太陽能微灌供水系統(tǒng)試驗研究.pdf

1、隨著現代節(jié)水灌溉技術和太陽能光伏發(fā)電技術的不斷發(fā)展,利用太陽能驅動光伏水泵進行提水在無電、嚴重缺電的干旱、半干旱地區(qū)灌溉方面具有廣闊的應用前景,對利用太陽能、節(jié)約水資源有著十分重要的意義。
　　 本文提出一種太陽能微灌供水系統(tǒng),對系統(tǒng)中微灌需水量、太陽能光伏電池和水泵進行了設計計算和相關的試驗驗證,最后對優(yōu)化后的太陽能供水系統(tǒng)提出了一種單片機控制方案,以達到充分利用太陽能和提高系統(tǒng)供水量的目的。本文主要內容概括如下:
　　

2、 (1)簡述了現代節(jié)水灌溉技術和太陽能光伏發(fā)電技術的發(fā)展狀況,研究了獨立型光伏系統(tǒng)的構成和類型,提出了一種由直流隔膜泵供水的光伏水泵系統(tǒng),介紹了直流隔膜泵的工作原理和特性。
　　 (2)分析了太陽能電池的構造、發(fā)電原理及其主要特性,在此基礎上,根據系統(tǒng)要求對系統(tǒng)中太陽能電池的容量進行設計計算,并確定了太陽能電池板的最佳安裝傾角。
　　 (3)對所建立的系統(tǒng)進行了吸程試驗、系統(tǒng)供水性能試驗和微噴灌試驗。試驗結果表明系統(tǒng)運

3、行狀態(tài)良好,即便在光輻射強度較低的情況下系統(tǒng)也能實現供水,水泵晴天工作時間可達6小時以上。試驗用低壓霧化噴頭工作狀況穩(wěn)定,霧化效果較好；地插式微噴頭灌水較均勻,噴灌有效半徑達1.8m。此外,采用兩臺型號規(guī)格不同的水泵交替運行的方法組成的系統(tǒng)比一臺水泵單獨工作供水的系統(tǒng)供水量要大,效率更高。
　　 (4)為實現系統(tǒng)太陽能高效利用,利用單片機對優(yōu)化后系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控。對系統(tǒng)中所需的單片機、光輻射傳感器、溫度傳感器等元器件進