浅谈光伏跟踪灌溉系统
光伏发电灌溉技术原理
光伏发电灌溉技术原理
光伏发电灌溉技术是一种利用太阳能发电来为农田灌溉提供动力的创新技术。
通过太阳能光伏板将阳光转化为电能,并将电能储存起来,以供农田灌溉系统使用。
在光伏发电灌溉系统中,主要包括太阳能光伏板、电池组、逆变器和灌溉设备。
太阳能光伏板是整个系统的核心部件,它能够将太阳的光能转化为电能。
光伏板上的光敏电池将光子吸收并转化为电子,产生直流电。
这些直流电通过电缆连接到电池组,经过一系列的电化学反应转化为可储存的电能。
储存的电能通过逆变器转化为交流电能,以满足灌溉设备的需求。
逆变器能够将直流电转换为交流电,并将电能传输到灌溉设备中。
灌溉设备可以是喷灌系统、滴灌系统或喷雾灌溉系统等。
这些设备能够将水有效地输送到农田中,满足作物的生长需求。
光伏发电灌溉技术的优势主要包括以下几点。
首先,它利用太阳能进行发电,不需要外部能源供应,既环保又节能。
其次,光伏发电灌溉系统没有机械部件,运行稳定可靠,维护成本低。
再次,光伏发电灌溉系统能够根据太阳能的供应情况自动调节灌溉设备的运行,实现智能控制,提高灌溉的效率。
此外,光伏发电灌溉系统还可以与其他农业设施相结合,如温室大棚等,进一步提高农田的产量和质量。
光伏发电灌溉技术在农业生产中具有广阔的应用前景。
它不仅能够解决农田灌溉的能源问题,还能够提高农田灌溉的效率和质量,为农业生产带来新的发展机遇。
光伏发电灌溉技术的推广和应用,将对节能减排、可持续农业发展产生积极的影响,为建设生态农业、绿色农业贡献力量。
太阳能光伏系统在农村中的创新
太阳能光伏系统在农村中的创新随着能源需求的不断增加以及对环境保护的要求,太阳能光伏系统作为一种清洁、可再生的能源解决方案,正在日益受到农村地区的关注和应用。
本文将针对太阳能光伏系统在农村中的创新应用进行探讨。
首先,我们将介绍太阳能光伏系统的基本原理和优势,然后重点分析其在农村地区的具体应用,如供电、农业灌溉、农村生活用电等方面的创新。
最后,我们将对太阳能光伏系统的前景和挑战进行展望。
一、太阳能光伏系统的基本原理和优势太阳能光伏系统是通过光电转换技术,将太阳能转化为直流电能,然后通过逆变器将其转换为交流电能,从而满足人们对电能的需求。
太阳能光伏系统具有以下几个重要优势。
首先,太阳能光伏系统具有清洁环保的特点。
与传统能源相比,太阳能光伏系统不会产生二氧化碳等温室气体和污染物,对环境没有任何负面影响,对减缓气候变化起到了积极的作用。
其次,太阳能光伏系统具有可再生性。
太阳能是一种不会枯竭的能源,每天都会持续地向地球表面辐射,因此太阳能光伏系统具有可持续发展的优势。
最后,太阳能光伏系统具有分散性和灵活性。
太阳能光伏系统可以根据需求进行规模化布局,可以从单个家庭的小规模系统到大型农村光伏电站,灵活应对不同需求。
二、太阳能光伏系统在农村供电方面的创新应用在农村地区,由于电网覆盖不完善以及传统电力供应方式的限制,供电成为了一个严重的问题。
太阳能光伏系统在农村供电方面的创新应用,为农村地区提供了可靠、清洁的电力供应。
太阳能光伏系统可以利用农村大量的空地和屋顶资源进行布局,通过安装光伏组件和储能设备,将太阳能转化为电能储存在电池中,以满足农村居民的用电需求。
这种分散式的供电方式,不仅能够解决电网覆盖不到的偏远地区的电力问题,还能够减轻电网负荷,提高整体供电可靠性。
三、太阳能光伏系统在农业灌溉方面的创新应用农业是农村经济的重要支柱,而水资源的供应和利用效率对于农业生产起着至关重要的作用。
太阳能光伏系统在农业灌溉方面的创新应用,为农民提供了一种高效、可持续的水资源利用方式。
太阳能自动灌溉系统设计(课程汇报)
类型:课程设计名称:太阳能自动灌溉系统设计关键词:光伏发电原理;自动灌溉系统原理;自动跟踪系统原理第一章前言1.1论文的研究背景及意义1.1.1 选题背景全球普遍以不可再生的传统资源(如煤和石油)为主,以可再生资源(如风能和太阳能)为辅。
随着不可再生资源的储能量越来越少,不可无限开采,开采的越来越艰难,同时在传统资源开采导致环境问题越来越严重的今天。
于是,加大清洁能源的利用和使用是时事所需,已得到全球各国的共识。
能源与国家和人民的生活息息相关,能源的短缺严重的影响国家科技经济和人民的日常生活和工作生产。
我国水资源的总量不够充足,人均水平更是低于世界平均水平,总量位居世界前十但是人均占有量仅2000多㎡,全球人均占有量是我国占有量的4倍。
随着人民的生活水平的提高,导致绿地用水占城市用水的比例将越来越大。
大力实施节约用水的绿地浇水方式有利于节约水资源的同时也可以绿化环境,而加大力度的解决城市绿地灌溉的问题是迫在眉睫的。
光伏发电系统的工作原理是利用太阳能电池组件(一种类似于晶体二极管的半导体器件)界面产生的光生伏打效应(物体由于吸收光子而产生电动势的现象,是当物体受光照时,物体内的部分电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应)而将光能直接转变为电能,产生的电能通过控制器的控制给蓄电池充电或者在满足负载需求情况下直接给负载供电,如果日照不足或者夜间则由蓄电池在控制器的控制下给直流负载供电,对于含交流负载的光伏系统而言,还需要增加逆变器将直流电变成交流电。
1.1.2研究意义在传统的绿地灌溉中,大多采用人工浇灌的方式。
这种灌溉方式不仅灌溉效率低,而且长期灌溉导致地表积盐会使植被生理受到很大的损害,同时也浪费了大量的水资源,据统计采用人工漫灌会造成80%的水资源浪费。
近年来,很多城市采用了管网供水或者喷灌,有些较高级的场所使用滴灌,但是这些灌溉方式仍然会造成40%-60%的水资源浪费,这种方式虽然在某种程度上节约了一些水资源,但是仍然没有摆脱人工操作灌溉的方式。
太阳能光伏系统在农业灌溉中的应用
太阳能光伏系统在农业灌溉中的应用近年来,太阳能光伏系统在农业灌溉中的应用逐渐成为热门话题。
由于其环保、可再生、节能等特点,越来越多的农民开始关注并尝试利用太阳能光伏系统来满足农业灌溉的需求。
本文将对太阳能光伏系统在农业灌溉中的应用进行探讨。
一、太阳能光伏系统概述太阳能光伏系统是指利用太阳能将光能转化为电能的一种系统。
它主要由太阳能电池板、逆变器、电池组和负载等组成。
太阳能电池板的作用是将太阳能转化为直流电能,逆变器的作用是将直流电能转化为交流电能,电池组则用于储存电能以应对晚上或阴雨天气。
负载是指太阳能光伏系统所供给的设备或用电设施,可以是农业灌溉系统中的水泵、喷灌器等。
二、太阳能光伏系统在农业灌溉中的优势1. 环保可再生:太阳能是一种清洁、环保且可再生的能源,利用太阳能光伏系统进行农业灌溉可以减少对传统能源的依赖,降低环境污染。
2. 节能经济:与传统电网供电相比,太阳能光伏系统在农业灌溉中能够大幅度降低能源成本。
太阳能光伏系统所产生的电能可以直接供给灌溉设备,无需消耗额外的电力资源。
3. 灵活便捷:太阳能光伏系统具备独立运行的能力,不受地域、线路的限制。
这使得它能够方便地部署在农田中,距离灌溉设备更近,减少输电损耗,提高能源利用率。
三、太阳能光伏系统在农业灌溉中的实际应用太阳能光伏系统在农业灌溉中的应用已经在全球范围内得到了广泛推广和使用,以下是一些典型案例:1. 印度:印度是一个农业大国,太阳能光伏系统在印度的农业灌溉中得到了广泛应用。
通过搭建太阳能光伏系统,农民能够节约用电成本,并且能够灵活自主地进行农业灌溉。
2. 中国:中国在太阳能光伏系统的研发和应用上已经取得了显著进展。
在中国的一些农村地区,太阳能光伏系统已经成为农业灌溉的主要能源,为当地农民提供了可靠便捷的灌溉服务。
3. 美国:美国的一些农业地区,如加利福尼亚州,太阳能光伏系统已经成为农业灌溉的主要能源之一。
利用太阳能光伏系统进行灌溉不仅能够降低运营成本,还能够减少对水资源的需求。
太阳光伏发电系统在农田灌溉中的可行性分析
太阳光伏发电系统在农田灌溉中的可行性分析太阳能作为一种清洁、无限的能源资源,正在被越来越多的人所关注和应用,其中太阳光伏发电系统作为一种较为成熟的应用形式,在农田灌溉中的可行性备受关注。
本文将结合当下的实际情况和相关研究,对太阳光伏发电系统在农田灌溉中的可行性进行分析,以期为农业生产提供一种更环保、高效的解决方案。
1. 太阳光伏发电技术的发展和应用现状太阳光伏发电技术是指利用太阳能光电转换装置将太阳辐射能转化为电能的技术。
随着技术的不断发展和成熟,太阳光伏发电系统已经被广泛应用于各个领域,包括居民生活、工业生产等。
在农业领域,太阳光伏发电系统也逐渐得到了应用,尤其是在农田灌溉中,其优势逐渐显现。
2. 农田灌溉的能耗和问题农田灌溉是农业生产的重要环节,也是农业能源消耗的主要部分之一。
传统的农田灌溉主要依靠燃油发电机或电网供电,存在能耗高、运行成本昂贵、对环境污染大等问题,不利于可持续发展。
3. 太阳光伏发电系统在农田灌溉中的优势相比传统的灌溉方式,太阳光伏发电系统具有明显的优势。
首先,太阳能资源丰富,充足的日照时间能够保证系统的稳定供电;其次,太阳光伏发电系统无排放、无噪音,对环境友好,不会产生污染;再者,太阳能是一种可再生能源,可以降低农业生产的能耗和成本,提高经济效益。
4. 太阳光伏发电系统在农田灌溉中的应用案例目前,已经有一些农场和农田开始尝试将太阳光伏发电系统应用于灌溉系统中。
通过实地调研和案例分析,可以看到太阳光伏发电系统在农田灌溉中的实际效果。
例如,某农场引进了太阳光伏发电系统,将灌溉水泵替换为太阳能驱动,每年可节约数万元的能源成本,提高了农田的灌溉效率。
5. 太阳光伏发电系统在农田灌溉中的挑战和解决方案虽然太阳光伏发电系统在农田灌溉中具有较多的优势,但也面临一些挑战,如系统投资高、运行维护复杂等。
为此,需要采取一些措施来解决这些问题,如加大支持力度、降低系统成本、提高系统性能等。
6. 结语总的来说,太阳光伏发电系统在农田灌溉中具有巨大的潜力和可行性,可以为农业生产提供更环保、高效的能源解决方案。
太阳能光伏发电与滴灌结合在蔬菜种植中的效果分析
太阳能光伏发电与滴灌结合在蔬菜种植中的效果分析太阳能光伏发电与滴灌结合在蔬菜种植中的效果分析1. 引言蔬菜种植是农业生产的重要组成部分,也是人们饮食结构中不可或缺的一部分。
而随着人口的不断增长和城市化的进程,蔬菜种植面积逐渐减少,同时气候变暖、水资源短缺等问题也对蔬菜种植产生了影响。
因此,寻找一种高效、环保的种植方式对于保障蔬菜供应和农业可持续发展具有重要的意义。
2. 太阳能光伏发电和滴灌技术的优势太阳能光伏发电是一种利用太阳能发电的技术,具有清洁、可再生、无污染等优势。
而滴灌技术则是一种利用滴灌管将水滴滴入作物根部的灌溉方式,相比于传统的农田灌溉,滴灌技术能够实现精确的水分管理,减少水耗、减少养分流失和土壤侵蚀等问题。
3. 太阳能光伏发电与滴灌结合的原理太阳能光伏发电利用太阳能转化为电能,为滴灌系统提供电力,保证系统正常运行。
滴灌系统通过滴灌管将水滴滴入植物根部,实现精确的水分供给。
4. 太阳能光伏发电与滴灌结合在蔬菜种植中的效果分析4.1 节约能源和降低成本太阳能光伏发电利用太阳能发电,不需要外界能源的供应,能够满足滴灌系统的用电需求,不仅能够节约能源,还能够降低农户的用电成本,降低生产成本。
4.2 提高灌溉效率和节约水资源滴灌技术相比于传统的农田灌溉方式,可以精确地将水滴滴到植物根部,减少水分的浪费。
与此同时,滴灌技术还可以减少养分和农药的流失,提高水分利用效率。
太阳能光伏发电与滴灌结合,可以保证滴灌系统正常运行,提高灌溉的稳定性和可控性。
4.3 提高蔬菜产量和质量滴灌技术可以根据蔬菜的生长需求,精确地滴灌水分和养分,满足不同生长阶段的需求。
太阳能光伏发电可以保证滴灌系统的正常运行,保证蔬菜的灌溉需求得到满足。
通过太阳能光伏发电与滴灌结合的方式,可以提高蔬菜的产量和质量。
4.4 环境保护太阳能光伏发电是一种清洁、可再生的能源形式,不会产生二氧化碳和其他有害气体的排放。
滴灌技术可以减少水耗,降低农田灌溉对水资源的压力,同时减少养分和农药的流失,减少对环境的污染。
光伏农业 案例
光伏农业案例光伏农业是一种将光伏发电技术应用于农业领域的新型农业形式。
通过将太阳能光伏电池板安装在农田上方,利用太阳能转化为电能,为农田提供电力,实现农业生产与电力发电的双重效益。
下面列举了10个光伏农业的案例。
1. 太阳能灌溉系统:利用光伏农业技术,将太阳能转化为电能,为农田提供灌溉水源。
通过太阳能电池板将太阳能转化为电能,驱动水泵将地下水提升到农田进行灌溉,实现农田的高效灌溉。
2. 光伏温室大棚:利用光伏农业技术,在温室大棚顶部安装太阳能电池板,将太阳能转化为电能,为温室提供电力,实现温室内温度、湿度的控制,提高农作物的产量和质量。
3. 光伏鱼塘养殖:在鱼塘上方安装太阳能电池板,将太阳能转化为电能,为鱼塘提供电力。
利用电力驱动鱼塘的水循环系统,提高水质和氧气含量,促进鱼类生长,实现养殖效益的提升。
4. 光伏农业园区:在农业园区内建设光伏发电站,利用太阳能光伏电池板将太阳能转化为电能。
光伏发电站为农业园区提供电力,满足农业生产和运营的能源需求,实现农业园区的可持续发展。
5. 光伏农业示范项目:在乡村地区选取光伏农业示范项目,通过推广光伏农业技术,带动当地农业发展。
示范项目通过展示光伏农业的效益和可行性,吸引更多农民参与光伏农业,推动乡村经济的发展。
6. 光伏农业与畜牧业的结合:在畜牧场上方安装太阳能电池板,将太阳能转化为电能,为畜牧场提供电力。
利用电力驱动畜牧场的水泵、通风设备等,提高畜牧场的生产效益,实现农牧一体化的发展。
7. 光伏农业与果蔬种植的结合:在果蔬种植区域安装太阳能电池板,将太阳能转化为电能,为果蔬种植提供电力。
利用电力驱动灌溉系统、温度控制设备等,提高果蔬的产量和品质,实现农业的高效种植。
8. 光伏农业与农村电网的互补:在农村地区建设光伏农业发电站,将太阳能转化为电能,为农村电网供电。
光伏农业发电站通过与农村电网的互补运行,解决了农村电力供应的问题,提高了农村居民的生活质量。
9. 光伏农业与农村电商的结合:在光伏农业园区内建设农产品电商平台,通过电商平台将光伏农业园区的农产品直接销售给消费者。
太阳能技术在农田灌溉中的应用案例介绍
太阳能技术在农田灌溉中的应用案例介绍随着环境保护意识的增强和可再生能源的发展,太阳能技术在各个领域的应用越来越广泛。
其中,太阳能技术在农田灌溉中的应用,不仅能够满足农田的水源需求,还能够减少对传统能源的依赖,实现可持续农业发展。
本文将介绍几个太阳能技术在农田灌溉中的应用案例,以展示其在农业领域的潜力。
首先,太阳能光伏灌溉系统是目前应用最广泛的太阳能技术之一。
该系统通过太阳能电池板将太阳能转化为电能,并通过电泵将地下水或水库中的水提升到灌溉系统中。
这种系统不仅能够满足农田灌溉的需求,还可以将多余的电能储存起来,以备晚上或阴天使用。
例如,在中国西北地区的甘肃省,一些农民利用太阳能光伏灌溉系统,成功实现了农田的自动灌溉。
这不仅减轻了农民的劳动负担,还提高了农田的灌溉效率。
其次,太阳能热水灌溉系统也是一种常见的太阳能技术应用。
该系统利用太阳能集热器将太阳能转化为热能,用于加热灌溉水。
这种系统适用于地区日照充足且水源相对充裕的地方。
例如,在澳大利亚的一片农田中,农民利用太阳能热水灌溉系统,成功种植了多种蔬菜和水果。
太阳能热水不仅提供了足够的灌溉水源,还能够提高土壤温度,促进植物的生长。
此外,太阳能淡化灌溉系统是一种新兴的太阳能技术应用。
该系统利用太阳能蒸发器将海水或咸水转化为淡水,用于农田灌溉。
这种系统适用于海滨地区或盐碱地区,可以解决缺水和土壤盐碱化问题。
例如,在印度的一片盐碱地上,农民利用太阳能淡化灌溉系统,成功种植了多种作物,并且取得了良好的经济效益。
太阳能淡化灌溉系统不仅解决了农田的水源问题,还改善了土壤质量,为农业可持续发展提供了新的可能性。
最后,太阳能冷却灌溉系统是一种创新的太阳能技术应用。
该系统利用太阳能制冷器将太阳能转化为制冷能,用于降低农田的温度。
这种系统适用于炎热地区或夏季高温时段,可以保护作物免受高温的伤害。
例如,在埃及的一片农田中,农民利用太阳能冷却灌溉系统,成功种植了多种耐热作物,并且取得了丰收的成果。
光伏发电技术在农业灌溉中的应用研究
光伏发电技术在农业灌溉中的应用研究一、引言随着全球能源需求的增长和传统能源资源的日益枯竭,人们对可再生能源的需求日益增长。
同时,农业灌溉作为农业生产中不可或缺的一环,也面临着能源的紧缺和供给不足的问题。
光伏发电技术凭借其清洁、可再生的优势日益受到关注,被广泛应用于农业灌溉领域。
本文将探讨光伏发电技术在农业灌溉中的应用研究。
二、光伏发电技术概述光伏发电技术是利用太阳能将光能转化为电能的一种技术。
它通过光伏电池将太阳光转换为直流电能,然后经过逆变器转换为交流电能。
光伏发电技术具有资源丰富、清洁环保、维护成本低等优势,被广泛应用于农业灌溉系统中。
三、光伏发电技术在农业灌溉中的应用1. 解决能源供应问题传统农业灌溉系统通常采用燃油或电网供电,面临能源供给不足、成本高昂的问题。
而光伏发电技术可以通过太阳能提供稳定的电力供应,不仅可以解决能源问题,降低运行成本,还能减少对传统能源的依赖。
因此,光伏发电技术可以为农业灌溉系统提供可靠的能源供应。
2. 高效节能光伏发电技术具有高效节能的特点。
太阳能发电不产生二氧化碳等污染物,不会对环境造成负面影响。
此外,光伏发电系统采用智能控制技术,可以根据不同地区的太阳辐射量和农作物的需水量进行智能调节,实现合理灌溉,节约用水资源。
光伏发电技术的应用不仅可提高农业灌溉的效率,还能保护生态环境。
3. 系统灵活性光伏发电系统可以根据实际需求进行规模化布局,可以灵活地安装在农田、温室、大棚等地方。
通过与传统农业灌溉系统的结合,可以实现灵活可控的灌溉方式,提高水肥利用率,减少农业灌溉中的浪费。
此外,光伏发电系统还可以与蓄电池组合使用,实现24小时稳定供电,进一步提高农业灌溉系统的稳定性和可靠性。
四、光伏发电技术在农业灌溉中的应用案例1. 田间光伏灌溉系统田间灌溉一直是农业灌溉领域的重要问题之一。
以田间光伏灌溉系统为例,系统通过将光伏组件安装在农田中,利用太阳能发电,驱动水泵进行灌溉。
光伏发电在农业灌溉中的应用案例
光伏发电在农业灌溉中的应用案例随着全球对可再生能源的需求不断增长,光伏发电作为一种清洁、可持续的能源形式,正逐渐应用于各个领域。
其中,在农业灌溉领域,光伏发电也展现出了巨大的潜力和优势。
本文将通过介绍几个光伏发电在农业灌溉中的应用案例,来探讨光伏发电在农业领域中的作用和价值。
案例一:田间光伏聚光灌溉系统田间光伏聚光灌溉系统是一种通过将日光聚集到集热器上,再通过集热器将热量转化为蒸汽,从而为农田提供灌溉水的创新方法。
该系统利用光伏发电技术产生电能,驱动水泵将地下水提升到集热器,并通过集热器加热地下水,形成蒸汽,最后将蒸汽输送到农田进行灌溉。
案例二:分布式光伏农业示范基地分布式光伏农业示范基地是一种将光伏发电系统与农业种植结合起来的创新模式。
以沙漠地区为例,通过在土地上架设太阳能光伏板,利用光能发电同时为作物提供生长所需的光线,解决了沙漠地区水资源短缺的问题。
该模式不仅能够有效保护土地资源,还可以提高农作物的产量和质量。
案例三:光伏农业温室光伏农业温室是一种将光伏发电技术与温室种植相结合的创新方式。
该系统通过在温室顶部安装光伏发电板,将太阳能转化为电能,为温室提供所需的电力。
同时,光伏发电板的遮阳作用可以有效控制温室内的光照和温度,创造良好的生长环境,提高作物的产量和品质。
案例四:光伏地面灌溉系统光伏地面灌溉系统是一种利用地面架设太阳能光伏板,通过光能发电驱动水泵进行灌溉的方式。
这种系统不仅能够为农田提供持续稳定的电力供应,而且可以将多余的电能储存起来,以备夜间或阴雨天使用。
与传统的柴油发电机相比,光伏地面灌溉系统具有更低的运行成本和更环保的特点。
从以上几个案例可以看出,光伏发电在农业灌溉中的应用具有显著的经济、环境和社会效益。
首先,光伏发电减少了对传统能源的依赖,降低了农业生产成本,提高了农民的收益。
其次,光伏发电是一种清洁能源,不产生污染物和温室气体,有效保护了环境和生态系统。
最重要的是,光伏发电在农业灌溉中的应用,可以解决传统农田灌溉中存在的水资源短缺问题,提高农田灌溉的效率和质量。
光伏发电在农田灌溉中的应用
光伏发电在农田灌溉中的应用随着能源需求的增长和可再生能源的重要性日益凸显,光伏发电作为一种清洁绿色的能源形式,在农田灌溉中的应用也逐渐引起人们的关注。
本文将就光伏发电在农田灌溉中的应用进行探讨,旨在探索光伏发电技术为农田灌溉带来的好处以及可能面临的挑战。
一、光伏发电技术简介光伏发电是指利用太阳能光电效应将阳光直接转化为电能的技术。
它主要通过太阳能电池板将太阳能转化为直流电,并通过逆变器将直流电转化为交流电,以供电网或直接驱动设备使用。
光伏发电具有环保、可再生、可靠、安全等优点,因此在能源领域备受青睐。
二、光伏发电在农田灌溉中的应用好处1.减少电能消耗:传统的农田灌溉往往依赖于燃油发电或电网供电,能耗较高。
而光伏发电可以直接将太阳能转化为电能,无需外界能源,因此能够减少能耗和成本。
2.减少碳排放:光伏发电是一种低碳无污染的能源形式,与传统燃油发电相比,它可以显著减少温室气体的排放,对环境影响更小。
3.地方发电,独立供电:光伏发电可以在农田附近建设,在灌溉过程中可以独立供电,不需要长距离输送电能,减少能源损耗。
4.稳定可靠:光伏发电可以根据农田灌溉需求进行规模化建设,可以根据灌溉用水量调整发电设备容量,实现灵活供应。
同时,光伏发电系统寿命长,运行稳定可靠,为农田灌溉提供持续稳定的电源。
三、光伏发电在农田灌溉中的挑战1.投资成本较高:虽然光伏发电作为可再生能源形式备受赞誉,但其投资成本较高,设备价格、安装费用、维护费用等都需要考虑,这可能会成为农田灌溉中采用光伏发电的一大障碍。
2.天气和季节变化:光伏发电依赖于阳光,天气和季节的变化会对发电效率产生一定影响。
在阴雨天气或冬季光照较弱的情况下,光伏发电的供应可能受到限制,给农田灌溉带来一定不确定性。
3.技术要求:光伏发电系统的建设和维护需要专业的技术支持和管理,包括太阳能电池板的选择和安装、发电系统的调整和维修等。
这对于农田灌溉从业者来说可能需要额外的投入和培训成本。
光伏导水槽应用场景
光伏导水槽应用场景光伏导水槽是一种将光伏发电与水资源利用相结合的创新技术,通过在水体上覆盖具有光伏组件的导水槽,可以实现同时发电和水资源利用的效果。
光伏导水槽不仅可以降低光伏发电成本,还能提高水资源利用效率,因此在农业灌溉、水体遮荫、水利发电等领域都有广阔的应用前景。
下面将详细介绍光伏导水槽在各个应用场景下的优势和潜在作用。
一、农业灌溉领域在农业灌溉领域,光伏导水槽可以覆盖在灌溉渠道上,在为农业提供光伏发电的还可以实现对灌溉水体的遮荫保温作用,从而减缓水体蒸发,提高水资源利用效率,减少灌溉用水。
光伏导水槽还能为农田提供遮阳效果,改善作物的生长环境,减少作物对太阳光的直射,有助于作物的生长。
二、水利发电领域在水利发电领域,光伏导水槽可以覆盖在水库、河流等水体表面,通过吸收光能发电,实现水光互补发电。
导水槽的覆盖还可以减缓水体蒸发,并具有保护水库水质、减少水藻滋生等作用,提高水体生态环境的水质。
三、城市景观建设领域在城市景观建设领域,光伏导水槽可以应用在人工湖、公园水体等场所,既可以提供景观效果,又能发挥发电和遮荫保温的作用,为城市环境提供可再生清洁能源。
四、沙漠地区水资源利用领域在沙漠地区,由于光照充足,适合发展太阳能发电。
光伏导水槽可以应用在沙漠地区的人工水体或河道上,通过覆盖水面发电,并在一定程度上减缓水体蒸发,提高水资源利用效率。
五、水污染治理领域在水污染治理领域,光伏导水槽的应用可覆盖在污水处理厂的水体上,既能发电,又能减缓污水蒸发,改善污水处理厂的环境,提高水质处理效果。
六、水产养殖领域在水产养殖领域,光伏导水槽的覆盖可以减弱水面的直射光照,为水产养殖提供适宜的生长环境,同时通过发电减轻养殖场的用电压力,节约养殖成本。
以上是光伏导水槽的主要应用场景和作用,光伏导水槽以其独特的技术优势,将为多个领域的发展带来新的动力和机遇,为清洁能源和水资源利用的结合提供了创新的方向。
随着技术的不断完善和成本的进一步降低,相信光伏导水槽的应用范围将进一步扩大,为人类社会的可持续发展贡献更多力量。
光伏发电系统在水资源利用中的应用与效益
光伏发电系统在水资源利用中的应用与效益随着全球对可再生能源的需求不断增加,光伏发电系统作为一种清洁、可再生、环保的能源解决方案逐渐受到关注。
除了对能源产生积极影响外,光伏发电系统还可以在水资源利用方面发挥重要作用。
本文将探讨光伏发电系统在水资源利用中的应用和效益。
一、灌溉系统中的光伏发电系统在农业领域,水资源是关乎粮食生产的重要因素之一。
传统的灌溉系统通常需要大量的电能来运作,但这也意味着对水资源的过度利用。
相比之下,光伏发电系统在灌溉系统中的应用能够有效减少对传统电网的依赖,降低了用水成本和能源消耗。
光伏发电系统的安装通常会利用农田或建筑物的空闲空间,例如农田旁边的太阳能板或建筑物上的光伏组件。
这种布置方式不仅可以节约用地资源,还可以为灌溉系统提供所需的电能。
光伏发电系统通过将太阳能转化为电能,为灌溉系统供电,从而实现灌溉的自动化和提高灌溉效率。
在农村地区,光伏发电系统可以为灌溉系统提供可靠、稳定的电力供应,解决了传统电网覆盖不到的地方的灌溉需求。
与此同时,由于光伏发电系统不会产生二氧化碳等有害气体,对环境的影响也较小,有助于保护土壤和水资源的质量。
二、光伏发电系统在水处理中的应用光伏发电系统在水资源利用中的另一个重要应用领域是水处理。
传统的水处理过程通常需要大量的电能,例如供应给水压泵、搅拌器、过滤器等设备。
利用光伏发电系统可以为水处理过程提供可再生的电力,降低能源成本,减少对传统电网的依赖。
在一些偏远地区或水资源短缺地区,光伏发电系统可以为水处理厂提供可靠的电力供应。
这样的系统可以通过太阳能板将太阳能转化为电能,为污水处理、海水淡化等过程提供所需的能源。
同时,光伏发电系统不会产生噪音和污染物,有助于提高水处理过程的环境友好性。
三、光伏发电系统在水资源管理中的效益利用光伏发电系统在水资源利用中的应用,可以带来多方面的效益。
首先,它能够减少对传统电网的依赖,提高电力供应的可靠性和稳定性。
尤其在偏远地区和水资源短缺地区,通过光伏发电系统提供的电力,能够满足当地的灌溉和水处理需求,促进农业发展和水资源管理。
太阳能光伏技术在农业生产中的应用
太阳能光伏技术在农业生产中的应用近年来,太阳能光伏技术在农业生产中的应用逐渐增多,成为了农业领域的一项重要技术。
太阳能光伏技术利用太阳能将光能转化为电能,这一技术在农业生产中有着巨大的潜力和优势。
本文将探讨太阳能光伏技术在农业生产中的应用,分析其带来的好处和挑战,以及未来发展的前景。
一、太阳能光伏技术在农业灌溉中的应用太阳能光伏技术在农业灌溉中的应用广泛而有效。
传统的农业灌溉多依赖于传统的电力或燃料供应,成本高且不环保。
而利用太阳能光伏技术进行灌溉,不仅可以降低成本,减少对传统能源的依赖,还能减少温室气体的排放。
通过在农田中搭建太阳能光伏板,将太阳能转化为电能,再利用这一电能驱动灌溉系统,可以实现农田的定时供水,保证作物的生长需求。
太阳能光伏技术在农业灌溉中的应用,不仅能够提高农田的用水效率,节约资源,还能够提高农作物的产量和品质。
二、太阳能光伏技术在农业温室中的应用温室农业是现代农业的一种重要形式,而太阳能光伏技术在农业温室中的应用,为温室农业的发展提供了强有力的支持。
在传统温室农业中,电力供应是一个重要的问题,太阳能光伏技术的应用可以完全解决这一问题。
通过将太阳能光伏板安装在温室的顶部,利用太阳能转化为电能,可以为温室提供所需的电力。
利用太阳能光伏技术供电的温室,不仅能够提供稳定的电力供应,还能够降低能源成本,减少温室气体的排放。
同时,太阳能光伏技术还可以通过对温室内的温度、湿度、光照等参数进行自动监控和调节,提高温室农作物的产量和质量。
三、太阳能光伏技术在农村电力供应中的应用太阳能光伏技术在农村电力供应中的应用,可以有效解决农村地区缺乏电力供应的问题。
由于传统电力供应的困难,很多农村地区缺乏稳定的电力供应,无法满足农民的生产和生活需求。
而利用太阳能光伏技术进行电力供应,可以为农村地区提供稳定、可再生的电力。
通过搭建太阳能光伏发电系统,将太阳能转化为电能供应给农村地区使用,可以解决农村电力供应不足的问题。
太阳能光伏发电与滴灌结合在花卉种植中的效果分析
太阳能光伏发电与滴灌结合在花卉种植中的效果分析太阳能光伏发电是一种可再生能源,利用太阳能产生电能,替代传统的石化能源,非常环保和可持续。
滴灌技术则是一种现代化的灌溉方式,通过管道将水滴滴到作物的根部,节约用水,提高灌溉效率。
将太阳能光伏发电与滴灌技术结合在花卉种植中,不仅能提供绿色能源,还能有效地节约水资源,提高花卉种植的产量和品质。
一、太阳能光伏发电对花卉种植的效果分析太阳能光伏发电系统可以将太阳能转化为电能,并供给灌溉系统使用。
使用太阳能光伏发电系统具有以下优势:1.可再生能源: 太阳能是不会耗尽的可再生能源,不会对环境造成污染和损害。
2.稳定的能源供应: 太阳能光伏发电系统可以在太阳充足的情况下持续为灌溉系统供电,不受电力供应的限制。
3.降低能源成本: 使用太阳能光伏发电可以降低电能的采购成本,为花卉种植节约能源成本。
4.减少温室气体排放: 替代传统的电力供应方式,减少燃煤和石油的使用,降低温室气体的排放,对环境有益。
将太阳能光伏发电系统应用于花卉种植中,可以有效地提供电能供给温室灌溉系统,从而为温室花卉的生长提供必要的光照和温度条件。
同时,太阳能光伏发电系统还可以为温室提供必要的电源,使温室内的设备正常运行。
这样一来,花卉种植者无需再依赖传统的电力供应,节约了能源成本,同时也能避免因电力供应不稳定而导致的花卉种植过程中的故障。
二、滴灌技术对花卉种植的效果分析滴灌技术是一种通过管道系统将水滴滴到作物根部的灌溉方式,相比传统的洒水灌溉方式,滴灌技术具有以下优势: 1.节约水资源: 通过滴灌技术,可以将水精确地送到作物的根系区域,避免了水分的浪费,节约了水资源。
2.提高灌溉效率: 滴灌技术可以将水滴均匀地分布在作物的根部,减少水分的蒸发和流失,提高灌溉效果。
3.增加产量和品质: 滴灌技术可以满足花卉作物准确的水分需求,保证作物良好的生长环境,从而提高产量和品质。
将滴灌技术运用于花卉种植中,可以有效地满足花卉对水分的需求,控制灌溉的水量和时间,避免了水分过多或不足对花卉的伤害。
光伏在城市绿化灌溉系统的节能改造
光伏在城市绿化灌溉系统的节能改造随着全球能源危机的加剧和环境保护意识的提高,节能成为了城市发展的一个重要方向。
在城市绿化灌溉系统中,光伏技术的应用已经成为了节能改造的一项重要手段。
本文将探讨光伏在城市绿化灌溉系统的节能改造方面的应用及其潜力。
一、光伏技术简介光伏技术是利用太阳能将光能直接转换为电能的一种技术。
通过太阳能电池板的光电转换,太阳能可以被转化为可供城市绿化灌溉系统使用的电能。
相比传统的电网供电方式,光伏技术具有环保、可再生、分布式等特点,无需依赖电网,大大降低了能源的消耗和排放。
二、光伏在城市绿化灌溉系统的应用1. 光伏发电系统光伏发电系统是将太阳能转化为电能的核心设备。
通过光伏电池板的安装和连接,太阳能可以被高效地转化为电能,并储存于电池组中。
在城市绿化灌溉系统中,光伏发电系统可以作为主要的电源,为喷灌和滴灌系统提供所需的电力。
2. 光伏水泵系统光伏水泵系统是一种将太阳能直接转化为机械能的系统,其将太阳能电能转为动能,驱动水泵进行灌溉。
与传统的电动水泵相比,光伏水泵系统无需外部能源供给,自带电源,节能环保,可以满足城市绿化灌溉的需要。
三、光伏在城市绿化灌溉系统的节能潜力1. 能源成本节约传统的城市绿化灌溉系统需要大量的电力来维持正常运行,而光伏技术能够在无需额外消耗能源情况下为系统供电,大大减少了能源的使用成本。
通过光伏技术的应用,可以实现城市绿化灌溉系统的能源自给自足,降低了运行成本,提高了系统的可持续性。
2. 减少环境污染传统的电力供应方式往往会产生大量的二氧化碳和其他有害气体,严重污染环境。
而光伏技术是一种绿色能源,在使用过程中没有任何污染物的排放,不仅能满足城市绿化灌溉系统的用电需求,同时也能够减少环境污染,保护生态环境。
3. 优化系统效率光伏技术的应用可以优化城市绿化灌溉系统的能源利用效率。
通过合理的配置和设计,可以最大限度地利用太阳能资源,使光伏发电系统的效率得到提升。
此外,光伏水泵系统可以根据太阳能的供给情况,自动调节水泵的输出,提高灌溉的效果。
太阳能光伏灌溉系统研究
太阳能光伏灌溉系统研究太阳能光伏灌溉系统是利用太阳能电池板产生的电能驱动水泵将地下水泵送到灌溉地,从而达到节省能源、降低成本的目的。
近年来,太阳能光伏灌溉系统在农业生产中得到了广泛的应用,已经成为了提高农业生产效率的一项重要技术。
太阳能光伏灌溉系统的组成太阳能光伏灌溉系统由太阳能电池板、控制器、水泵和电源系统组成。
太阳能电池板是系统的核心零部件,能够将太阳能转化为电能储存在电池中,以供水泵工作。
控制器负责监控太阳能电池板和电池的状态,确保系统正常运行。
水泵是太阳能光伏灌溉系统的重要组成部分,在控制器的指令下,将电池储存的电量转化为机械能,推动水流达到灌溉土地的目的。
电源系统则是太阳能光伏灌溉系统的支撑系统,通过控制整个系统的电流和电压,确保系统的稳定运行。
太阳能光伏灌溉系统的优点相比传统的灌溉系统,太阳能光伏灌溉系统具有以下优点:1.节能、环保。
太阳能光伏灌溉系统不需要外部能源,只需要利用自然资源太阳能就能为农业生产提供动力,减少有害物质排放,符合绿色环保理念。
2.降低成本。
太阳能光伏灌溉系统的整体成本不高,而且在长期使用中能够降低灌溉成本,并大幅减少因能源价格上涨带来的经济压力。
3.灵活性强。
太阳能光伏灌溉系统可以根据需要灵活调整工作时间和运行速度,也可以通过更换水泵来适应不同的灌溉要求。
4.促进农村经济发展。
太阳能光伏灌溉系统的运行不需要电力或燃料,可以减少农民生产成本,提高农民收益,促进农村经济发展。
太阳能光伏灌溉系统的应用目前,太阳能光伏灌溉系统已经在全球各地的土地上得到广泛应用。
在中国,太阳能光伏灌溉系统已经成为农村地区灌溉的主流技术之一。
典型的应用场景包括种植蔬菜、水果、水稻、麦子等作物。
使用太阳能光伏灌溉系统可以实现增产、节约能源、降低成本等目的。
同时,还能够降低土地上化肥、农药等有害物质的使用量,有益于维护良好的生态环境。
太阳能光伏灌溉系统的发展趋势随着科技的不断进步,太阳能光伏灌溉系统的技术不断升级,目前已经有了更高效、更节能的产品。
太阳能光伏系统在水利中的应用
太阳能光伏系统在水利中的应用太阳能光伏系统已经被广泛应用于许多领域,其中水利是一个重要的应用领域之一。
太阳能光伏系统通过转换太阳能光线为电能,为水利工程提供可靠的电力供应。
本文将介绍太阳能光伏系统在水利中的应用,包括灌溉、水泵系统以及水库发电等方面,并探讨其优势和未来发展趋势。
一、太阳能光伏系统在水利灌溉中的应用太阳能光伏系统在水利灌溉领域的应用,能够提供可再生的电力供应,降低农田灌溉的电力消耗。
通过将太阳能电池板安装在灌溉设备旁边或农田上方的支架上,将太阳能转化为电能,供给水泵和灌溉系统使用。
这种方案具有显著的环境优势,并且能够帮助农民减轻能源成本。
同时,太阳能光伏系统还能够与智能灌溉系统相结合,根据湿度、温度等环境因素,合理调控灌溉水量,提高灌溉效率。
二、太阳能光伏系统在水泵系统中的应用在水泵系统中,太阳能光伏系统能够为水泵提供可靠的电力供应,实现远程供水。
太阳能电池板将太阳能转化为电能,供给水泵工作。
这种应用方式不仅节约了传统电力消耗,减少了能源浪费,还解决了传统电力供应无法覆盖的偏远地区的供水问题。
太阳能光伏系统的使用还可以减少对环境的污染,保护水资源。
三、太阳能光伏系统在水库发电中的应用水库发电是一种利用水流产生电能的方法,太阳能光伏系统的应用可以提高水库发电效率。
太阳能光伏系统可以为水库发电系统提供可持续的电力供应,减少对传统电力的依赖。
在水库的边坡和水面上安装太阳能电池板,将太阳能转化为电能,补充水库发电系统的电力缺口。
与此同时,太阳能光伏系统可以更好地协调水库发电和水库调度之间的关系,提高水电利用效率、降低能源消耗。
四、太阳能光伏系统在水利中的优势和未来发展趋势太阳能光伏系统在水利中的应用具有以下优势:首先,太阳能光伏系统是一种可再生、清洁的能源来源,能够减少对传统能源的依赖,对环境友好;其次,太阳能光伏系统具有灵活性,在不同环境和场地条件下都可以应用;第三,太阳能光伏系统具有可扩展性,可以根据实际需求进行扩建和升级。
光伏发电技术在农业灌溉中的应用
光伏发电技术在农业灌溉中的应用在日益严重的能源短缺和环境污染的背景下,寻找可再生能源和绿色能源的应用变得尤为重要。
光伏发电技术作为一种可再生能源的代表,正逐渐在各个领域展开应用,其中包括农业灌溉。
本文将探讨光伏发电技术在农业灌溉中的应用,以及其所带来的经济、环境和社会效益。
一、光伏发电技术概述光伏发电技术利用太阳能将光能转换为电能,是一种清洁、可再生的能源利用方式。
常见的光伏发电系统包括太阳能电池板、电池逆变器和电池组等组成。
在农业灌溉中,光伏发电系统可以为水泵等设备供电,实现自给自足的绿色能源供应。
二、光伏发电技术在农业灌溉中的优势1. 节约能源成本:传统的农业灌溉系统依赖于燃油或电力供应,成本较高。
而光伏发电系统通过利用太阳能产生电能,可以减少能源成本,特别是在阳光充足的地区,更具经济效益。
2. 减少污染排放:燃油和传统能源的使用会产生大量污染物,对环境造成严重的污染。
而光伏发电技术是一种无污染、无噪音的发电方式,能够减少空气和水质污染,改善生态环境。
3. 提高农业生产效率:光伏发电技术的应用可以确保农业灌溉系统的稳定供电,避免了由于电力不稳定或供电中断导致的灌溉问题。
稳定的供电可以提高农作物灌溉效果,从而提高农业生产效率和产量。
4. 发展农村经济:农业是许多农村地区的主要经济支柱,而光伏发电技术的应用为农村提供了一种新的经济增长方式。
农民或农村合作社可以建设和运营光伏发电站,出售电力并获得收益,进一步促进农村经济的发展和增强农民收入。
三、光伏发电技术在农业灌溉中的实践案例1. 中国西北地区的光伏灌溉示范项目:中国西北地区是太阳能资源非常丰富的地区,光伏灌溉技术在该地区得到了广泛应用。
通过在田地中设置太阳能电池板和水泵等设备,农民可以利用太阳能自行实现灌溉,减少了对煤炭和电力的依赖,降低了能源成本。
2. 印度的太阳能小型灌溉系统:在印度一些偏远地区,供电不稳定是一个严重的问题。
为了解决这个问题,当地政府在农田中安装了太阳能电池板和水泵,为农民提供稳定的灌溉供水。
光伏发电灌溉技术原理
光伏发电灌溉技术原理
光伏发电灌溉技术,也称为太阳能光伏提灌技术,其原理主要是利用光伏传感器等组件将太阳能转化为电能,然后通过逆变控制配电系统将电能输入到整个光伏提灌系统中,为其提供动力电源。
具体来说,在发电过程中,光伏电池板将光能转换为电能,然后经过逆变稳压变成交流电进行输出,带动高性能光伏水泵工作。
这种技术可以用分布式的安装方式进行建立,使其对于现有的配电并网进行有效的调节功能,可以直接为用户进行电能的供应,也能进行电能的存储。
目前光伏提水采用先进技术交直流光伏水泵,能有效满足因电力短缺、水资源供应不足的偏远地区的家庭提供安全高效的供水解决方案,应用范围包括荒山治理、草场灌溉、人畜饮用水、农作物灌溉、生态保护区环境改善治理等方面。
以上内容仅供参考,如需更多信息,建议查阅相关文献或咨询农业专家。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
浅谈光伏跟踪灌溉系统
发表时间:2019-07-22T15:18:10.137Z 来源:《基层建设》2019年第12期作者:文高龙
[导读] 摘要:介绍了光伏灌溉系统的相关配置方案、设计方法及主要设备参数的计算方式。
广东亿腾新能源有限公司 528000
摘要:介绍了光伏灌溉系统的相关配置方案、设计方法及主要设备参数的计算方式。
光伏灌溉系统是解决缺水、缺电地区灌溉用水问题的新方法,对农业灌溉、荒漠治理有很好的利用价值。
关键词:光伏;灌溉;设计
1、引言
光伏灌溉系统是将光伏技术与农业灌溉技术有机接合,利用太阳能为灌溉系统提供动力源,实现农业灌溉,有效达到节能、节水、农业增产、增收的目的,是一项具有广阔应用前景和巨大社会及经济价值的现代农业技术。
2、光伏灌溉系统的设计
光伏灌溉系统按照水泵电机类型可分为直流系统和交流系统,本文介绍利用交流水泵电机的光伏灌溉系统。
光伏灌溉系统一般由太阳能光伏电池阵列、光伏水泵逆变器、光伏水泵及输水管道组成。
光伏灌溉系统利用太阳能光伏电池阵列接收太阳光辐射能量,将其转换为直流电能,通过光伏水泵逆变器的交直流变换,驱动光伏水泵从深井、江、河、湖等水源地提水,再通过输水管道将水输送到目的地,以满足灌溉用水需求。
光伏灌溉系统的基本组成如图1所示。
光伏灌溉技术属于太阳能光伏发电利用的前沿应用技术,与光伏并网发电技术和光伏离网发电技术都不相同。
与光伏并网系统相比,光伏灌溉系统有独立的用电负载,可选择不进行并网发电;与光伏离网系统相比,光伏灌溉系统没有储电单元。
2.1 光伏水泵
光伏灌溉系统中选用的光伏水泵一般选择专用潜水泵。
从液池中被抽吸上来又连续不断地从排出管流出。
光伏水泵主要技术性能包括流量、扬程、功率等。
1)流量(Q),是指单位时间内所排出的液体的数量,通常泵的流量用体积计算。
2)扬程(H),是指单位重量的液体通过泵所增加的能量,实质上就是水泵能够扬水的高度,又叫总扬程或全扬程。
3)功率(P),指输入功率,即原动机传到泵轴上的功率,故又称轴功率。
即泵在一定流量和扬程下,动机单位时间内给予泵轴的功。
选取电动机的输出功率大于轴功率。
在光伏灌溉系统设计时,首先要确定灌溉用水每天或每小时所需要的系统流量,以及系统所需要的工作扬程,从而确定所需要的光伏水泵的功率。
当光伏水泵转速一定时,流量与扬程、流量与功率的关系,如图2所示。
对于小功率光伏灌溉系统,尤其是3kW以下的,由于系统输入直流电压一般较低,所以多数采用220V/50Hz的交流光伏水泵。
若功率大于5kW的光伏灌溉系统,多建议采用380V/50Hz的交流光伏水泵水泵。
2.2 光伏水泵逆变器
光伏水泵逆变器是将光伏阵列的直流电转换交流电并驱动光伏水泵工作的主要部件。
光伏水泵逆变器的主回路示意图如图3所示。
在光伏灌溉系统设计中,一般选用的光伏水泵逆变器的功率应当与光伏水泵功率相同,或略大于光伏水泵功率。
2.2.1 主要技术和功能要求
光伏水泵逆变器既不同于并网逆变器,又不同于离网逆变器,是一种新型的光伏逆变器应用方式,其技术要点和难点与离并网逆变器有很多相同的地方,也有很多不同的地方。
1)必须具备最大功率点跟踪技术(MPPT)。
尤其在日照强度快速变化时跟踪效果要好。
具备良好的最大功率点跟踪技术(MPPT),响应速度要快,运行稳定性要好,能够有效提高太阳能光伏阵列的太阳辐照能的利用率。
2)工作效率要高。
光伏水泵逆变器的工作效率的高低对光伏灌溉系统提水能力的高低起到很重要的作用,而且也决定了太阳能光伏阵列所发直流电能利用率的高低。
3)带载能力要强。
光伏水泵逆变器由于没有储电单元,光伏水泵逆变器应该具有良好的弱功率工作特性,应具有加入动态V/f曲线控制特性,以适应不同类型的水泵,提高启动阈值和弱功率下的输出转矩,保证光伏水泵在日照较差的情况下也可工作,最大限度利用太阳能光伏电池阵列发的电能。
4)具有完善的保护机制,如防雷、过压、欠压、过流、过载、自动打干识别、电机堵转、故障侦测、低日照、输出短路故障、输出缺相等保护功能。
5)上下水位检测与控制电路,能够根据系统需要设定相关参数,防止蓄水池溢水或水源地缺水等不利情况的出现。
6)应具备一定的防护能力,尤其是需安装在室外的光伏水泵逆变器,防护等级应该在IP65以上。
7)光伏水泵逆变器应具备通讯接口,有利于光伏灌溉系统的远程数据采集和监控。
2.2.2 水位监控功能的实现
蓄水池水位高于高水位时,停止注水;低于低水位时,恢复注水;水源地水位低于低水位时,停止扬水;高于高水位时,恢复扬水。
水位监控功能实现的方式方法有很多种,现绍一种最简单最容易操作的水位监控方法。
根据现场环境及用户需求,确定水源地高低水位报警位置点和蓄水池高低水位报警位置点。
选用两套水位传感器分别对水源地和蓄水池进行高低水位监控。
每套水位传感器由3根端部裸露(相当于电极)的信号线组成,利用水是电良好导体的原理,通过判断每套水位传感器信号端子导通的情况确定水位状态,进行相应的控制。
水源地水位传感器安装要求:高水位最高,低水位线次之,公共线最低。
低水位电极应在水泵进水口之上,高水位应在水源地静态水位之下。
蓄水池水位传感器安装要求:高水位最高,低水位线次之,公共线最低。
低水位电极在蓄水池缺水水位之上,高水位探头在水箱溢出水位之下。
2.2.3 安装注意事项
为光伏水泵逆变器安装方式及安装场地的选择,会影响到其运行性能的好坏。
光伏水泵逆变器在安装时,应注意以下几点:1)安装前对机器进行仔细的测试与检查;2)选择安装场地应足够坚固,能长时间支撑光伏水泵逆变器的重量(如混凝土墙质或钢质材料);3)具有防护等级IP65的逆变器,可安装至室外;4)安装场地应方便安装人员进行操作安装、电气连接和后期的维护维修;5)请勿将逆变器安装于易燃性墙面上或将逆变器安装在内含有可燃性气体和材料的空间内(如电池室、燃料存储室);6)勿将逆变器安装在阳光直射处,否则可能导致逆变器内部温度偏高而降额运行,甚至温度过高引发逆变器温度故障;7)逆变器安装场地需清洁,环境温度保持在-25~
+60℃;8)逆变器采用自然冷却方式,选择安装场地应保证逆变器与固定对象及邻近逆变器最小安装间距,以保证通风散热。
2.3 太阳能光伏电池阵列
太阳能光伏电池阵列是光伏灌溉系统所需能源的提供者,它是由很多单个的太阳能光伏电池组件通过设计进行串并联连接而组成的。
在光伏灌溉系统设计时,一方面要考虑到太阳能光伏阵列的功率越大,提供给系统的能量越多,同样光照和水源条件下,出水量就越大;另一方面要考虑到由于太阳能光伏电池组件的价格比较昂贵,盲目的加大容量会大大增加系统投资成本的问题。
在设计光伏阵列容量时,主要需要考虑光伏阵列的效率损失问题:1)一般情况下,项目现场的环境温度比较高,春夏季环境温度能达到40℃,加上辐射带来的温升,比标准测试条件高30~40℃,按目前晶体硅组件功率温度系数约-0.4%/℃计算,大约产生12%~16%温度损失;2)项目现场一般都是在野外、沙漠、戈壁等地区,光伏组件上的灰尘遮挡导致的损失约计5%;3)组件功率匹配之间的损耗,约占功率的5%;4)直流电缆线路中的能量损耗,约占功率的3%;5)逆变器效率损失按3%考虑。
根据上面的分析统计,光伏阵列的效率损失大概在25%~30%,因此,光伏阵列功率容量一般取光伏水泵逆变器功率的1.3~1.5倍为宜。
在太阳能光伏电池阵列安装时,要将阵列朝向面向南方,而且要避免周围建筑物或植物的遮挡,以及光伏阵列之间的遮挡;安装的角度应当根据当地的地理位置等参数,按照光伏阵列的最佳倾斜角度安装,若现场条件不允许时,应设计安装角度尽量靠近最佳倾斜角度。
由于安装角度造成的光伏阵列功率损失,可以选择加大光伏阵列功率容量的方式进行弥补。
3、结论
光伏扬水系统用于农业灌溉,技术上是完全可行的,且对于广大缺水、缺电地区,较架设电网或采用柴油发电灌溉的方式,具有综合投资少、节能、环保、可靠性高、使用、维护方便等特点,对农业增产、增收具有巨大的经济价值。
参考文献:
[1]初探光伏滴灌工程施工与运行调试要点[J].李文.现代农业.2015(09)
[2]太阳能光伏提水系统在海南农业中的应用[J].杨志斌,林青青,黎勇,陈建梅,周学东,于向春.热带农业科学.2013(02)
[3]自动化控制在农业灌溉系统中的应用刍议[J].杨光,范志华,肖戟,苏成贵,钟文才.海峡科技与产业.2018(03)
[4]基于移动互联网的智能灌溉系统设计与开发[J].高丽彬,金焱.信息与电脑(理论版).2018(15)
[5]基于自动控制的土壤灌溉系统研究[J].李向欣,周洁娴,李国豪,肖俊杰,谭耀珠,郑志硕.电脑知识与技术.2016(27)。