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　　摘要光伏日光温室是一种新型日光温室结构。介绍了青海省4种光伏日光温室的结构形式，分析了4种不同光伏日光温室的特点、存在的问题和缺陷，提出了光伏日光温室建设的设计要求和方向，以及利用现有温室建设光伏日光温室应注意的技术环节和工艺。

　　青海省光伏日光温室主要结构形式

　　土墙日光温室+后置光伏

　　这种类型位于青海省大通县的菜园。在原有半地下土墙日光温室的基础上，在土墙结构日光温室的后墙内浇筑钢柱，在后墙外竖起另一根钢柱，形成两根柱子支撑光伏板。光伏日光温室建成，就是为了生产蔬菜水果，产生光伏电力。光伏发电可以在冬季通过电热转换补充温室温度，实现温室的高效生产。

　　日光温室结构参数为跨度10 m，后墙和山墙为机械碾压土墙，墙厚底部3.6 ~ 4.0m(0.000m)，墙顶厚度1.80~2.00 m，温室高度4.3 m，温室后坡仰角43。根据当地地形，温室的长度为70-86米，温室的净面积为670平方米。前后温室间距6 m，座位朝南，西5 ~ 7。温室骨架为间距1 m的桁架钢架结构，温室内有钢管或混凝土预制件的中柱。前槛采用混凝土浇筑圈梁，前棚采用0.12 mm棚膜，夜间保温采用中央电动百叶结构保温被。

　　土墙日光温室后光伏示意图

　　土墙日光温室实时光伏地图

　　土墙日光温室+前置光伏

　　这种类型的光伏温室位于青海省互助县的菜园。原来的日光温室用来建造光伏温室。它的结构和上图中的温室一样。不同的是，这种类型的日光温室在土墙结构的日光温室正面加装钢架支撑光伏板，在后墙顶部增设带预埋件的混凝土浇筑梁。连接柱支撑光伏板框架，光伏板放在钢架上，水平连接，每两个车道留有间隙，用于温室光照。日光温室的结构参数与上述土墙日光温室相同。

　　土墙日光温室前置光伏示意图

　　土墙日光温室光伏前实景

　　土墙日光温室+顶平铺光伏

　　温室位于青海省湟中县李家山设施农业基地。利用土墙日光温室，在温室墙外安装高出温室高度1米多的钢架，在钢架上平铺光伏板，间距3~5米，已拆除。

　　土墙日光温室顶部平铺光伏示意图

　　加气块框架结构日光温室+后置光伏

　　上述三种光伏日光温室都是利用原有日光温室建设而成。这座光伏日光温室是一座新建的光伏日光温室，位于青海省同仁县设施园区。光伏大棚采用桁架钢架，间距1 m，墙体填充加气砖。温室跨度9 m，光伏系统用一根柱子支撑光伏板。柱子放在温室后墙前的通道上，穿透后屋顶。

　　加气块框架结构日光温室后光伏系统示意图

　　加气块框架结构日光温室后的光伏场景

　　不同光伏日光温室的特点

　　利用旧棚建造的光伏温室减少光照、影响生产

　　前三种光伏日光温室都是利用现有的日光温室结构，加上光伏建成的。其实后面的大棚都有不同程度的遮阳，尤其是冬天，影响了大棚里蔬菜水果的正常生长。主要原因是原温室的跨度、高度、间距都是设计后建造的，cal

　　在土墙日光温室的后光伏层中，安装了光伏板立柱。温室后墙挖深洞浇筑柱子，柱子与后屋顶紧密相连。由于光伏板的受风面积较大，放置在温室顶部的光伏板遇到大风天气会发生晃动，一定程度上会破坏相连的后墙和后屋顶的保温性以及温室的密封性。建筑结构中的连接应分开，形成独立的支撑结构，更适合多风地区。其次，放置在日光温室顶部的光伏板在降水时形成集水表面，对土壁形成淋溶作用。素土结构的后墙和屋顶经过长期的雨水冲刷和淋溶，温室墙体结构受到破坏，特别是在强降水过程和一些持续降水的地区，后墙容易发生坍塌和淋溶，需要大量的人力物力进行维护。

　　旧棚建改造的光伏温室影响现有温室结构

　　加气块框架结构的后光伏日光温室是新建的光伏日光温室，棚间距的设计保证了前后光伏日光温室不影响光照。然而，光伏板被布置在穿过后屋顶的柱子上。一是施工中封底难。第二，穿过屋顶的钢柱贯穿日光温室后屋顶的内外，形成一个载热面积很大的导热体，造成温室内热量大量散失。三是钢柱支撑光伏板后，受强风影响较大。光伏板晃动后，后屋顶与立柱之间的缝隙越来越大，成为温室内严重的散热通道。第四，光伏板与大棚屋顶距离较大，光伏板挂在顶部，对后面的大棚采光影响较大，可以降低高度。合适的高度是卷好的保温被不影响光伏板采光，正常发电。

　　新建光伏温室热桥面积大、保温性能差

　　假设土墙日光温室采用前置光伏结构建造，每个温室占地667 m2。顶层模块是光伏系统，5排22列，每两列为一组11组。每两组相隔2 m进行光传输，总共需要110个模块。假设采用325 Wp的模块，倾角为45，峰值日照时数为1629 h，装机容量为35.75kW，考虑组件衰减效率为98.00%，系统效率为83.29%，则年发电量可达47535.28 kWh，节煤14562 t。按照青海电网与光伏企业实际结算电价0.2277元/千瓦时计算，年发电收入约为10823.8元。其他光伏日光温室的计算过程与土墙日光温室正面光伏结构的计算一致，因此在计算过程中可以考虑构件的安装倾角。然而，从多方面考虑，将产生的电力用于温室和农业的经济效益更高。

　　电力经济效益

　　发展建议

　　光伏日光温室是一种新型的日光温室结构，即为了保证设施内植物的正常生长[3]，利用设施基础的空间建造光伏电站进行发电。但目前还没有科学合理的光伏日光温室结构，因此有必要尽快开展该类型日光温室的设计研究，为今后的大规模建设提供技术支持。

　　改进现有光伏日光温室结构

　　在老棚光伏温室和新建光伏日光温室的设计中，采用增加联结分离设计对光伏板集水面容易造成雨水冲刷的后前提顶部和后屋顶进行防水，同时采用光伏和日光温室在建筑结构上的联结应分离设计，形成相对独立的光伏板支撑结构，不造成对温室的影响为宜，特别是风沙比较大的地区。。

　　也可以建立雨水集水系统，进一步利用降水资源循环利用。

　　用旧棚建造的光伏温室难以改善光照影响。为了提高温室内植物的产量和质量，有四种有效的方法：从010年到59000年改种耐阴、耐低温的植物品种，建立有机栽培体系

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