[发明专利]新型农业温室系统与太阳能蓄能供能系统

说明书

本发明申请涉及种植养殖生长条件控制系统与太阳能蓄能供能领域，特别涉及跨季节种植养殖生长条件控制系统和太阳能供热供暖制冷发电系统，包括：外保温系统、透光系统、种植和养殖部分，集能系统、蓄能系统、供能系统、通风系统，补光系统，增氧系统，集水装置，温湿度、灌溉施肥控制系统等。建设种植养殖生长温室系统，通过集热系统和蓄热系统，将超出生长所需的太阳能收集并储存在蓄能系统中，减少温室降温所需能耗，冬季利用集热和蓄热对温室进行增温，实现北方冬季种植养殖物的有效生长。该系统可实现种植养殖高产、优质、高效、生态、环保，集能蓄能效率高、单位产出投资低、经济社会效益好，为农业绿色、低碳、循环发展提供了新路径。

技术领域

本发明申请涉及新型农业温室系统与太阳蓄能供能系统，特别涉及跨季节农业温室种植养殖条件控制系统和太阳能蓄能供能系统。

背景技术

目前，我国正在大力推进现代化农业，农业温室包括玻璃温室、塑料温室、薄膜大棚等方兴未艾，一些植物和动物可以在不适宜生长的季节实现生长，但与此同时，温室的保温系统、降温系统、增温系统、通风系统、控制系统、灌溉系统等系统较为复杂，照射到温室表面的太阳能资源未得到有效利用，造成了能源资源的浪费，增加了生产和运行成本，如北方地区冬季温室大棚内温度难以满足农作物生长的要求，需要通过燃煤、燃油等方式提升大棚温度，造成大量能源消耗和浪费，燃煤等还带来严重的大气污染和土壤污染。

植物在生长过程中，光能利用率并不高，虽然理论计算值一般可达而实际生长中一般只有不同植物对光照强度的要求不同，光照过强或不足都会引起植物生长不良，产量降低，出现过热、灼伤、黄化、倒伏等，甚至导致死亡；另外，植物生长速度还受温度、湿度、二氧化碳浓度、施肥情况等影响，夏季温度过高以及冬季温度过低都会直接影响植物的生长。养殖的物种对光照、温度、氧气、营养物质也有相应的适应范围，特别是水产养殖对温度的适应范围较窄，对温度控制有更高的要求。因此，正确合理调节光照强度、温湿度等热物理条件，对实现农作物和养殖高产、优质、高效、生态、环保，提高土地产出率，提升能源资源利用水平，促进农民增收致富，推进农业供给结构性改革具有十分重要意义。

发明内容

我国陆地表面每年接受的太阳辐射能约50万亿吉焦，折合1.7万亿吨标准煤，相当于2017年全国能源消费总量的380倍。我国仅农作物种植面积超过18亿亩，如果合理利用其太阳能辐射能，可以在实现农业种植和养殖高产、优质、高效的同时，每年为全国提供相当于2017年全国能源消费总量19倍的能源，而我国太阳能开发利用量不足1亿吨标准煤，还有很大开发利用空间。

目前，国内外对农业温室开展了大量研究和实践，取得了一定进展，但还有很多不足之处，主要是：设计理念需要进一步提升，现有温室特别是农业大棚未有效利用太阳能，夏季太阳辐射能透过温室后，造成温室快速升温，需要启动降温系统以对温室进行降温，造成了不必要的能源浪费，北方早春、深秋和冬季，需要启动增温系统以提高温室温度；增温和降温系统复杂，提高了投资成本，投资回收周期长；温室保温性能差，系统整体能源利用效率低；农业种植和养殖生长条件较差，不利于进一步提高农作物和所养殖物种的产量；一些温室大棚采取与太阳能光伏发电相结合的模式，能够产生一些电能，但由于目前光伏发电效率远低于光热转换效率，太阳能利用效率有待提高；一些温室采取与光热系统相结合的模式，形成集热蓄能系统，减少了温室的能源消耗，但能够实现对外净输出能源的较少，有些即使能够对外净输出能源，但输出的能源量偏低，还有很大提升空间。

本发明的目的是在提供新型农业温室系统的同时，提供太阳能蓄能供能系统，以解决目前农业温室跨季节太阳能利用整体效率低、能源资源投入高、单位产出成本高、辅助系统装置多作用小等问题，有效控制全年光照、温湿度、二氧化碳浓度、氧气浓度、水分、施肥情况等生长条件，提高植物和动物特别是农作物和水产养殖产量及其对生长环境的适应能力，同时实现春夏秋冬四季蓄能，全年对外供热、发电，夏季制冷，冬季供暖等。