牧草干燥太阳能折射式线聚焦平板聚光镜设计与试验

针对目前太阳能干燥设备生产率低、太阳能空气集热器热效率低的问题,设计了太阳能折射式线聚焦平板聚光镜。对聚光镜进行三维模型设计通过数值计算建立聚光镜能效模型,进而分析光线入射角、焦距误差、系统跟踪精度和聚光面加工误差对聚光比和聚焦光带能量分布的影响。分析得出,当聚光镜采用东西方位跟踪太阳、方位角跟踪误差保持在±1.1°范围内、安装焦距误差控制在±50 mm内、聚光镜尖劈角形面误差在±0.06°范围内时,聚光镜可长时间保持高光学效率。进行了试验方案设计和参数试验,结果表明,聚光镜自东向西方位跟踪方式优于自南向北方位跟踪方式,可使聚光镜长时间保持高光学效率。对牧草干燥系统进行了对比试验,结果表明,干燥等量的牧草,折射式线聚焦太阳能空气集热系统相比于平板式太阳能空气集热系统,干燥时间从6.5 h缩短到4.5 h,最终含水率从20%降到17%,有效提高了牧草干燥效率和品质。     

基于太阳能发电智能大棚控制系统的设计与试验

南疆地区光照充足,干旱少雨,针对这一现状,基于薄膜太阳能发电技术,设计一种太阳能供电智能农业大棚控制系统。实验结果表明,每天太阳能发电装置平均发电量达4kW·h,通过智能控制系统控制,农业大棚内部温度变化25~28℃,湿度变化50%~60%,能满足大棚蔬菜水果等农产品生长需求。     

电动汽车用太阳能温差发电装置的设计

考虑到电器设备的耗电量大都严重影响着新能源电动汽车的续航里程,现在新能源电动汽车上加装太阳能温差发电装置,并对产生的电能加以存储利用。通过介绍温差发电的原理和材料的选取,设计了电动汽车用太阳能温差发电装置系统。以常规电力为主,太阳能温差发电为辅多渠道供电的形式改善新能源电动汽车的电力供应,提高电动汽车的续航里程。     

太阳能照明系统发电特性和优化选择

通过对太阳能光伏电池组件日有效发电量的跟踪和数据采集显示，太阳能电池组件在冬季的有效发电时段是9：00-14：00。通过实际测量得到，在沈阳地区冬至日太阳能系统与遮挡物水平安装距离和遮挡物高度的比例系数为2．93，按此比例安装的太阳能系统，可保证在峰值日照时间5h内不受任何遮挡。     

碟式太阳能自动跟踪系统的设计与研究

本文提出了一种以PLC为控制核心,采用视日运动轨迹跟踪和光电跟踪相结合的混合式跟踪模式,实现全天候高精度的跟踪太阳光,提高了系统的跟踪精度。实验结果表明,该系统具有良好的跟踪效果,与天文算法计算出的理论值偏差0.1°,最大程度上提高了碟式太阳能发电装置的发电效率。     

基于ESP8266的太阳能自动跟踪和智能控制装置

根据国内外光伏发电系统的发展现状和目前太阳能发电技术的发展特征,以及当前太阳能光伏发电系统效率普遍偏低的情况,课题小组通过实验设计了基于ESP8266的太阳能自动追踪和智能控制装置。该装置通过处理控制器(ESP8266)单片机实现了自动调节和对各种太阳能发电站进行数据监测,完成了对数据的自动跟踪,从而大大提高了太阳能发电效率,实现了智能控制。     

日光温室太阳能地温加热系统设计

日光温室太阳能地温加热技术是应用太阳能聚光装置加热介质水,通过介质水的循环加热土壤温度,从而为日光温室作物生长提供适宜的地温。设计研究加装储能罐的日光温室太阳能地温加热系统,并在天津市静海县进行试验应用。效果显示该系统可以有效提高日光温室的地温,冬季地温可以保持在15℃以上,满足果菜生产的地温需求。     

一种漂浮式太阳能光伏泵站的研究

本文研究了一种漂浮式太阳能光伏泵站,该泵站利用漂浮系统将太阳能光伏组件场地建设在水面上,通过专用控制系统控制水泵机组和太阳能发电系统,可根据太阳能光照条件和蓄水池水位情况实现自动启停,具有节约土地资源、提高发电效率、保护生态环境等优点,为破解农业生产、生活用水难题提供了新的思路。     

整体式果品蔬菜太阳能干燥装置设计与试验

设计了一种以太阳能为主要能源、电能为辅助能源,集热器的方位角和仰角随太阳辐射方位变化而可调的太阳能空气集热器与干燥箱为一体的干燥装置。试验结果表明,该装置集热量达11 964 kJ/h,可满足干燥箱所需热量消耗,但是在干燥箱内部前后端温度有1.5~4.0℃温差。整粒库车小白杏的干燥时间为79 h,杏干优等品率达85%,与传统干燥方法相比,干燥时间缩短52%。     

高效户用聚光式太阳能电池研发成功

<正>近日,美国宾州州立大学(PSU)电气工程系助理教授Noel C.Giebink的研究室宣布开发出了厚度仅1cm、无需外置太阳追踪装置的聚光式光伏发电(CPV)电池板技术,利用此技术,人们可以在个人住宅的房顶设置CPV电池板。Giebink研究室利用3D打印机制作了直径为12.7 mm的树脂制小型聚光镜,在两枚聚光镜之间设置了约1 mm见方的多结化合物太阳能电池。太阳能     

温室方位角对日光温室温度环境的影响

温室方位角对室内温度环境有直接影响.通过对具有不同朝向日光温室室内温度环境的对比实验, 探讨了温室方位角对室内温度环境的影响.测试结果表明,晴天时, 南偏西温室室内夜间温度高于正南及南偏东温室;阴天时, 温室朝向对室内温度环境无明显影响.     

一种零能量消耗型衣物脱水装置设计

基于环保绿色节能的宗旨,结合应用综合太阳能光伏发电管理系统,笔者设计了一款零能量消耗型衣物脱水装置,该装置为一款集节能健身与新型再生能源综合利用于一体的脱水处理装置。太阳能资源是当今发展前景广阔的清洁能源,具有零排放、效率高等特点,应用普及且技术成熟,本设计理念正是将现代太阳能光伏发电与现代人力机械驱动技术结合运用起来,通过人力传动机构提高衣物转速,从而进行高速旋转离心,使水珠在离心力作用下与脱水衣物快速分离,达到衣物脱水的目的。该装置主要受益对象为在校青年大学生。     

不同通风方式日光温室微环境模拟与作物蒸腾研究

日光温室后墙蓄热降低了通风降温效率,高温会刺激植物水分蒸腾,降低水资源利用率。本文以北京市通州区日光温室为研究对象,在原有的上、下通风口基础上,增设后墙通风口。基于DO辐射模型、组分输运模型和多孔介质模型建立了日光温室的计算流体力学（CFD）模型,探究了不同通风方式下温室微环境状况,并结合作物蒸腾模型分析获得了作物蒸腾特征。结果表明,气温变化会直接影响作物蒸腾强度,两者空间分布特征一致。中午温室高温,开启后墙、下通风口,较原来开启上、下通风口,气流走向相似,因减少部分蓄热墙体,降温效率提高5.7%,蒸腾量下降0.020mm/h,开启后墙、上、下通风口,蒸腾量较原来下降0.005mm/h。开启后墙、上通风口,由于两通风口靠近一侧且距离作物较远,只能形成北侧局部降温,降温效率下降10.3%,除湿效率较原来提高5.7%,蒸腾量升高0.035mm/h。此外,在通风口组合中,将靠下的通风口设置在迎风方向,可减少外界来风能量、动量损失,以提高通风降温效率。研究结果可为日光温室微环境调节提供参考。     

基于TRIZ理论的温室大棚卷膜机的创新设计

针对传统温室大棚卷膜机存在卷膜效率低和劳动量大的问题,基于TRIZ理论方法,对温室大棚卷膜机进行了创新设计。分析其功能原理和结构,开发了一种可根据需要自动卷膜及复位的卷膜机。该卷膜机不需要人或外拉电源驱动,而是利用其自身携带的太阳能电池板来产生驱动力,可代替或减轻人的劳动,省时省力,是现代农业机械中的创新产品。     

基于手机短信的日光温室控制系统设计

为了解决日光温室低成本温室环境控制的问题,使用现有GSM网络系统实现的控制系统,本文介绍了一种以GSM模块TC35和单片机PIC16F877-I/P开发的基于手机短信的日光温室控制系统。该系统可以通过管理员手机发送短信实时监测室内温度和湿度环境因子,并且可以通过发送手机短信设置系统参数,方便用户对日光温室环境进行及时调控。该系统具有投资少,操作简单,工作可靠,系统构建灵活等特点,适用于基层的日光温室环境监控。     

太阳能温室滴灌系统设计

设计了一种太阳能温室滴灌系统,该系统主要由供电和供水两部分组成:供电部分采用太阳能电池阵列,将太阳能转换成直流电驱动水泵工作;供水部分采用电动直流隔膜泵。系统中太阳能电池无需逆变器,直接驱动水泵工作,降低了系统成本;水泵体积小、重量轻、使用寿命长,在太阳辐照度低的情况下也能实现供水。该系统工作效率高、成本低,有利于节约水资源和充分利用太阳能。     

基于ZigBee的温室自动灌溉系统设计与实现

针对我国水资源紧缺及温室大棚节水灌溉的迫切需求,研究设计了一套基于ZigBee的温室自动灌溉系统。该系统由太阳能供电,可以现场为用户提供直观的系统管理平台来完成节点管理和数据处理功能,开发了服务器端温室信息管理系统软件,实现了Web方式下的信息实时监控和远程监控报警,并且有效简化了现场设备安装与拆移等过程,使之更适合不便直接连线的一般监控场合应用。初步试验表明:把土壤湿度提高30%所需的时间在50～60 min之内,系统的控制误差在4%以内;系统运行稳定,操作简单,准确性和快速性等指标能满足农业技术要求,具有一定的推广应用价值。系统的研制和使用可为建立大型远程智能灌溉系统提供经验和技术支持。     

太阳能光伏植物生长系统的设计与试验

为实现无常规电力条件下植物可控环境培育,提出了一种太阳能光伏植物生长系统。该系统针对高热地区,采用光伏发电系统、培育室、冷却系统和环控系统等4部分组成了降温环控装置,光伏发电系统为整个系统提供用电;培育室是保障植物正常生长的区域,采用密封处理,孔隙率为0.002 4‰;冷却系统由制冷机、制冷风扇、冷却铜管和循环水泵组成,用于降低培育室内温湿度,维持培育室环境参数平衡;培育室环境控制基于STC8 9 C5 1单片机为核心的环控系统,通过传感器实时采集培育室内环境参数,将获得的环境参数与预先设定值进行对比,进而驱动冷却系统工作;植物生长所需用水量预先计算出用量,一次性装入培育室,由环控系统按时按需补给培育室内植物。初步试验表明:培育室内部温度能够维持在31~39℃,湿度维持在72%~85%RH之间。     

日光温室黄瓜膜下滴灌灌溉制度的试验研究

以膜下滴灌条件下日光温室黄瓜为试验材料,共设4个处理,每个处理3个重复。通过测定土壤水分、黄瓜形态指标、黄瓜产量及品质以及灌水量,对膜下滴灌条件下日光温室黄瓜灌溉制度进行了试验研究。结果表明,仅从产量角度衡量,处理4黄瓜产量最大。在兼顾黄瓜产量、品质及节水目标时,日光温室夏黄瓜在膜下滴灌条件下,结果期适宜的耗水量应为120 mm左右,日耗水强度为3.04~4.68 mm。每隔4~5 d灌1次水,灌水定额为15 mm;理想的土壤含水量指标为田间持水率的85%~90%。     

基于户用型风光互补的农村低电压综合治理

在农村配电线路中接入风光电源,提升线路末端电压,治理户用型风光互补低电压问题。通过潮流计算,分析农村配电线路中未接入风光电源、在同样位置接入不容容量和在不同位置接入同样容量风光电源3种情况下的电压偏移情况。结果表明,在适当位置接入适当容量的风光电源,可以提高线路电压。