一种光伏农业环境调控系统及方法与流程

本发明涉及光伏农业领域，具体涉及一种光伏农业环境调控系统及方法。

背景技术：

1、光伏农业是指在同一土地上既进行光伏发电又进行农业生产，现有的光伏农业项目均是在大田种植、温室大棚或玻璃温室屋顶部分面积铺设光伏发电板，但光伏铺设的面积不能全部覆盖大田种植面积，因为，还需要太阳光给植物提供光合作用的光源。目前市场上已有通过调整光伏阵列架设的高度和密度来增加光照满足板下农作物光合作用的需要，然而实地运行时又出现新的问题，正常的夏季高温叠加上光伏阵列板发电运行时产生的热量，会导致光伏阵列板下的温度过高，又会对板下农作物生长产生影响，直接导致作物减产，品质变差，通过在光伏阵列板下安装轴流风机，通风散热是一种途径，然而光伏阵列板下空间较大，轴流风机安装位置不对既不能起到通风降温效果，还会产生巨大能耗，自身产生的热量还会进一步使板下温度的上升。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种光伏农业环境调控系统及方法，以克服上述现有技术中的不足。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种光伏农业环境调控系统，包括如下步骤：

3、s1、监测光伏阵列板下方空间温度分布情况；

4、s2、判断光伏阵列板局部温度和/或光伏阵列板下农作物生长环境局部温度是否超过阈值，若为否，则散热风机停止运行，若为是，则调整散热风机位置和出风角度以对对应局部区域进行降温，并待该区域温度降至阈值以内。

5、本发明的有益效果是：通过监测光伏阵列板下方空间温度分布情况，再判断光伏阵列板局部温度和/或光伏阵列板下农作物生长环境局部温度是否超过阈值，从而以此调整散热风机位置和出风角度以对对应局部区域进行降温，对光伏阵列板下农作物的生长环境和光伏阵列板本身的降温效果会更好，能耗也会更低，可进一步提高光伏板下作物品质和产量。

6、在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

7、进一步，s1中还包含监测光伏阵列板下方空间气象数据，气象数据至少包括：风速风向数据；

8、s2中若判断为是，则结合风速风向数据调整散热风机位置及出风角度对对应局部区域进行降温。

9、采用上述进一步的有益效果为：通过监测光伏阵列板下方空间温度分布情况，以及再结合光伏阵列板下方风速风向数据来进行调整散热风机位置和角度进行降温，对光伏阵列板下方农作物的生长环境和光伏阵列板本身的降温效果会更好，能耗也会更低。

10、进一步，s1中还包含监测光伏阵列板下方农作物种植区的土壤墒情数据，气象数据至少还包括：光照强度和空气温湿度；

11、记录气象数据及土壤墒情数据并展现各要素的变化趋势，以为板下农作物选育和种植提供决策依据。

12、采用上述进一步的有益效果为：记录光伏阵列板下方空间温度分布情况、气象数据和土壤墒情变化趋势及数据，为光伏阵列板下方筛选适合种植的农作物提供决策依据，可进一步提高光伏板下作物品质和产量。

13、进一步，根据每天的空间温度分布情况，以增减散热风机点位。

14、基于上述技术方案，本发明还提供一种光伏农业环境调控系统，包括：散热风机、调节装置、热像仪和控制终端，调节装置布置在光伏阵列板下方，散热风机搭载在调节装置上，热像仪布置在光伏阵列板下方，散热风机、调节装置、热像仪分别与控制终端电连接。

15、采用上述进一步的有益效果为：通过热像仪监测光伏阵列板下方空间温度分布情况，当热像仪反馈的区域温度超过阈值时，控制终端通过控制调节装置动作，以调节散热风机的位置和角度，然后再启动散热风机以精准的进行局部降温，对光伏阵列板下方农作物的生长环境和光伏阵列板本身的降温效果会更好，能耗也会更低，可通用于各个地方的光伏农业项目，适用性更强。

16、进一步，热像仪安装在光伏阵列板下方最高位置。

17、进一步，光伏农业环境调控系统还包括：气象数据采集传感器，气象数据采集传感器布置在光伏阵列板下方农作物种植区，气象数据采集传感器与控制终端电连接。

18、进一步，光伏农业环境调控系统还包括：土壤墒情传感器，土壤墒情传感器预埋在光伏阵列板下方农作物种植区的土壤内，土壤墒情传感器与控制终端电连接。

19、进一步，调节装置包括：移动轨道和角度调节机构，移动轨道沿竖向固定在光伏阵列板下方，角度调节机构活动设置移动轨道上，散热风机搭载在角度调节机构上。

20、采用上述进一步的有益效果为：角度调节机构可于移动轨道上在农作物种植区的上方以及侧方运动，以改变位置，散热风机搭载在角度调节机构上，角度调节机构可以调整散热风机的角度，通过移动轨道和角度调节机构的共同作用可以改变散热风机的位置及角度，以满足不同需求。

21、进一步，移动轨道上可安装多个角度调节机构，每个角度调节机构上均搭载散热风机。

22、采用上述进一步的有益效果为：根据每天的空间温度分布情况，可以增减散热风机点位，以提升降温效果。

技术特征：

1.一种光伏农业环境调控方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种光伏农业环境调控方法，其特征在于：

3.根据权利要求1或2所述的一种光伏农业环境调控方法，其特征在于：

4.根据权利要求1或2或3所述的一种光伏农业环境调控方法，其特征在于：根据每天的空间温度分布情况，以增减散热风机(1)点位。

5.一种光伏农业环境调控系统，其特征在于，包括：散热风机(1)、调节装置(2)、热像仪(3)和控制终端，所述调节装置(2)布置在光伏阵列板(6)下方，所述散热风机(1)搭载在所述调节装置(2)上，所述热像仪(3)布置在光伏阵列板(6)下方，所述散热风机(1)、调节装置(2)、热像仪(3)分别与所述控制终端电连接。

6.根据权利要求5所述的一种光伏农业环境调控系统，其特征在于，所述热像仪(3)安装在光伏阵列板(6)下方最高位置。

7.根据权利要求5所述的一种光伏农业环境调控系统，其特征在于，还包括：气象数据采集传感器(4)，所述气象数据采集传感器(4)布置在光伏阵列板(6)下方农作物种植区，所述气象数据采集传感器(4)与所述控制终端电连接。

8.根据权利要求7所述的一种光伏农业环境调控系统，其特征在于，还包括：土壤墒情传感器(5)，所述土壤墒情传感器(5)预埋在光伏阵列板(6)下方农作物种植区的土壤内，所述土壤墒情传感器(5)与所述控制终端电连接。

9.根据权利要求5所述的一种光伏农业环境调控系统，其特征在于，所述调节装置(2)包括：移动轨道(210)和角度调节机构，所述移动轨道(210)沿竖向固定在光伏阵列板(6)下方，所述角度调节机构活动设置所述移动轨道(210)上，所述散热风机(1)搭载在所述角度调节机构上。

10.根据权利要求9所述的一种光伏农业环境调控系统，其特征在于，所述移动轨道(210)上可安装多个角度调节机构，每个角度调节机构上均搭载散热风机(1)。

技术总结
本发明涉及光伏农业环境调控方法，监测光伏阵列板下方空间温度分布情况；判断光伏阵列板局部温度和/或光伏阵列板下农作物生长环境局部温度是否超过阈值，若为否，则散热风机停止运行，若为是，则调整散热风机位置和出风角度以对对应局部区域进行降温，并待该区域温度降至阈值以内。系统，调节装置布置在光伏阵列板下方，散热风机搭载在调节装置上，热像仪布置在光伏阵列板下方，散热风机、调节装置、热像仪分别与控制终端电连接。本发明的有益效果为：通过调整散热风机位置和出风角度以精准的对对应局部区域进行降温，对光伏阵列板下农作物的生长环境和光伏阵列板本身的降温效果会更好，能耗也会更低，可进一步提高光伏板下作物品质和产量。

技术研发人员：吴光星,易春龙,吴争光,朱露
受保护的技术使用者：中工武大设计集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12