本实用新型涉及温室大棚遮阳技术领域，具体为热管-pv/t一体化遮阳技术。
背景技术：
国内研究发现，在夏季晴天大棚薄膜封闭的时候，棚内温度比棚外高20℃以上，甚至可达30℃。冬季，一小时就可以使棚内温度达到40℃以上。国外学者castellanos发现夏季在高辐射地区，温室大棚通常面临过度温升引起的作物枯萎、甚至枯死问题。短暂的或持续的高温导致植物的形态解剖学、生理发生变化，它们影响植物的生长和发展，并可能导致其经济产量急剧减少，通过合理地遮阳可以有效地调节大棚内的温度、湿度、光照强度。刘春香指出温度和湿度可能是产生作物“午休”的原因之一。遮阳在降低光照的同时,也在一定程度上缓解了高温危害。除此，温室内co2浓度随温室作物的呼吸和光合作用而波动。随着白天植物光合作用的进行和温室通风的限制，温室内的co2浓度往往会下降到低于外部的水平。cossum指出遮阳对太阳辐射影响最大的是秋季(平均71%)，其次是冬季(69%)、春季(66%)和夏季(60%)。国内学者吴雪霞等人研究发现光照强度对于棚内作物的光合作用能力和抗病虫害能力有着直接的影响。因此，控制温室大棚内的光照强度在适宜的范围内变化，对于作物产量和品质的提升有着积极地促进作用。
遮阳网（布）、涂反射层等传统的遮阳方式广泛应用于我国偏远农村地区，这些方式尽管在一定程度上减缓了日间棚内的环境温度，但并没有实现能源的有效利用，即发电和产热。同时，由于地域性特征，有些地方没有电力供给。夏季，大多农户仅仅只是采用自然通风和遮阳网的方式来降低棚内温度；冬季，加保暖被的方式减缓棚内热量散失。当在三伏天和冬至时这些措施明显的有些乏力。部分农户将光伏组件固定于温室大棚表面，种植喜阴类作物，如蘑菇等，有效的将太阳能转化为电能，但此种方式明显降低了温室大棚的种植权限。改变光伏的阵列方式（直线式和棋盘式）可有效改善棚内的光照分布，但随着棚内温度整体的升高，太阳能电池板表面温度亦随之升高，发电效率随着温度的升高下降。因此设计一种热管-pv/t一体化遮阳装置，将其应用于温室大棚进行遮阳，通过光热模块有效地降低太阳能电池板表面温度，提升发电效率的同时将太阳能转化为热能，遮阳的同时，实现能源的有效利用。
中国发明专利名称为：一种温室大棚遮阳网自动收展装置及方法，申请号为：cn201811292994.3，该发明公开了一种温室大棚遮阳网自动收展装置及方法，包括大棚支撑架、挡板、自动收展机构和遮阳网。具有根据不同农作物的光照需求实现遮阳网的自动化操作管理，操作简单等特点。但也存在一些不足：仅是通过遮阳网的自动收缩来遮挡光照，并没有有效利用太阳能使之进行热利用或发电。中国发明专利名称为：一种光照可调的折叠式漫射玻璃温室光伏，申请号为：cn201610918523.3，该发明公开了一种光照可调的折叠式漫射玻璃温室光伏遮阳帘，包括设置于温室内的中央制系统与遮阳帘装置，具有能够根据温室内光照环境的变化，自动伸缩光伏薄膜遮阳机构，并微调光伏发电设备的透光面积特点，但是也存在一些不足，一是系统复杂，造价高，并且随着室内温度的升高，光伏电池表面温度升高，严重影响装置的发电效率。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种热管-pv/t一体化遮阳装置。
本实用新型是一种热管-pv/t一体化遮阳装置，热管-pv/t组件1的光热模块采用热管，利用管内工质的相变和对流换热进行热交换，通过循环泵23将低温水通过软管24进行循环换热，将太阳能以热能的方式存储进蓄热水箱25；所述热管-pv/t组件1的光电模块与逆变控制一体机28连接，安装电压表26和电流表27；所述逆变控制一体机28与负载29和蓄电池30连接，通过热管-pv/t组件1将太阳能转化为电能一部分供给负载29，另一部分存储到蓄电池30；第一u型槽2、第二u型槽3、第三u型槽4、第四u型槽5之间用螺纹连杆11连接，以穿孔的方式，分别用第一螺丝杆7、第二螺丝杆8、第三螺丝杆9、第四螺丝杆10固定；所述螺纹连杆11用螺丝套筒12连接，通过松动和拧紧螺丝套筒12的方式改变螺纹连杆11的行程距离；其中，螺纹连杆11能绕第一螺丝杆7的杆轴转动；第二u型槽3和第三u型槽4与套杆6连接，套杆6套嵌在连接杆架13上，绕连接杆架13转动；固定板16与支撑杆15焊接，与套筒17焊为一体，其中套筒17表面箍丝，通过螺丝顶杆14插入进而固定遮阳装置整体高度；固定板16焊接到温室大棚两侧龙骨之间的横杆上承载整个装置；热管-pv/t组件1的背部分别焊接了第一u型槽2、第二u型槽3、第三u型槽4，连接套杆6，通过第二螺丝杆8和第三螺丝杆9固定；第四u型槽5与连接杆架13焊接，第一u型槽2与第三u型槽4通过螺纹连杆11连接，通过第一螺丝杆7和第四螺丝杆10固定；螺纹连杆11上加装螺丝套筒12，通过松拧螺丝套筒12来改变螺纹连杆的行程，从而调整热管-pv/t组件1的遮阳角度；固定板16上焊接四根支撑杆15，通过焊接连接套筒17，其中固定板16安装于温室大棚龙骨之间的横杆上，其承载整个遮阳装置；支杆18与连接杆架13焊接，通过螺丝顶杆14来卡支杆18的伸缩高度；同时可通过转动连接杆架13进行太阳光的追踪，从而提升装置整体的发电和集热性能；产出的一部分电能通过蓄电池30储存起来，另一部分可直接为负载29端提供电能；为保证电路安全，连接逆变控制一体机28；遮阳装置的水路部分通过软管24连接，在软管24上安装第三阀门21和第四阀门22，通过循环泵23对工质进行循环换热，加热蓄热水箱25。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：1、本实用新型对温室大棚进行遮阳的同时，将太阳能转化为热能和电能，实现了能源的有效利用。2、本实用新型通过在热管-pv/t组件（1）中应用热管，降低了太阳能电池板表面温度，同时利用工质的相变和对流换热提升了遮阳装置的整体集热和发电性能。3、本实用新型设计了一种热管-pv/t一体化遮阳装置，可通过松动和拧紧螺丝套筒（12）实现装置不同倾斜角度的遮阳。通过转动连接杆架（13）实现了对太阳能的跟踪，进一步提升了系统性能。同时改变了传统光伏温室大棚（光伏板固定于温室表面）由于产生的室内阴影引起的作物减产、生长缓慢等现状。有效改善了室内作物的生长环境，提升了作物的产量和品质。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图，附图标记及对应名称为：热管-pv/t组件1，第一u型槽2，第二u型槽3，第三u型槽4，第四u型槽5，套杆6，第一螺丝杆7，第二螺丝杆8，第三螺丝杆9，第四螺丝杆10，螺纹连杆11，螺丝套筒12，连接杆架13，螺丝顶杆14，支撑杆15，固定板16，套筒17，支杆18，第一阀门19，第二阀门20，第三阀门21，第四阀门22，循环泵23，软管24，蓄热水箱25，电压表26，电流表27，逆变控制一体机28，负载29，蓄电池30。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型是一种热管-pv/t一体化遮阳装置，热管-pv/t组件1的光热模块采用热管，利用管内工质的相变和对流换热进行热交换，通过循环泵23将低温水通过软管24进行循环换热，将太阳能以热能的方式存储进蓄热水箱25；所述热管-pv/t组件1的光电模块与逆变控制一体机28连接，安装电压表26和电流表27；所述逆变控制一体机28与负载29和蓄电池30连接，通过热管-pv/t组件1将太阳能转化为电能一部分供给负载29，另一部分存储到蓄电池30；第一u型槽2、第二u型槽3、第三u型槽4、第四u型槽5之间用螺纹连杆11连接，以穿孔的方式，分别用第一螺丝杆7、第二螺丝杆8、第三螺丝杆9、第四螺丝杆10固定；所述螺纹连杆11用螺丝套筒12连接，通过松动和拧紧螺丝套筒12的方式改变螺纹连杆11的行程距离；其中，螺纹连杆11能绕第一螺丝杆7的杆轴转动；第二u型槽3和第三u型槽4与套杆6连接，套杆6套嵌在连接杆架13上，绕连接杆架13转动；固定板16与支撑杆15焊接，与套筒17焊为一体，其中套筒17表面箍丝，通过螺丝顶杆14插入进而固定遮阳装置整体高度；固定板16焊接到温室大棚两侧龙骨之间的横杆上承载整个装置；热管-pv/t组件1的背部分别焊接了第一u型槽2、第二u型槽3、第三u型槽4，连接套杆6，通过第二螺丝杆8和第三螺丝杆9固定；第四u型槽5与连接杆架13焊接，第一u型槽2与第三u型槽4通过螺纹连杆11连接，通过第一螺丝杆7和第四螺丝杆10固定；螺纹连杆11上加装螺丝套筒12，通过松拧螺丝套筒12来改变螺纹连杆的行程，从而调整热管-pv/t组件1的遮阳角度；固定板16上焊接四根支撑杆15，通过焊接连接套筒17，其中固定板16安装于温室大棚龙骨之间的横杆上，其承载整个遮阳装置；支杆18与连接杆架13焊接，通过螺丝顶杆14来卡支杆18的伸缩高度；同时可通过转动连接杆架13进行太阳光的追踪，从而提升装置整体的发电和集热性能；产出的一部分电能通过蓄电池30储存起来，另一部分可直接为负载29端提供电能；为保证电路安全，连接逆变控制一体机28；遮阳装置的水路部分通过软管24连接，在软管24上安装第三阀门21和第四阀门22，通过循环泵23对工质进行循环换热，加热蓄热水箱25。
本实用新型应用热管技术可有效利用工质的相变提升集热效率。同时通过光热模块还可降低太阳能电池板表面温度，提升发电效率（温度每升高1℃，输出功率将减少0.4%～0.5%）。通过适时转动连接杆架保证热管-pv/t组件最大方向朝向太阳，松动和拧紧螺丝套筒可改变热管-pv/t组件的倾斜角度从而最大面积地收集太阳能，使之转化为热能和电能。
如图1所示，所述热管-pv/t组件1的框架背部焊接第二u型槽3和第三u型槽4，连接套杆6，通过第二螺丝杆8和第三螺丝杆9固定，通过载体即连接杆架13能够实现热管-pv/t组件1板块的自由转动，所述第一螺丝杆7、第二螺丝杆8、第三螺丝杆9、第四螺丝杆10也能够通过削孔插削的方式连接；所述第一u型槽2与第四u型槽5通过螺纹连杆11连接，通过拧紧和松动螺丝套筒12能改变螺纹连杆11的行程，进而调整装置在0°~90°范围内变动。
如图1所示，所述固定板16通过与支撑杆15焊接的方式与所述套筒17固定，所述套筒17表面进行箍丝，通过螺丝顶杆14在固定遮阳装置的同时，能通过转动所述的连接杆架13来实现360°范围对太阳辐射能量的跟踪；所述连接杆架13也能通过安装电动推杆、步进电机和太阳能跟踪器，实现对太阳的自动跟踪。
如图1所示，所述热管-pv/t1组件中也采用薄膜电池，其柔性和弱光性较好，也可采用多晶硅、单晶硅、染料敏化等太阳能电池提升系统的发电效率；其中玻璃盖板也可选用low-e盖板，提升系统性能。
本实用新型的热管-pv/t组件1加装热管，通过管内工质的对流换热、辐射换热以及相变来提升系统装置的集热效率，同时降低太阳电池板表面温度，提升发电效率。
如图1所示，连接杆架13与支杆18焊接，所述支杆18插入套筒17，其中，所述对套筒17表面进行箍丝，利用螺丝顶杆14控制整体高度。绕支杆18转动连接杆架13，可实现热管-pv/t组件1始终朝向太阳，即对太阳能实现追踪。所述连接杆架13可以连接电动推杆，通过plc电路进行自动追踪太阳能，提升发电和集热效率。
如图1所示，本实用新型能根据作物适宜的生长温度，改变遮阳装置的倾斜角度，在满足作物对光的需求前提下，通过热管-pv/t组件1将太阳能转换为热能和电能。为提升遮阳系统性能，在所述热管-pv/t组件1中布置热管，提升系统的发电和集热性能。同时，通过转动连接杆架13追踪太阳方位，实现能量的最大化利用，进一步提升系统性能。
本实用新型主要分为光电模块和光热模块。通过热管-pv/t组件1将太阳能转换为电能，供给负载29或者用蓄电池30储存起来。同时，另一部分光能通过热管-pv/t组件1转化为热能，通过管路循环将热量存储进蓄热水箱25中，在一定程度上可有效解决温室大棚的“温升保温”问题。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干等同替换和改进，这些等同替换和改进也应包含在本实用新型的保护范围之内。
1.一种热管-pv/t一体化遮阳装置，热管-pv/t组件（1）的光热模块采用热管，利用管内工质的相变和对流换热进行热交换，其特征在于通过循环泵（23）将低温水通过软管（24）进行循环换热，将太阳能以热能的方式存储进蓄热水箱（25）；所述热管-pv/t组件（1）的光电模块与逆变控制一体机（28）连接，安装电压表（26）和电流表（27）；所述逆变控制一体机（28）与负载（29）和蓄电池（30）连接，通过热管-pv/t组件（1）将太阳能转化为电能一部分供给负载（29），另一部分存储到蓄电池（30）；第一u型槽（2）、第二u型槽（3）、第三u型槽（4）、第四u型槽（5）之间用螺纹连杆（11）连接，以穿孔的方式，分别用第一螺丝杆（7）、第二螺丝杆（8）、第三螺丝杆（9）、第四螺丝杆（10）固定；所述螺纹连杆（11）用螺丝套筒（12）连接，通过松动和拧紧螺丝套筒（12）的方式改变螺纹连杆（11）的行程距离；其中，螺纹连杆（11）能绕第一螺丝杆（7）的杆轴转动；第二u型槽（3）和第三u型槽（4）与套杆（6）连接，套杆（6）套嵌在连接杆架（13）上，绕连接杆架（13）转动；固定板（16）与支撑杆（15）焊接，与套筒（17）焊为一体，其中套筒（17）表面箍丝，通过螺丝顶杆（14）插入进而固定遮阳装置整体高度；固定板（16）焊接到温室大棚两侧龙骨之间的横杆上承载整个装置；热管-pv/t组件（1）的背部分别焊接了第一u型槽（2）、第二u型槽（3）、第三u型槽（4），连接套杆（6），通过第二螺丝杆（8）和第三螺丝杆（9）固定；第四u型槽（5）与连接杆架（13）焊接，第一u型槽（2）与第三u型槽（4）通过螺纹连杆（11）连接，通过第一螺丝杆（7）和第四螺丝杆（10）固定；螺纹连杆（11）上加装螺丝套筒（12），通过松拧螺丝套筒（12）来改变螺纹连杆的行程，从而调整热管-pv/t组件（1）的遮阳角度；固定板（16）上焊接四根支撑杆（15），通过焊接连接套筒（17），其中固定板（16）安装于温室大棚龙骨之间的横杆上，其承载整个遮阳装置；支杆（18）与连接杆架（13）焊接，通过螺丝顶杆（14）来卡支杆（18）的伸缩高度；同时可通过转动连接杆架（13）进行太阳光的追踪，从而提升装置整体的发电和集热性能；产出的一部分电能通过蓄电池（30）储存起来，另一部分可直接为负载（29）端提供电能；为保证电路安全，连接逆变控制一体机（28）；遮阳装置的水路部分通过软管（24）连接，在软管（24）上安装第三阀门（21）和第四阀门（22），通过循环泵（23）对工质进行循环换热，加热蓄热水箱（25）。
2.根据权利要求1所述的热管-pv/t一体化遮阳装置，其特征在于，所述热管-pv/t组件（1）的框架背部焊接第二u型槽（3）和第三u型槽（4），连接套杆（6），通过第二螺丝杆（8）和第三螺丝杆（9）固定，通过载体即连接杆架（13）能够实现热管-pv/t组件（1）板块的自由转动，所述第一螺丝杆（7）、第二螺丝杆（8）、第三螺丝杆（9）、第四螺丝杆（10）也能够通过削孔插削的方式连接；所述第一u型槽（2）与第四u型槽（5）通过螺纹连杆（11）连接，通过拧紧和松动螺丝套筒（12）能改变螺纹连杆（11）的行程，进而调整装置在0°~90°范围内变动。
3.根据权利要求1所述的热管-pv/t一体化遮阳装置，其特征在于，所述固定板（16）通过与支撑杆（15）焊接的方式与所述套筒（17）固定，所述套筒（17）表面进行箍丝，通过螺丝顶杆（14）在固定遮阳装置的同时，能通过转动所述的连接杆架（13）来实现360°范围对太阳辐射能量的跟踪；所述连接杆架（13）也能通过安装电动推杆、步进电机和太阳能跟踪器，实现对太阳的自动跟踪。
技术总结