本發(fā)明涉及光伏大棚技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種柔性光伏增光大棚及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

隨著農(nóng)業(yè)科技的不斷發(fā)展，太陽能光伏大棚由于集太陽能光伏發(fā)電、智能溫控以及現(xiàn)代高科技種植為一體，因而被廣泛推廣使用。

一般地，太陽能光伏大棚采用鋼結(jié)構(gòu)作為基本骨架，棚頂覆蓋太陽能電池組件，太陽能電池組件發(fā)出的直流電，直接為農(nóng)業(yè)溫室進(jìn)行補(bǔ)光，并同時(shí)支持溫室大棚農(nóng)業(yè)設(shè)備的正常運(yùn)行，有效調(diào)控溫室大棚內(nèi)溫濕度、二氧化碳濃度等，為作物全年生長提供最佳環(huán)境條件，實(shí)現(xiàn)了科技高效的循環(huán)生態(tài)農(nóng)業(yè)。但是現(xiàn)有的光伏農(nóng)業(yè)大棚在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上存在著一些問題，如太陽能電池組件多為剛性結(jié)構(gòu)，太陽能組件接受陽光照射的角度不能隨著季節(jié)的變化而變化，或者只能通過調(diào)節(jié)支架支座，進(jìn)而調(diào)節(jié)每塊太陽能電池板的受光角度，角度調(diào)節(jié)耗費(fèi)時(shí)間長；同時(shí)，無法實(shí)現(xiàn)快速安裝和拆卸以供季節(jié)性大面積通風(fēng)。

采用單玻和雙玻的光伏太陽能電池板，對鋼結(jié)構(gòu)支架強(qiáng)度要求高，需要增加構(gòu)架的用鋼量，而且傳統(tǒng)光伏大棚的太陽能電池板采用傳統(tǒng)的PERC，效率僅為15.5％～18.5％。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對目前太陽能光伏大棚存在的受光角度無法調(diào)節(jié)、不能快速安裝和拆卸、無法一體化安裝等問題，本發(fā)明提供了一種柔性光伏增光大棚。

為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案：

一種柔性光伏增光大棚，包括大棚支架、安裝于所述大棚支架上的功能模塊和儲能裝置；所述功能模塊包括采光板和層疊于所述采光板表面的若干串聯(lián)的柔性太陽能電池片；

所述大棚支架沿其弧向方向設(shè)有用于可拆卸安裝所述采光板且用于調(diào)節(jié)所述采光板的受光角度的連接部件，所述柔性太陽能電池片與所述儲能裝置電性連接。

本發(fā)明提供的柔性光伏增光大棚，通過柔性太陽能電池片貼合于采光板上，并可拆卸的安裝于大棚支架表面，通過連接部件的調(diào)節(jié)，使得柔性太陽能電池片受光角度可調(diào)節(jié)，并且由于包含柔性太陽能電池片的功能模塊與大棚支架可拆卸安裝，并且將采光板和柔性太陽能電池片貼合組裝，實(shí)現(xiàn)了一體化的太陽能電池片的曲面安裝和拆卸，方便柔性光伏增光大棚的模塊化操作和季節(jié)性的安裝、拆卸。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中：

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的柔性光伏增光大棚結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的柔性光伏增光大棚的功能模塊立體圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的柔性光伏增光大棚的功能模塊的前視圖；

圖4是本發(fā)明另一實(shí)施例提供的柔性光伏增光大棚的功能模塊立體圖；

圖5是本發(fā)明另一實(shí)施例提供的柔性光伏增光大棚的功能模塊前視圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的柔性光伏增光大棚的A部分放大圖；

圖7是本發(fā)明另一實(shí)施例提供的柔性光伏增光大棚的A部分放大圖；

圖8是本發(fā)明又一實(shí)施例提供的柔性光伏增光大棚的A部分放大圖；

圖9是本發(fā)明又一實(shí)施例提供的柔性光伏增光大棚的A部分放大圖；

圖10是本發(fā)明又一實(shí)施例提供的柔性光伏增光大棚的A部分放大圖；

圖11是本發(fā)明一實(shí)施例提供的柔性光伏增光大棚的功能模塊包含加強(qiáng)肋的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種柔性光伏增光大棚，包括大棚支架1、安裝于所述大棚支架1上的功能模塊2，以及儲能裝置(圖中未標(biāo)出)；所述功能模塊2包括采光板21和層疊于所述采光板21表面的若干串聯(lián)的柔性太陽能電池片22；所述大棚支架1沿其弧向方向設(shè)有用于可拆卸安裝所述采光板21且用于調(diào)節(jié)所述采光板21的受光角度的連接部件3；所述柔性太陽能電池片22與所述儲能裝置(圖中未標(biāo)出)電性連接。

其中，大棚支架1為鋼結(jié)構(gòu)支架，確保柔性光伏增光大棚具有足夠的強(qiáng)度。

優(yōu)選地，采光板21表面層疊的柔性太陽能電池片22，具體是通過膠粘或者螺栓固定使得采光板21和柔性太陽能電池片22實(shí)現(xiàn)連接。

采用膠粘層疊時(shí)，優(yōu)選海綿膠。

優(yōu)選地，所述采光板21的邊沿開設(shè)有卡位槽211，所述連接部件3為卡設(shè)在所述卡位槽211內(nèi)的滑軌11(如圖8所示)，且所述采光板21可在所述滑軌11上滑動。大棚支架1中的滑軌11的弧度可以通過與大棚支架1的連接部位進(jìn)行松緊度的調(diào)節(jié)從而改變弧度，進(jìn)而改變功能模塊2(也就是采光板21和柔性太陽能電池片22)接受陽光照射的角度。

優(yōu)選地，所述采光板21的邊沿開設(shè)有卡位槽211，所述卡位槽211與所述連接部件3固定連接；所述連接部件3一端可拆卸的與所述卡位槽211卡接，另一端可拆卸的與所述大棚支架1連接。

優(yōu)選地，柔性太陽能電池片22為IBC單晶硅太陽能片，IBC單晶硅太陽能電池片的效率可高達(dá)20.5％～23.5％，并且重量9kg/m²。

進(jìn)一步優(yōu)選地，如圖6、7所示，連接部件3包括“T”型支撐件31和“L”型支撐件32，“T”型支撐件31的豎部和“L”型支撐件32的豎部的重合部位可滑動調(diào)節(jié)。通過滑動調(diào)節(jié)重合部位，實(shí)現(xiàn)所述柔性光伏增光大棚功能模塊2(也就是采光板21和柔性太陽能電池片22)受光角度的調(diào)節(jié)；所述“T”型支撐件31的橫部卡接于所述卡位槽211上，所述“L”型支撐件32的橫部可拆卸或固定于所述大棚支架1表面。

具體地，“T”型支撐件31的豎部和“L”型支撐件32的豎部的重合部位均開設(shè)有長條形的卡槽，螺栓通過長條形的卡槽緊固“T”型支撐件31和“L”型支撐件32，當(dāng)螺栓松開時(shí)，上下調(diào)節(jié)“T”型支撐件31和“L”型支撐件32相互重合的位置，即可調(diào)節(jié)功能模塊2的弧度，達(dá)到調(diào)整陽光接受角度的目的。

在一實(shí)施例中，功能模塊2的卡位槽211與大棚支架1進(jìn)行卡接時(shí)，可以采用如圖2、3所示的卡位槽211結(jié)構(gòu)。當(dāng)“T”型支撐件31的橫部卡接于卡位槽211后，采用螺釘或螺栓將“T”型支撐件31與卡位槽211進(jìn)行固定，防止功能模塊2發(fā)生走位。

在另一實(shí)施例中，功能模塊2的卡位槽211與大棚支架1進(jìn)行卡接時(shí)，可以采用如圖4、5所示的卡位槽211結(jié)構(gòu)，卡位槽211套接于滑軌11(如圖8所示)上，從而實(shí)現(xiàn)功能模塊2的安裝。這種卡接安裝方式，十分有利于將功能模塊2整體抽出，以供大棚的季節(jié)性大面積通風(fēng)。

為了減輕“T”型支撐件31的受力程度以及避免功能模塊2的應(yīng)力集中，可以將“T”型支撐件31和“L”型支撐件32變形成如圖9所示的結(jié)構(gòu)。

具體地，“T”型支撐件31的豎部延伸出能夠承載功能模塊2的第一承重塊311，第一承重快311承載與之相接的功能模塊2；而“L”型支撐件32則變形成兩個(gè)支撐部件和第二承重塊323，所述的兩個(gè)支撐部件為第一凹形支撐塊321和第二凹形支撐塊322；第一凹形支撐塊321和第二凹形支撐塊322可拆卸或者固定安裝于所述大棚支架1的表面；第二承重塊323可拆卸的與其中一個(gè)所述支撐部件連接。此外，“T”型支撐件31的豎部、第一承重塊311、第一凹形支撐塊321、第二凹形支撐塊322以及第二承重塊323通過伸縮螺栓6進(jìn)行緊固。

通過如圖8所示的結(jié)構(gòu)的變形，第一承重塊311和第二承重塊323直接承載功能模塊1的重量，并且第一承重塊311和第二承重塊323與功能模塊1具有一定的接觸面積，省去了“T”型支撐件31所承受的壓力，并且能有效避免功能模塊2發(fā)生應(yīng)力集中。

功能模塊2與大棚支架1連接的部位，由于長期暴露在空氣、陽光、雨水下，易發(fā)生腐蝕而可能存在安全隱患，為延長使用壽命，在功能模塊2和大棚支架1連接的部位，也就是“T”型支撐件31與卡位槽211的連接部位，扣合套接有用于防止卡接部位進(jìn)水的扣合件5，具體如圖7、8、10所示，此外還具有防曬或者直接暴露的目的。

優(yōu)選地，所述采光板21為聚碳酸酯或玻璃鋼。

優(yōu)選地，所述聚碳酸酯或玻璃鋼為原料經(jīng)熱擠出工藝加工成型的透明加筋中空板或?qū)嵭陌?。所述中空板或?qū)嵭陌宓陌逍桶◣Ю叩牧⑦呥B接型或不帶肋的插接連接型。

在使用過程中，為了使得照射到采光板21的陽光中的紫外線(340nm及以下)變成有利于植物吸收的藍(lán)紫光或紅橙光，在采光板21未被柔性太陽能電池片22覆蓋的表面張貼轉(zhuǎn)光膜，提高光被植物有效吸收的效率。通過貼附轉(zhuǎn)光膜，柔性光伏增光大棚內(nèi)的藍(lán)色和紅色光譜成分增加，提高了光能利用率，作物生長快、結(jié)果好、結(jié)果多、抗逆性強(qiáng)、早熟、增產(chǎn)和品質(zhì)好，同時(shí)作物產(chǎn)能提高0.5～3倍。

當(dāng)然，也可以在采光板21的制造過程中直接添加轉(zhuǎn)光粉，轉(zhuǎn)光粉具有與轉(zhuǎn)光膜同樣的功能。

在具體實(shí)施例中，按照轉(zhuǎn)光粉質(zhì)量100％計(jì)，轉(zhuǎn)光粉包括80％～90％的稀土配合物，10％～15％的丙烯酸酯類樹脂和1％～5％的抗氧劑。轉(zhuǎn)光粉在采光板21中的使用量，按照制造每平方米采光板21添加0.5g～1.0g的轉(zhuǎn)光粉。

優(yōu)選地，采光板21表面具有凹凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)或者金字塔紋理狀結(jié)構(gòu)，所述凹凸?fàn)罨蚪鹱炙y理狀結(jié)構(gòu)的凸起尺寸為0.5mm～2mm。通過凹凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)或者金字塔紋理狀結(jié)構(gòu)，提高了柔性太陽能電池片22層疊的牢固程度，并且光線通過凹凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)或金字塔紋理狀結(jié)構(gòu)的折射和漫反射后，大棚內(nèi)能夠有更多的光，可以有效彌補(bǔ)被柔性太陽能電池片22遮擋的暗區(qū)以及增加受光量。

為了提高大棚中植物的光照強(qiáng)度，在大棚支架1面向地面的一側(cè)安裝有若干盞補(bǔ)光燈4，具體如圖1所示。

優(yōu)選地，補(bǔ)光燈4為LED燈，LED燈的光譜完全符合植物生長，其光譜包含了植物生長中的葉綠素A和B所吸收的在紅藍(lán)區(qū)域的波峰。

優(yōu)選地，柔性太陽能電池片22產(chǎn)生的電能，可以直接用于柔性光伏增光大棚的光照中，也可以用于并網(wǎng)使用，還可以儲存，存儲時(shí)需要儲能裝置。由于儲能裝置在柔性光伏增光大棚中的位置可以根據(jù)具體需要擺放，因此不對其擺放的位置進(jìn)行限定。

本發(fā)明提供的柔性光伏增光大棚，通過將柔性太陽能電池片貼合于采光板上，并與采光板一起可拆卸的安裝于大棚支架表面，通過連接部件的調(diào)節(jié)，使得柔性太陽能電池片受光角度具有可調(diào)節(jié)功能，并且由于包含柔性太陽能電池片的功能模塊與大棚支架可拆卸安裝，方便柔性光伏增光大棚的模塊化操作和季節(jié)性的安裝、拆卸。

在本發(fā)明柔性光伏增光大棚安裝使用時(shí)，可以根據(jù)不同的植物，采用不同的安裝方式，如半陰植物或者喜陰植物，功能模塊2間隔安裝于大棚頂部或者全部鋪蓋與大棚頂部，減少陽光的照射；而對于喜陽植物，則將功能模塊2進(jìn)行大間距安裝，以確保更多的陽光照射到植物。

具體地，如圖11所示，喜陽植物的功能模塊2中的采光板21可以設(shè)計(jì)成具有加強(qiáng)肋7的板型。在將多個(gè)功能模塊2進(jìn)行拼接安裝時(shí)，具有加強(qiáng)肋7的采光板21設(shè)有折成“幾”型的結(jié)構(gòu)，并且采光板21的一端卡位槽則折起成直角狀，直角狀較短的一端插入“幾”型結(jié)構(gòu)的凹部，并通過螺釘?shù)冗M(jìn)行緊固連接，在采光板相互緊固連接的連接部位放置彈性墊片，以防止雨水由連接部位進(jìn)入加強(qiáng)肋7內(nèi)部可能造成潮濕而腐蝕加強(qiáng)肋7，而采光板21與大棚支架1安裝的部位則為上述任一種卡位槽211的結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)更多的陽光進(jìn)入大棚內(nèi)部，另外，當(dāng)加強(qiáng)肋7僅僅設(shè)于采光板21的中部時(shí)，能夠增加板型的強(qiáng)度，能夠有效避免較寬板型中部發(fā)生凹陷。

此外，本發(fā)明實(shí)施例提供的柔性光伏增光大棚，還可以用于汽車棚中。作為汽車棚時(shí)，不僅起到為汽車遮擋陽光的作用，還能夠?qū)⑻柟廪D(zhuǎn)化為電能，甚至給電動汽車充電等等。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換或改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。