1.属于植物种植技术领域,具体涉及一种带光伏发电的矮化水稻种植厂房系统。
背景技术:2.水稻是我国重要的经济作物之一,其在我国农业经济的发展过程中占据着重大的作用,目前在我国多个省市地区的种植面积十分广泛。2018年,我国水稻种植面积4.5亿亩,产量2.12亿吨,占到全国粮食总产量的32.22%。种植面积广、产量高的背后是我国对水稻矮化育种技术的推广。自1959年成功培育出第一个矮秆籼稻品种以来,60年间,全国累计推广矮秆籼稻良种175亿亩以上,在高秆品种基础上增产稻谷累计高达1.75万亿公斤。
3.然而,矮化水稻种植、选育过程中,对温度的要求较高,高温对水稻的生长发育以及产量造成危害,尤其是水稻抽穗扬花阶段更为明显;近年来,极度天气频发,其中高温热害对水稻生产照成严重影响。
技术实现要素:4.的目的在于提供一种带光伏发电的矮化水稻种植厂房系统,以解决矮化水稻种植、选育过程中,高温对水稻的生长发育以及产量造成危害的问题。
5.为实现上述目的,采用如下技术方案:
6.一种带光伏发电的矮化水稻种植厂房系统,包括厂房系统、培养架、培养容器和照明灯;所述厂房系统包括培养室和用于调节培养室内部气候的气候调节系统,多个平行排列的培养架均匀的分布在培养室内部,所述培养架包括多层平台,每层平台上设置多个培养容器,所述培养容器内种植有矮化水稻;所述照明灯安装在每层平台的上方、设置在培养架上;
7.所述厂房系统顶部设置有光伏板,所述光伏板的电能输出端连接有蓄电装置,所述蓄电装置的电能输出端分别连接所述气候调节系统和照明灯。
8.进一步的,所述气候调节系统包括温度调节系统、湿度调节系统以及空气调节系统。
9.进一步的,所述温度调节系统包括加热系统和制冷系统,所述加热系统包括设置在培养室内部的电加热器以及水暖系统,所述制冷系统采用制冷机组。
10.进一步的,所述湿度调节系统采用超声波加湿器,所述超声波加湿器设置在培养室内。
11.进一步的,所述空气调节系统采用安装在培养室内的新风系统,所述新风系统设置有新/污进风口和新/污出风口。
12.进一步的,所述培养容器连通有水培溶液循环装置,所述水培溶液循环装置连通水培溶液存储灌和培养容器。
13.进一步的,所述水培溶液循环装置采用水泵。
14.进一步的,所述培养容器内的某一高度安装有液位计,所述液位计的信号输入端
连接有控制器,所述控制器的信号输出端连接所述水泵。
15.进一步的,所述培养室四面围墙的上部设置为以梁柱为中心承重、以透明材料例为围挡的结构。
16.进一步的,所述培养室下部的围墙结构为中空的夹套结构,中空的夹套结构内填充有保温材料。
17.通过以上技术方案,提出了一种带光伏发电的矮化水稻种植厂房系统,具有如下技术效果:
18.1)实施例提供的带光伏发电的矮化水稻种植厂房系统,通过建设成本低的带保温结构的厂房系统,并且在气候室内设置气候调节系统,能够精准的控制气候室内的气候,保证种植系统生产不受自然环境和季节的影响,避免高温等极端天气对水稻生长的不利影响。
19.2)实施例提供的带光伏发电的矮化水稻种植厂房系统,在厂房系统上铺设光伏发电板,以及利用一定容量的蓄电池,实现光伏发电与种植系统全面积的耦合,从而就地消纳新能源光伏发电,且利用种植系统用能及供电的精细化控制,全额消纳光伏发电产生的电量。
20.3)实施例提供的带光伏发电的矮化水稻种植厂房系统,带保温层的简易厂房系统结构可以极大降低建筑成本,同时保证厂房系统室内环境达标的节能高效运营。
21.4)实施例提供的带光伏发电的矮化水稻种植厂房系统,利用全人工光照明种植系统技术,实现大规模新能源发电的就地消纳。
22.5)实施例提供的带光伏发电的矮化水稻种植厂房系统,利用储能技术和种植系统供电,响应电网的调峰调频信号,解决新能源发电的波动性给电网造成的频率波动影响。
附图说明
23.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对的进一步理解,的示意性实施例及其说明用于解释,并不构成对的不当限定。在附图中:
24.图1为实施例提供的带光伏发电的矮化水稻种植厂房系统结构示意图。
25.图2为实施例提供的带光伏发电的矮化水稻种植厂房系统的水培溶液循环示意图。
26.图3为实施例提供的带光伏发电的矮化水稻种植厂房系统的水泵控制示意图。
27.其中,1培养室;2培养架;3培养容器;4照明灯;5水培溶液循环装置;6气候调节系统;7光伏板;8水培溶液存储灌;9控制器;10液位计。
具体实施方式
28.下面将参考附图并结合实施例来详细说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
29.以下详细说明均是示例性的说明,旨在对提供进一步的详细说明。除非另有指明,所采用的所有技术术语与本技术所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而并非意图限制根据的示例性实施方式。
30.实施例1
31.如图1和2所示,本实施例提出了一种带光伏发电的矮化水稻种植厂房系统,包括厂房系统、培养架2、培养容器3和照明灯4;厂房系统包括培养室1和气候调节系统6,多个平行排列的培养架2均匀的分布在培养室1内部,培养架包括多层平台,每层平台上设置多个培养容器3,培养容器3内种植有矮化水稻;照明灯4安装在每层平台的上方、设置在培养架2上,用于为矮化水稻提供光照。
32.在本实施例中,气候调节系统6包括温度调节系统、湿度调节系统以及空气调节系统。具体来说,温度调节系统包括加热系统和制冷系统,作为本实施例的一种示例,加热系统是通过在培养室1的内部设置电加热器以及水暖系统,通过电加热或者水暖的方式对培养室1内进行升温操作,维持种植系统内部温度22度以上。作为本实施例的一种示例,制冷系统是通过在培养室1外设置制冷机组,用来对培养室1内的温度进行调节。作为本实施例的一种示例,湿度调节系统是通过在培养室1内设置超声波加湿器,当培养室1内的空气湿度低于设定值时,则开启超声波加湿器,对培养室1内的空气进行加湿,以符合水稻对空气湿度的要求。作为本实施例的一种示例,空气调节系统是利用安装在培养室1内的新风系统,该新风系统设置有新/污进风口和新/污出风口,定时为培养室1内的空气进行净化。
33.在本实施例中,矮化水稻是通过水培溶液进行种植的,培养容器3连通有水培溶液循环装置5;作为本实施例的一种示例,水培溶液循环装置5采用水泵定时将水培溶液存储灌8内的水培溶液抽取至培养容器3中,以供矮化水稻生长所需。
34.如图3所示,一个优选实施例中,在培养容器3内的某一高度安装了液位计10,所述液位计10的信号输入端连接有控制器9,所述控制器9的信号输出端连接所述水泵。当培养容器3内的水培溶液低于设定高度时,则控制水泵进行水培溶液补充,同时定期将陈旧的水培溶液排出,替换为新的水培溶液,为培养容器3内的矮化水稻提供养分的同时提供氧气。
35.在本实施例中,照明灯4、气候调节系统6和水培溶液循环装置5所适用的电能优先取自厂房系统配备的光伏发电装置,作为本实施例的一种示例,该光伏发电装置包括光伏板7和蓄电装置,光伏板7安装在培养室1的顶部,采集太阳能发电并将电能储存在蓄电装置中,当照明灯4、气候调节系统6和水培溶液循环装置5用电时,直接从蓄电装置中取电。作为本实施例的一种示例,本实施例还配备了电量控制平台,能够控制蓄电装置的供电量,避免过渡使用影响蓄电装置的寿命。
36.同时,为了进一步的节省电能,本实施例中,将培养室1四面围墙的上部设置为以梁柱为中心承重、以透明材料例如玻璃为围挡的结构。能够为水稻生长提供一部分光照,另一部分光照由照明灯4提供。而培养室1下部的围墙结构,是利用中空的夹套结构,采用两层彩钢板,中间夹层为保温材料,例如岩棉、玻璃棉、聚氨酯发泡材料、苯板、挤塑板、聚苯乙烯泡沫、聚苯颗粒保温浆料、酚醛泡沫等材料,进一步提高了培养室1内部气候的稳定性。
37.本实施例中,照明灯4为led灯,符合种植矮化水稻品种对应的led光谱及室内环境参数,为全人工光照明生产,可以完全替代阳光,实现植物的健康安全成长。
38.本实施例中,种植系统利用新能源发电、蓄电池给种植系统供电,从而降低了种植系统的用电成本。为厂房系统屋顶全面积铺设屋顶光伏发电板6,利用储能技术将电能储存至蓄电池,可以利用蓄电池供电也可以将电能直接发送到供电装置,直接向种植系统供电。
39.利用厂房系统屋顶全面积铺设屋顶光伏发电板,利用储能技术将电能储存至蓄电池,利用蓄电池供电,同时设置气候调节系统6,真正实现农光互补。
40.由技术常识可知,可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此,上述公开的实施方案,就各方面而言,都只是举例说明,并不是仅有的。所有在范围内或在等同于的范围内的改变均被包含。