鬼佬大哥大
  • / 7
  • 下載費用:30 金幣  

一種生物能風能發電增效大棚系統.pdf

關 鍵 詞:
一種 生物能 風能 發電 增效 大棚 系統
  專利查詢網所有資源均是用戶自行上傳分享,僅供網友學習交流,未經上傳用戶書面授權,請勿作他用。
摘要
申請專利號:

CN201710087598.6

申請日:

20170217

公開號:

CN106818306A

公開日:

20170613

當前法律狀態:

有效性:

審查中

法律詳情:
IPC分類號: A01G9/14,A01G9/18,A01G9/24,A01G9/26 主分類號: A01G9/14,A01G9/18,A01G9/24,A01G9/26
申請人: 深圳匯創聯合自動化控制有限公司
發明人: 不公告發明人
地址: 518000 廣東省深圳市南山區西麗街道陽光工業區創盛大廈809室
優先權: CN201710087598A
專利代理機構: 代理人:
PDF完整版下載: PDF下載
法律狀態
申請(專利)號:

CN201710087598.6

授權公告號:

法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

本發明具體公開了一種生物能風能發電增效大棚系統,包括大棚本體、供電系統、氣體補給系統及控制系統,大棚本體包括鋼框架結構、可調節墻體及頂棚,所述供電系統用于大棚內設備供電,所述供電系統包括生物質能發電裝置、風力發電裝置及市電組成,所述生物質能發電裝置與蓄電池連接,所述風力發電裝置與蓄電池連接。本發明結合生物質能發電、風能發電和市電對大棚進行供給,能夠節約能源,并且綠色環保。本發明中巧妙的利用生物質能發電過程微生物產生的二氧化碳,進行除雜和溫濕度調節,將二氧化碳供給大棚中植物生長,省卻人工生產二氧化碳的成本,同時提供給綠色植物的光合作用,提高溫室大棚的農作物產量,有利于設施農業的健康發展。

權利要求書

1.一種生物能風能發電增效大棚系統,其特征在于,包括大棚本體、供電系統、氣體補給系統及控制系統,大棚本體包括鋼框架結構、可調節墻體及頂棚,所述供電系統用于大棚內設備供電,所述供電系統包括生物質能發電裝置、風力發電裝置及市電組成,所述生物質能發電裝置與蓄電池連接,所述風力發電裝置與蓄電池連接,所述蓄電池與逆變器連接,逆變器通過連接電路經整流充電器與市電轉換器連接,所述控制系統通過控制電路與逆變器連接,所述控制系統由操作顯示器及程序控制器組成;所述供電系統和氣體補給系統均與控制系統連接。2.根據權利要求1所述的生物能風能發電增效大棚系統,其特征在于,所述大棚本體的頂棚包括采光層和遮光層,所述采光層包括透光頂棚和生物質能發電裝置的采光玻璃,所述透光頂棚采用透光塑料布、透光塑料板或者鋼化玻璃。3.根據權利要求2所述的生物能風能發電增效大棚系統,其特征在于,所述采光層與水平面平行,所述采光層與墻體采用可分離式連接,所述墻體設置有固定的支撐結構,所述支撐結構的高度可以調節,可以根據陽光的強度及方向調節采光層的角度,所述采光層的可調節角度為0-30℃,所述支撐結構包括支撐架、支撐器、三通架、聯合三通架、直角三通。4.根據權利要求3所述的生物能風能發電增效大棚系統,其特征在于,所述氣體補給系統包括氣體收集裝置、氣體除雜裝置、溫濕度調節裝置、空氣泵、流量計和電磁閥開關;所述氣體補給系統中氣體的流向依次為氣體收集裝置、空氣泵、氣體除雜裝置、溫濕度調節裝置、流量計及電磁閥開關,所述收集裝置的進氣口與生物質能的排氣口相連,所述進氣口設置有流量計和電池閥開關。5.根據權利要求4所述的生物能風能發電增效大棚系統,其特征在于,所述生物質能發電裝置包括陽極室、陰極室、藻類產氧氣室、離子交換膜模塊、光催化陽極、微生物陰極、外電阻、光源、藻類產氧氣室進水口、藻類產氧氣室出水口、陽極室進水口、陽極室出水口、陰極室進水口、陰極室出水口、導氣管、排水收集管、陰極室氣孔;所述離子交換模塊設置在陽極室和陰極室之間,所述光催化陽極和微生物陰極之間串聯有外電阻,所述藻類產氧氣室出水口、陽極室出水口和陰極室出水口均與排水收集管連通。6.根據權利要求5所述的生物能風能發電增效大棚系統,其特征在于,所述藻類產氧氣室的外側壁上設有采光窗口,所述陽極室的外側壁上設有采光窗口,所述采光窗口采用石英玻璃;所述離子交換膜模塊為分體設計,包括陽性離子交換膜模塊和陰性離子交換膜模塊。7.根據權利要求6所述的生物能風能發電增效大棚系統,其特征在于,所述藻類產氧氣室還包括氣體收集裝置,氣體收集裝置通過導氣管與陽極室連通,導氣管上還設置有空氣泵、流量計和電磁閥開關,空氣泵、流量計和電磁閥開關均與控制器電聯接,位于陽極室的導氣管一端還設置有曝氣頭。

說明書

技術領域

本發明涉及新能源應用技術領域,具體地,涉及一種生物能風能發電增效大棚系統。

背景技術

隨著我國設施農業的普及,溫室大棚在農業生產中越來越遍。常規的溫室大棚主要是發揮遮陽擋風保溫等基本功能,我們知道大棚的建造成本也是較高的,如果只是使用大棚的常規功能,顯然不能降低農業生產的成本,也不符合綠色農業的發展理念。目前我國已成為世界上太陽能光伏電池的最大生產國和使用國,發電量占全球太陽能的發電量60%左右,我國的風能發電發展也較迅速,特別是西部地區,風力發電風車隨處可見。由此可見,我國的清潔能源已經得到了較好的發展與應用,生物質能也是一種可持續的再生能源,但是由于應用不普及,其研究與開發進展也較慢,如果我們把生物質能和風能發電結合起來,這也將是一種新的清潔能源,這也是我國節能減排的本意。

發明內容

針對上述現有技術存在的不足,本發明提供一種生物能風能發電增效大棚系統,以解決上述技術問題。

本發明通過以下技術方案實現:

一種生物能風能發電增效大棚系統,包括大棚本體、供電系統、氣體補給系統及控制系統,大棚本體包括鋼框架結構、可調節墻體及頂棚,所述供電系統用于大棚內設備供電,所述供電系統包括生物質能發電裝置、風力發電裝置及市電組成,所述生物質能發電裝置與蓄電池連接,所述風力發電裝置與蓄電池連接,所述蓄電池與逆變器連接,逆變器通過連接電路經整流充電器與市電轉換器連接,所述控制系統通過控制電路與逆變器連接,所述控制系統由操作顯示器及程序控制器組成;所述供電系統和氣體補給系統均與控制系統連接。

優選地,所述大棚本體的頂棚包括采光層和遮光層,所述采光層包括透光頂棚和生物質能發電裝置的采光玻璃,所述透光頂棚采用透光塑料布、透光塑料板或者鋼化玻璃。

優選地,所述采光層與水平面平行,所述采光層與墻體采用可分離式連接,所述墻體設置有固定的支撐結構,所述支撐結構的高度可以調節,可以根據陽光的強度及方向調節采光層的角度,所述采光層的可調節角度為0-30℃,所述支撐結構包括支撐架、支撐器、三通架、聯合三通架、直角三通。

優選地,所述氣體補給系統包括氣體收集裝置、氣體除雜裝置、溫濕度調節裝置、空氣 泵、流量計和電磁閥開關;所述氣體補給系統中氣體的流向依次為氣體收集裝置、空氣泵、氣體除雜裝置、溫濕度調節裝置、流量計及電磁閥開關,所述收集裝置的進氣口與生物質能的排氣口相連,所述進氣口設置有流量計和電池閥開關。

相對于現有技術,本發明的有益效果:本發明結合生物質能發電、風能發電和市電對大棚進行供給,當大棚不使用電的時候,生物質能發電、風能發電可以并入市電電網或者使用電池進行儲能,能夠節約能源,并且綠色環保。本發明中巧妙的利用生物質能發電過程微生物產生的二氧化碳,通過收集大量的二氧化碳,進行除雜和溫濕度調節,將二氧化碳供給大棚中植物生長,省卻人工生產二氧化碳的成本,同時提供綠色植物的光合作用,提高溫室大棚的農作物產量,有利于設施農業的健康發展。

附圖說明

圖1是本發明大棚本體的結構示意圖。

其中:5-大棚本體,51-可調節墻體,52-支撐結構,53-遮光層,54-透光頂棚,55-生物質能發電裝置的采光玻璃。

圖2是本發明生物質能發電裝置結構示意圖。

其中:31-陽極室,32-陰極室,33-藻類產氣室,34-氣體收集裝置,35-采光窗口,37-進水口,38-排水口,39-排氣口,40-排水收集管,41-光催化陽極,42-微生物陰極,43-離子交換模塊,44-外電阻,45-時間控制開關,46-空氣泵,47-過濾裝置,48-水泵,49-流量計及電池閥開關,不同部分中相同的部件不做標注。

具體實施方式

結合以下實施例對本發明作進一步描述。

一種生物能風能發電增效大棚系統,包括大棚本體、供電系統、氣體補給系統及控制系統,大棚本體包括鋼框架結構、可調節墻體及頂棚,所述供電系統用于大棚內設備供電,所述供電系統包括生物質能發電裝置、風力發電裝置及市電組成,所述生物質能發電裝置與蓄電池連接,所述風力發電裝置與蓄電池連接,所述蓄電池與逆變器連接,逆變器通過連接電路經整流充電器與市電轉換器連接,所述控制系統通過控制電路與逆變器連接,所述控制系統由操作顯示器及程序控制器組成;所述供電系統和氣體補給系統均與控制系統連接。

優選地,所述大棚如圖1所示,包括5-大棚本體,51-可調節墻體,52-支撐結構,53-遮光層,54-透光頂棚,55-生物質能發電裝置的采光玻璃;所述大棚本體的頂棚包括采光層和遮光層,所述采光層包括透光頂棚和生物質能發電裝置的采光玻璃,所述透光頂棚采用透光 塑料布、透光塑料板或者鋼化玻璃。

優選地,所述采光層與水平面平行,所述采光層與墻體采用可分離式連接,所述墻體設置有固定的支撐結構,所述支撐結構的高度可以調節,可以根據陽光的強度及方向調節采光層的角度,所述采光層的可調節角度為0-30℃,所述支撐結構包括支撐架、支撐器、三通架、聯合三通架、直角三通。

優選地,所述氣體補給系統包括氣體收集裝置、氣體除雜裝置、溫濕度調節裝置、空氣泵、流量計和電磁閥開關;所述氣體補給系統中氣體的流向依次為氣體收集裝置、空氣泵、氣體除雜裝置、溫濕度調節裝置、流量計及電磁閥開關,所述收集裝置的進氣口與生物質能的排氣口相連,所述進氣口設置有流量計和電池閥開關。

本發明的大棚本體的采光層與墻體采用可分離式連接,這樣的結構可以根據需要調節采光層的傾斜角度,提高采光層的采光效率,讓溫室中的綠色植物可以接觸到更多的太陽光,提高其光合作用;生物質能發電裝置的采光玻璃也位于采光層,該設置方式可以明顯提高生物質能發電裝置的發電效率。

作為優選的實施例,以下將詳細介紹本發明使用的生物質能發電裝置的組成及工作過程。

一種生物質能發電裝置,包括陽極室、陰極室、藻類產氧氣室、離子交換膜模塊、光催化陽極、微生物陰極、外電阻、光源、藻類產氧氣室進水口、藻類產氧氣室出水口、陽極室進水口、陽極室出水口、陰極室進水口、陰極室出水口、導氣管、排水收集管、陰極室氣孔;所述離子交換模塊設置在陽極室和陰極室之間,所述光催化陽極和微生物陰極之間串聯有外電阻,所述藻類產氧氣室出水口、陽極室出水口和陰極室出水口均與排水收集管連通。

優選地,所述藻類產氧氣室的外側壁上設有采光窗口,所述陽極室的外側壁上設有采光窗口,所述采光窗口采用石英玻璃。

所述離子交換膜模塊為分體設計,包括陽性離子交換膜模塊和陰性離子交換膜模塊。

優選地,所述藻類產氧氣室還包括氣體收集裝置,氣體收集裝置通過導氣管與陽極室連通,導氣管上還設置有空氣泵、流量計和電磁閥開關,空氣泵、流量計和電磁閥開關均與控制器電聯接,位于陽極室的導氣管一端還設置有曝氣頭。

所述陽極為光催化陽極,所述光催化陽極為光敏性的半導體材料附著在導電基質上,所述光敏性半導體材料包括二氧化鈦、ZnO、WO3或者MOS2,或者鈦碳合金,或者鈦鎳合金。

優選地,所述藻類產氣室注入的污水包括重金屬含量較高的污水、富營養化的污水或者氮磷鉀含量較高的污水。

更優選的,所述污水包括皮革廠的工業廢水,印染企業的工業廢水,造紙廠的工業廢水, 或者一般的生活污水。

優選的,所述藻類產氣室接種的藻類包括小球藻、馬尾藻、無隔藻、墨角藻、泡葉藻、石莼,海百合、厚膜藻、死馬尾藻中的一種或幾種。

所述藻類的種子液接種濃度為103-104cfu/ul。

優選地,所述陽極室接種有產電微生物,接種濃度為105-107cfu/ul。

優選地,所述陽極室注入的污水包括皮革廠的工業廢水,印染企業的工業廢水,造紙廠的工業廢水,或者一般的城市生活污水。

所述陰極為微生物陰極,所述微生物陰極使用銅基制備的CuO或者Cr。

作為另一個優選的實施例,如圖2所示,所述生物質能發電裝置包括31-陽極室,32-陰極室,33-藻類產氣室,34-氣體收集裝置,35-采光窗口,37-進水口,38-排水口,39-排氣口,40-排水收集管,41-光催化陽極,42-微生物陰極,43-離子交換模塊,44-外電阻,45-時間控制開關,46-空氣泵,47-過濾裝置,48-水泵,49-流量計及電池閥開關,不同部分中相同的部件不做標注;在藻類產氧氣室出水口處設置過濾裝置,藻類產氣室中的水經過藻類降解重金屬后,通過過濾裝置,經水中的藻類植物過濾清除,清除后的水繼續注入陽極室,進行微生物二次降解其中的碳氮有機物,實現污水的徹底處理。本實施例中的陽極與陰極之間還設置有時間控制開關,時間控制開關與控制器電聯接,控制面板可以預設時間控制開關的開關時間段,根據藻類產氣室的產氧氣情況及陽極室中的微生物生長情況控制燃料電池的工作時段。

優選地,所述過濾裝置還與相應的流量計和電磁閥開關連接,所述排水口,排水口,排氣口均設置有開關。

本發明的生物質能發電裝置巧妙的將藻類產氣室的氧氣收集,供給陽極室的光催化微生物的生長,有利于光催化微生物提高其氧化還原反應,進一步提高微生物燃料電池的發電效率,節約發電成本,更加綠色環保。

生物質能發電裝置產電性能測試

首先將污水注入藻類產期室,培養48h收集適量的氧氣,取相同的污水分別注入陽極室、陰極室,培養3h以后,接上外電阻,外電阻的值分別取1、100、500和1000Ω。測定該燃料電池的功率密度和電流密度,結果如表1所示。

表1不同外電阻值下的功率密度和電流密度

生物質能發電裝置污水處理性能測試

測定產電性能后,分別取藻類產氣室、陽極室、陰極室出水口的水樣,分別測定各個出水口中水樣的COD值,本測試是基于實施例的裝置結構,測試結果如表2所示。

表2各反應時段的COD含量值

出水口 0h(mg/L) 8h(mg/L) 24h(mg/L) 藻類產氣室 300 121 71 陽極室 300 115 54 陰極室 300 240 214

綜合表1和表2數據顯示,本申請的生物質能發電裝置的產電性能較好,其污水處理能力也較好,且本申請的各部件綜合程度較高,各部件的控制都集中到控制器中,控制器還包括設置面板,實現電池的發電和污水處理的協同進行,其自動化程度也較高。

最后應當說明的是,以上實施例僅用以說明本發明的技術方案,而非對本發明保護范圍的限制,盡管參照較佳實施例對本發明作了詳細地說明,本領域的普通技術人員應當理解,可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換,而不脫離本發明技術方案的實質和范圍。

關于本文
本文標題:一種生物能風能發電增效大棚系統.pdf
鏈接地址:http://www.wwszu.club/p-6927571.html
關于我們 - 網站聲明 - 網站地圖 - 資源地圖 - 友情鏈接 - 網站客服 - 聯系我們

[email protected] 2017-2018 zhuanlichaxun.net網站版權所有
經營許可證編號:粵ICP備17046363號-1 
 


收起
展開
鬼佬大哥大