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太阳能技术在温室中的应用与发展趋势

时间:2016-04-23  来源:  浏览:95次
从能源角度区分,温室中太阳能利用模式重要有两种,是发电及电能的综合应用,是集热及热能的综合应用…后者是以太阳能集热管或其他装备为吸热体,直接接收太阳能作为热能,以相变蓄热或显热蓄热的方法进行储存,当温室须要加温时再加以应用…前者是采取太阳能发电装备进行发电,并将电能储存或并网,然后加以应用…通常情形下,两种方法须要联合应用,并在建设前期针对温室及园区的用电情形,对供电体系进行因地置宜

中国园林资材网6月8日新闻:温室生产对能源的依附很大,尤其是对室内吝啬候的调控,往往须要大批的能源耗费,而近年来石油、煤炭等传统能源日益紧缺,价钱连续上升,同时,环保的压力也与日俱增,这些因素使得对新能源在温室中的开发利用迫在眉睫。

太阳能作为一种可再生能源,如今得到了前所未有的看重。无论是欧洲、北美,还是中国,都在积极开发太阳能应用装备及综合应用技巧与温室相联合的模式。

太阳能应用方法重要有发电与集热两种。从能源角度区分,温室中太阳能利用模式重要有两种,一是发电及电能的综合应用,二是集热及热能的综合应用。前者是采取太阳能发电装备进行发电,并将电能储存或并网,然后加以应用。后者是以太阳能集热管或其他装备为吸热体,直接接收太阳能作为热能,以相变蓄热或显热蓄热的方法进行储存,当温室须要加温时再加以应用。

太阳能发电技巧

用电是温室能耗的主要内容,各类环境调控装备、生产设施与设备、灌溉装备等,都须要电力驱动,尤其是一些采取新型技巧的温室,如地源热泵加温的温室,冬季用电量极大,成为温室生产者重要的成本累赘。太阳能发电技巧本身已是一种成熟的技巧,在装备元件与体系工程集成方面均已利用多年,因此在温室所在园区及温室本身配置太阳能发电体系,供给温室甚至园区其他建筑应用,是一种行之有效的方法。近两三年合适于温室的太阳能发电集成装备层出不穷,以发电板安装方法进行分类,目前已经趋于成熟并投入利用的重要有三种:一是镶嵌式太阳能发电体系,二是独立式太阳能发电体系,三是分别式太阳能发电体系。

镶嵌式太阳能发电体系是将太阳能光伏电板镶嵌于温室笼罩体系中形成发电单元,但该方法中太阳能电板无法进行角度跟踪,当太阳入射角产生变更时,往往无法到达能量采集最大化,发电效力受到必定影响。独立式太阳能发电体系是将光伏电板独立安装在温室屋面,以相对独立的构件进行支持的一种方法。该方法可实现电板对太阳照耀角度的单轴或多轴跟踪,从而进步发电效力。分别式太阳能发电体系,是在温室以外的空地上,将太阳能发电组件与温室分别安排,该方法技巧简略、造价较低,但会造成土地挥霍。

采取镶嵌式和独立式发电体系时,光伏发电板将遮挡部分光照进入温室内,会导致室内光照的丧失。具体采取何种发电体系要依据生产者实际情形而定。首先要针对温室种植作物的光照需求进行详细的盘算与剖析,在满足植物生长的光照条件下,断定合理的光伏电板面积。其次是光伏电板应沿南北走向安排,以避免在室内形成固定暗影带,导致室内有效种植面积的丧失。同时,尽量将发电板安排于操作或通道区域。

存在的问题

太阳能发电体系与温室相联合时,请求其在发电同时还不能影响温室生产,同时,温室本身用电量有限,存在落差很大的波峰与波谷,这使体系面临新的问题。

1.发电量与植物光照的抵触问题。无论如何合理斟酌植物生长的光照需求,发电量最大化与植物生长环境最优化之间都存在抵触。发电量越大、遮光越多,进入室内用于植物生长的光量越少。同时,由于气象与季节变更的原因,在阴天或冬季室内光照本身已不足时,发电板对采光的影响便越发现显,因此太阳能发电体系并非实用于所有温室,症结取决于温室所在地域的光资源情形,以及种植作物的环境需求。即使在合适的地域,也须要进行科学的光环境评价,取得发电量与温室采光量的最佳平衡。

2.电能的储存与应用问题。温室用电极不均衡,且大多数用电装备运行时光短暂,从而带来了电能储存与应用的问题。目前常见的应用方法有蓄电池储存电能与区域内并网两种。蓄电池应用寿命短,四到五年就需调换,造成应用成本过高,得不偿失。而并网方法则又因防逆流的请求,导致温室或全部园区用电量较小时无法采取太阳能供电,仅能采取市政供电。通常情形下,两种方法须要联合应用,并在建设前期针对温室及园区的用电情形,对供电体系进行因地置宜的设计。

技巧发展趋势

虽然温室太阳能发电与综合应用技巧创新、利用与问题并存,但在能源趋紧、温室种植竞争加剧的前提下,合适于温室的太阳能发电体系集成研讨与装备研讨将连续增强,将有越来越多的集成体系与装备产品供温室生产者选择。个人以为将集中于四个方面:一是合适于温室的太阳能发电板,甚至是可调节透光率的发电板或发电膜等重要资料与装备的研讨与开发,二是基于温室太阳能体系集成构造与配件的研讨与开发,三是以太阳能体系综合利用为目的的专用控制装备与控制软件的研讨与开发,四是基于太阳能体系的光环境评价理论研讨。

太阳能发电技巧在温室中的利用正日益扩展,在保证种植生产后果的同时,充足应用到太阳能这一取之不尽的可再生能源,无论是对温室园艺产业,还是对全人类的生存环境,都具有主要的意义,值得大力研讨和推广。

镶嵌式太阳能发电体系

镶嵌式太阳能发电体系

独立式太阳能发电体系

独立式太阳能发电体系

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(起源:中国花卉报)

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