新型沼气发生系统太阳能加热效果研究

从太阳能加温装置与小型沼气发酵系统相结合入手,验证了哈尔滨地区仅利用太阳能在冬季为沼气发酵增温的可行性,旨在完成2种可再生能源的合理搭配、综合利用,克服北方沼气传统生产法的不足。     

基于无线图像传感器的太阳能系统设计和实现

【目的】电源决定着无线传感器节点的生命周期,本研究通过软硬件一体化设计最大限度地延长节点寿命。【方法】针对自主研发的无线图像传感器节点,根据公式估算节点总功耗,计算铅酸蓄电池容量,根据电池容量设计太阳能电池板,最后根据太阳能电池板和电池参数,设计太阳能充放电智能控制器。【结果】节点选用阀控式密封高能铅酸蓄电池的容量为10 Ah,额定电压为12 V;选用功率为10 W、输出电压17 V、输出电流0.5 A、尺寸为540mm×350 mm的单晶硅太阳能电池板。【结论】太阳能供电系统运行在该无线图像传感器节点中,能够稳定、可靠、长期工作。     

云南高寒冷凉气候地区适用太阳能沼气系统研制及工程实施研究

云南高寒山区冬季温度较低,传统沼气系统产气量低甚至不产气的问题,严重制约了沼气这一绿色能源在云南高寒、冷凉气候地区的应用与推广。为解决此问题,设计了一套太阳能辅助加热沼气系统,并详细介绍了系统的组成、工作原理和在楚雄州武定县插甸乡水城村进行的试点工程。根据实验观测,验证了该系统的有效性。最后从经济效益、生态效益和社会效益的角度阐述了它的可行性。     

太阳能加热输送原油系统应用研究

凝点高、粘度大的原油在输送过程中必须进行加热与保温,以保持原油的良好流动性,用太阳能替代部分常规能源来加热输送原油可以减少大量的能源消耗.根据原油加热输送过程的工艺条件及特点,设计了一套太阳能加热原油输送系统,介绍了该系统的设计原理和性能指标,应用表明,该系统可以使原油温度提高25～30℃,年均节省天然气9×104m3.     

福建省规模化养猪场温室气体减排效益评估

【目的】评估福建省规模化养猪场利用沼气工程处理粪便产生的温室气体减排效益,以推动规模化养猪场沼气工程建设,实现生猪养殖业清洁生产。【方法】根据国际通用的温室气体减排量计算方法,以2010年和2015年为例,计算福建省规模化养猪场粪便资源量及沼气生产潜力,评估粪便资源全部用于沼气工程建设所带来的减排效益。【结果】2010年和2015年福建省规模化养猪场排泄物干物质总量分别为169.93万t和163.29万t,其产沼气潜力分别为7.14亿m~3和6.86亿m~3。假设规模化养猪场粪便所产沼气全部用于替代薪柴,则分别可替代薪柴245.42万t和235.84万t,减少CO_2排放量分别为268.74万t和258.25万t;假设规模化养猪场粪便所产沼气全部用于替代煤炭,则分别可替代煤炭130.85万t和125.74万t,减少CO_2排放量110.89万t和106.56万t。如果养猪场粪便全部用于沼气工程,则分别可减少CH_4排放3.59万t和3.45万t。【结论】沼气工程在有效处理禽畜粪便的同时生产了优质燃料,沼气替代传统能源减少了CO_2排放,禽畜粪便厌氧消化减少了CH_4排放,带来了显著的社会经济及环境效益。     

2011年我国秸秆沼气化的碳足迹分析

【目的】研究秸秆沼气化利用过程中温室气体的排放,判断我国沼气事业的发展潜力。【方法】简述了碳足迹的内涵,构建了农作物秸秆产量和沼气潜力的碳足迹模型,确定了标准煤、秸秆直接燃烧、沼气燃烧的碳足迹参数,在此基础上计算了我国2011年的沼气潜力并对秸秆沼气化的碳足迹进行了分析。【结果】农作物秸秆直接燃烧的碳足迹参数为1.31kg/kg,标准煤燃烧产生的碳足迹参数2.63kg/kg,沼气燃烧减少的碳足迹参数为3.1kg/m3。2011年全国的农作物秸秆产量约为9.7亿t,若将其中36.4%的粮食作物、油料作物秸秆进行沼气发酵,则产生的沼气量为1 135.6亿m3,其沼气燃烧能够减少3.5亿t的CO2排放。【结论】秸秆沼气化利用能够明显减少温室气体的排放,其发展潜力巨大。     

两步发酵自动循环太阳能增温沼气池

1．构造 两步发酵自动循环太阳能增温沼气池由发酵间、水压间、酸化池、出料搅拌器等部分构成，该池型根据沼气发酵分步理论．将沼气发酵原料的水解产酸和产甲烷分别在不同的池子内完成，实现了粪草分离、连续循环运转的两步发酵自动高效运行状态。并增加料液自动循环搅拌装置、太阳能增温装置和出料装置，达到提高产气量、出料轻松，管理方便的目的。     

玉米秸秆干发酵产沼气的影响因子优化

【目的】探明不同因子对秸秆干发酵产沼气的影响,为农作物秸秆沼气干发酵工程实施提供参考。【方法】以玉米秸秆为发酵原料,采用正交试验研究接种物比例、碳氮比和料液pH 3个因子对玉米秸秆干发酵产沼气的影响,并在此基础上研究不同形状(短秆状、细丝状、粉末状)玉米秸秆干发酵的产气量特性及甲烷含量。【结果】接种物比例对干发酵启动及整个厌氧反应的影响显著,原料接种物比例为30%,碳氮比为20∶1,pH 7.0的工艺参数组合产沼气较优,总产气26 100 mL、日均产气量为900 mL,池容产气率为0.18mL/(mL·d);细丝状玉米秸秆日均产气量最高,沼气甲烷含量高且稳定,日均产气量为2 121mL。【结论】接种物比例对干发酵启动及整个厌氧反应的影响显著,将玉米秸秆粉碎为细丝状更有利于提高干发酵累积产沼气量。     

热风炉辅助加热沼气系统研究

设计了热风炉辅助加热沼气系统,该系统采用太阳能温室与热风炉辅助加热。运行试验结果表明,该系统池容平均产气率达到0.77 m3/(m3·d),沼气热值是25.38 MJ/m3,发酵液SS去除率为88.75%,BOD去除率为82.19%,COD去除率为82.46%,既促进了农村大量秸秆等废弃物的资源化利用,又解决了北方地区冬春季沼气池发酵温度低、产气率低等问题,成本低、效益高。     

组装型可移动式粪肥能源生产利用装置基础研究

随着我国畜禽养殖业的发展,畜禽粪便对环境的污染日益严重.针对重庆市涪陵区大部分集约化养猪场的规模为500～1 000头这种情况,设计了一种新型处理粪污的沼气发生装置“组装型可移动式粪肥能源生产利用装置”.鉴于“单元小罐”是组装型可移动式粪肥能源生产利用装置的核心部分,旨在通过研究沼气发酵条件对沼气产气率的影响,对单元小罐的设计起到指导作用.     

中微子振荡与太阳中微子问题

认为太阳中微子问题主要是标准太阳模型没有考虑 7Be( 3He,p) 9B核反应道的竞争 ,并且在计算 7Be中微子和 pep中微子时 ,并没有考虑到太阳电子温度与离子温度的差异 .如果考虑了这种差异 ,则太阳中微子问题可以得到很好地解决 ,而不需要修改太阳的其它重要参数     

华东型连栋塑料温室室内光环境的研究

在热辐射分析理论的基础上,推导出一种计算在遮阳网存在时温室内光环境随拱顶覆面材料透射率τ_c,遮阳网的透射率τ_s及遮光率φ等因素的变化关系。在华东型连栋塑料温室中的实测表明：用该方法计算太阳辐射在温室内的分布情况能取得比较满意的结果。     

太阳墙集热器干燥红枣的试验研究

根据红枣的物料特性和干燥工艺要求,设计研制了一套太阳能与辅助热源互补的太阳能干燥红枣的试验装置,采用太阳墙集热器加热空气,实现了对红枣的连续干燥作业.结果表明,干燥效果良好.新型太阳墙孔状吸热板的应用为空气集热器的设计开辟了一条新途径.     

四川省的盆地、攀西地区和川西高原“24节气”气温、降水的气候特征分析

利用四川省147个县站1961～2018年的逐日平均气温和降水量资料以及1961～2018年“24节气”初日日期,统计分析盆地、攀西地区和川西高原三个区域“24节气”气温、降水以下三个方面的特征,为人们生产生活提供参考。三个特征是：“24节气”平均气温和降水量随节气变化分布特征；相邻两个节气平均气温和降水量的节气变量；“24节气”各节气58年来平均气温和降水量历史序列的线性变化趋势。     

户用辅助加热式太阳能沼气池系统研究

北方地区冬季温度较低出现沼气池产气量少甚至不产气的问题,严重制约着沼气池在农村的应用与推广,逐渐兴起的太阳能沼气池法受到人们的关注和重视。由于太阳能集热器只能在有日照的白天进行储能,为保证沼气池正常连续高效的运行,一种含辅助电加热器的户用太阳能沼气池系统被提出,文章介绍了系统的组成和工作原理,根据k-ε湍流模型与相应的计算网络及边界条件对沼气池进行了二维定常数值仿真,并进行了实验观测从而验证了该系统的合理性。最后又从经济角度阐述了它的可行性。     

温室土壤日光能高温消毒技术研究

日光温室空闲期，采用宽8m厚0.08mm普通PE塑料薄膜覆盖土壤，密闭温室进行高温闷棚，5cm土壤日均地温达到42.1℃，≥40℃的时数13.87h，其中≥45℃的时数7.82h；20cm土壤日均地温39.7℃，≥40℃的时数达11.90h。5cm土壤温度达到了真菌致死的范围，20cm土壤温度可使土壤中的真菌数量显著减少，有效地防治温室蔬菜土传病害的发生。     

日光温室内各表面太阳辐射照度的模拟计算

建立了温室内各表面太阳辐照度计算模型,并对沈阳地区跨度为12 m的日光温室进行模拟,分析了温室建筑参数改变对温室内各表面太阳辐射照度的影响。结果表明:冬季最冷月(2003 12至2004 02)温室内后坡单位面积太阳辐射照度分别为土壤表面及后墙面的1.45和1.49倍;温室地面太阳辐射照度模拟结果与实际测试结果差值不超过5%。改变温室跨度和高度分别对地面及北墙面太阳辐射照度有较大影响,且呈线性关系;改变温室后坡仰角对温室内各表面太阳辐射照度的影响不显著。     

高效可变采光倾角日光温室的结构及其性能研究

【目的】通过对温室内光照理论的分析,提出一种适用于高性能采光温室的可变采光倾角温室,并对其温光性能进行了研究。【方法】试验测定了位于西北农林科技大学园艺学院教学试验基地内的试验温室,并选取2010年冬季典型晴天和典型阴天的试验数据,分析研究了可变采光倾角日光温室与固定采光倾角日光温室内光照度与温度的差别。【结果】本试验条件下,与固定采光倾角日光温室相比,典型阴天时可变采光倾角日光温室内平均光照度提高了22.27%,平均温度提高了2.9℃;典型晴天时可变采光倾角日光温室内的平均光照度提高了29.00%,平均温度提高了4.3℃。【结论】与普通固定采光倾角温室相比,可变采光倾角温室内的平均光照度和平均温度均明显提高。     

辅助热源式太阳房的热工计算分析

论述了主动与被动太阳能加热设备结合辅助加热器获得高效能太阳房的工作原理与热工计算方法,并结合所设计太阳能加热系统进行了热工计算与分析．     

日光温室番茄群体太阳总辐射量的分布规律及其与光合作用的关系

【目的】研究日光温室番茄群体的太阳总辐射量分布规律,为优化日光温室结构、控制日光温室环境提供理论依据。【方法】将日光温室番茄冠层按高度均匀分为4层,观测不同冠层的太阳总辐射量、叶面积指数、净光合速率和太阳总辐射透光率,探讨群体太阳总辐射量的变化规律及其与光合作用的关系。【结果】在番茄盛果期,日光温室内的太阳总辐射量南部明显高于北部,平均高出200 W/m2以上;中部略高于东、西部。太阳总辐射量在植株群体内垂直方向上随冠层高度的下降而减少,1.2,0.9,0.6和0.3 m冠层的太阳总辐射量日平均值分别为507,398,289和76 W/m2;越靠近冠层底部太阳总辐射量衰减的日变化越不明显。随着冠层高度的降低,累积叶面积指数增大,太阳总辐射量减小。净光合速率由冠层顶部向底部表现为随累积叶面积指数的增加而降低,随着太阳总辐射透光率的减少而减小,冠层顶部净光合速率最大,为22.59μmol/(m2.s),冠层底部最小,为8.00μmol/(m2.s)。【结论】日光温室中番茄群体太阳总辐射量的分布规律为:南部高于北部,中部略高于东、西部;太阳总辐射量分布与冠层高度、累积叶面积指数和净光合速率均有一定的相关性。