[发明专利]一种分频采光、照明、发电及供热一体化植物生长系统

权利要求书

1.一种分频采光、照明、发电及供热一体化植物生长系统，其特征在于：包括聚光装置、分频装置、导光装置、光伏装置、换热装置和植物工厂，其中，所述聚光装置设置在植物工厂的顶部，用于将太阳光反射聚集到分频装置上；所述分频装置位于聚光装置的聚光侧，用于将聚集到分频装置上的光进行分频，将不同波段的光区分开，获得适宜植物进行光合作用的波段；所述导光装置一端与分频装置的出光端连接，另一端延伸至植物工厂内部，将适宜植物进行光合作用的波段的光输送到植物工厂内；所述光伏装置为植物工厂提供电能；所述换热装置用于将太阳能转换为热能加热水箱。

2.如权利要求1所述的分频采光、照明、发电及供热一体化植物生长系统，其特征在于：所述聚光装置为抛物槽式聚光装置，设置在植物工厂顶部，包括由多个曲线型支撑架沿聚光装置排列方向形成的支撑架体和设于支撑架体上的多个反射镜片，多个反射镜片沿着抛物线型支撑架拼接形成曲面反射镜。

3.如权利要求2所述的分频采光、照明、发电及供热一体化植物生长系统，其特征在于：所述分频装置采用光谱分频器，为选择性反射及透射镜，位于反射镜的焦点处，对汇聚后的不同光谱的太阳能进行重新分配，其中，将太阳光谱中响应光伏电池的波段I的太阳光透射到聚光光伏电池表面，将太阳光谱中响应适宜植物光合作用的波段II的太阳光反射回去，再通过导光管输送到植物工厂内用于照明，太阳光谱中除了波段I和波段II之外的光透射到换热器转换成热。

4.如权利要求3所述的分频采光、照明、发电及供热一体化植物生长系统，其特征在于：所述导光装置包括导光管和漫射器，所述导光管为金属材质的管道，其内表面为反射镜面；所述导光管上端与光谱分频器连接，导光管向下延伸至植物工厂内，且末端设置漫射器，所述导光管贯穿于植物工厂内外，漫射器位于植物工厂内。

5.如权利要求1所述的分频采光、照明、发电及供热一体化植物生长系统，其特征在于：所述光伏装置包括光伏电池及蓄电池，光伏电池通过导线与蓄电池连接。

6.如权利要求1所述的分频采光、照明、发电及供热一体化植物生长系统，其特征在于：所述换热装置包括平板集热器、水箱、泵和水管，平板集热器设置在光伏装置上方，水箱和泵置于地面，平板集热器、水箱和泵之间通过水管连接，形成水循环系统，为采暖墙提供适宜温度的热水。

7.如权利要求6所述的分频采光、照明、发电及供热一体化植物生长系统，其特征在于：所述平板集热器包括吸热板、透明盖板、保温层、介质流道和外壳，所述吸热板表面为太阳选择性吸收涂层，吸热板中间为介质流道，背部为保温层和外壳，上面覆盖透明盖板。

8.如权利要求1所述的分频采光、照明、发电及供热一体化植物生长系统，其特征在于：所述植物工厂包括采暖墙和普通墙体，植物工厂四周采用采暖墙，其余部分墙体采用普通墙体。

9.如权利要求8所述的分频采光、照明、发电及供热一体化植物生长系统，其特征在于：所述植物工厂的内部设照明灯，位于每层植物上方，照明灯均匀分布。