统提供培植液温度数据的液体温度传感器（S21）。

如图8为实施实例6的自动控制系统的简单示意图。

如图9为实施实例9的示意图

具体实施实例

下面将结合实施实例对本发明进行说明。

实施实例1、如图1-2所示，大棚用的调光补温系统，其特征在于：包括中空玻璃1、 第一管道113、第二管道114、第一容器21、有色透明溶液27、热交换器24；

中空玻璃1为片状；

有色透明溶液27包含溶剂和溶质，有色透明溶液27能够呈现出有色透明的状态，有色 透明溶液27装载在第一容器内；

中空玻璃1的容腔110的顶部通过第一管道113与第一容器21的容腔相通；

中空玻璃1的容腔110的底部通过第二管道114与第一容器21的容腔相通；

第二管道114的管道管径上包含用于驱动有色透明溶液27的驱动泵121和第一阀131， 驱动泵121与第一阀131串联在第一管道113的管道路径上，驱动泵121可以驱动第一容器21 中装置的有色透明溶液27充注到中空玻璃1的容腔110内部；有色透明溶液的有益效果如 下，有色透明溶液在物理属性上对某段光波具有吸收能力，有色透明溶液的溶质为液体故 能够吸收微波，这两种吸收能力可以起到选择性透光和吸能的作用，可以将植物99吸收效 率低的光波和会导致植物99发热的微波吸收，以促进光合作用；

热交换器24能够使第一容器21内部的有色透明溶液27降温；

热交换器24是可控的可以将热交换器置于进行热交换和不进行热交换两种状态。

热交换器24与第一容器21经由管道相通，第一容器21内部的有色透明溶液27能够 从第一容器21内部流出并流入热交换器24内部，流入热交换器24内部的有色透明溶液27能 够从热交换器24的内部流出并流入第一容器21。

热交换器24与第一容器21之间的管道还具有热通道阀233、234、热交换泵222，热 通道阀233、234用于控制热交换器24与第一容器21之间的管道的开放和闭塞，热交换泵222 用于驱动有色透明溶液27的流动。

热交换器24为弯曲的管道。

热交换器24能够将有色透明溶液27的热量散发到用于无土栽培的培植液97中。

热交换器24与培植液97直接接触。

实施实例2、在实施实例1的基础上进行改造，是热交换器24与培植槽91、培植液97之间 的关系如图3所示。

实施实例3、在实施实例1的基础上进行改造，是热交换器24与培植槽91、培植液97之间 的关系如图4所示。

实施实例4、在实施实例1的基础上进行改造，是热交换器24与培植槽91、培植液97之间 的关系如图5所示。

实施实例5、在实施实例1的基础上进行改造，是热交换器24与培植槽91、培植液97之间 的关系如图6所示。

实施实例6、在实施实例1的基础上增加还第二容器31、第一连通道213、第二通道214、 加热器49；

第二容器31分别通过第一连接通道213与第二容器214相连，第二连接通道214的通道 路径上具有液体阀231，第一连接通道213的高度大于第二连接通道214的高度；

液体阀231开放第二连接通道214时第一容器21内的有色透明溶液27能够涌入第二容 器31内并称之为‘蒸馏有色透明溶液’37，液体阀231的阀门闭塞隔断第二连接通道时，加热 器49能够对第二容器31内的蒸馏有色透明溶液37进行加热，从而对第二容器31内的有色透 明溶液27进行蒸馏使其温度变高，进而使溶剂变成气体并通过第一连接通道213排入到第 一容器内进而被第一容器21内的有色透明溶液27冷却吸收，第一容器1内的有色透明溶液 27吸收溶剂蒸汽后自身浓度下降颜色变浅透光率增加，在蒸馏进行及蒸馏完成时第二容器 2内的蒸馏有色透明溶液37的浓度大于第一容器1内的有色透明溶液27的浓度，此状态下如 果开启液体阀231第一容器21内的有色透明溶液27与第二容器31内的蒸馏有色透明溶液37 的蒸馏残留物即溶质相混合溶解从而使得第一容器21内的有色透明溶液27的浓度上升颜 色变深透光率减少；如果中空玻璃中有色透明溶液和第一容器内有色透明溶液的颜色深度 不一致，那么只要使中空玻璃内有色透明溶液排入第一容器后使第一容器内的有色透明溶 液充注到中空玻璃的容腔内，可以改变中空玻璃容腔内的有色透明溶液的颜色深度、透明 度，故本系统的的中空玻璃的颜色深度、透光率可以及时调节；

第二连接通道214上还具有可以驱动连接通道内液体的液体驱动泵221；第一连接通道 213上还具有可以控制第一连接通道213开通、闭塞状态的气体阀232；

还具有光传感器S1和自动化控制系统，第二管道114的管道管径上包含的用于驱动有 色透明溶液27的驱动泵121和第一阀131受自动化控制系统的控制，光传感器S1安装在中空 玻璃1的下方为自动控制系统提供中空玻璃1调控后的光照强度的参照数据。

还具有气温传感器S2和自动化控制系统，气温传感器S2安装在中空玻璃1的下方 为自动控制系统提供中空玻璃1下方的气体温度的参照数据；

还具有用于为自动控制系统提供培植液97温度数据的液体温度传感器S21；

第二连接通道214所具备的液体阀231受自动化控制系统的控制，加热器49受自动化控 制系统的控制；

自动化控制系统能够决定是否通过第二管道包含的驱动泵121向中空玻璃1内注入有 色透明溶液；

自动化控制系统能够决定是否通过蒸馏动作控制第一容器21中有色透明溶液27的浓 度。

实施实例7、在实施实例1的基础上改进设计，将热交换器（24）用于大棚内部的气温控 制

实施实例8、自动化光伏蔬菜大棚，其特征在于，具有实施实例1所述的技术特征以及太 阳能电池板。

实施实例9、如图9所示，调光补光系统，包括中空玻璃1、第一管道113、第二管道114、第 一容器21、有色透明溶液27、热能发电模块、LED灯珠；

中空玻璃1为片状；

有色透明溶液27包含溶剂和溶质，有色透明溶液27能够呈现出有色透明的状态，有色 透明溶液27装载在第一容器内；

中空玻璃1的容腔110的顶部通过第一管道113与第一容器21的容腔相通；

中空玻璃1的容腔110的底部通过第二管道114与第一容器21的容腔相通；

第二管道114的管道管径上包含用于驱动有色透明溶液27的驱动泵121和第一阀131， 驱动泵121与第一阀131串联在第一管道113的管道路径上，驱动泵121可以驱动第一容器21 中装置的有色透明溶液27充注到中空玻璃1的容腔110内部；有色透明溶液的有益效果如 下，有色透明溶液在物理属性上对某段光波具有吸收能力，有色透明溶液的溶质为液体故 能够吸收微波，这两种吸收能力可以起到选择性透光和吸能的作用，可以将植物99吸收效 率低的光波和会导致植物99发热的微波吸收，以促进光合作用；

热能发电模块能够利用有色透明溶液27从太阳光K所吸收的能量而产生的热用于发 电；

LED灯珠能够发射植物高利用率的波段的灯光LK，并用LED发射的灯光照射植物99

热能发电模块能够向LED灯珠提供电力。

所述的热能发电模块是利用力有色透明溶液27从太阳光K所获取的能量而产生的 热能来推动工质77进而推动发动机90来实现发电的，有色透明溶液27通过热交换管86给工 质管35内的工质77加热、冷却管87内流动的冷却液871吸收工质77的热量使工质77冷却，以 此实现工质77的循环流动进而推动工发动机90发电。

所述的热能发电模块与LED灯珠之间还具有电力模块，电力模块能够为LED灯珠供 能。

所述的LED灯珠为蓝色LED所发射的灯光LK具有蓝色光波。

实施实例10、在实施实例9的基础上修改设计，将所述的LED灯珠替换为红色LED灯 珠。

实施实例11、在实施实例9的基础上修改设计，将所述的LED灯珠替换为紫色LED灯 珠。

实施实例12、在实施实例9的基础上修改设计，将所述的电力模块并入了公用电 网，是热能发电模块电量过多时可以为公用电网供电，当热能发电模块发电不足时可以从 公用电网吸收电力。

以上实施实例中要实现中空玻璃1吴充注只需停止第二管道114的管道管径上包含的 用于驱动有色透明溶液27的驱动泵121，并打开第二管道114的管道管径上包含的第一阀 131，重力就可以使有色透明溶液从中空玻璃流向第一容器21内。

本发明中适应的有色透明溶液例如以四氯化碳为溶剂以碘为溶质的红紫色透明 溶液、以水为溶剂以硫酸铜为溶质蓝色透明溶液，本说明其他不详处为现有技术或者公知 常识，故不赘述。