光伏与农业大棚的完美结合

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一、背景介绍:
  1、能源匮乏:我国的能源结构以煤为主,是世界上最大的煤炭消费国,相对于巨大的人口基数,面临的能源资源形势十分严峻。
  2、环境污染:矿产资源能源等非可再生能源的生产和消费,对环境造成了极大的破坏和污染,节能减排形势严峻。
  3、电力紧缺:农业大棚地理位置以农村、郊区为主,电力等能源非常短缺,传统电网难以到达这些地区。
  4、国家政策:能源问题,农业问题越来越受到国家重视及相应的政策倾斜。《太阳能光伏产业“十二五”发展规划》已将太阳能光伏生态大棚电站的模式划定为BIPV(光伏建筑一体化)示范项目,享受国家财政补贴。
  二、光伏农业大棚介绍:
  光伏是将太阳光辐射能直接转换为电能的新型发电系统。大棚的“升温、保温”一向是搅扰农
离心制丸机户的重点问题。“光伏农业大棚”,有望解决这一难题。由于夏季的高温,在6-9月份众多品类的蔬菜无法正常成长,而“光伏农业大棚”如同在农业大棚外表添补了一个分光计,可隔绝红外线,禁止过多的热量进入大棚;在冬季和黑夜的时候,则能禁止大棚内的红外波段的光向外辐射,降低晚上温度下跌的速度,起到保温的作用。
  “光伏农业大棚”能供给农业大棚内照明等所需电力,剩余的电还能并网。在“光伏农业大棚”离网体系中,可与LED体系相调配,白天发电保障植物的成长;黑夜LED体系可应用白天发的电,给植物供给光照。
  挤压铸造机三、系统原理:
  组件:以半透明非晶薄膜为主,可以根据需要做透光度,亦可做柔性。
四、应用原理:
  太阳光入射到地球表面包括:紫外线、可见光及红外线。
  紫外线占 7% (改变植物物质结构,具有破坏性)
  可见光占 71% (提供照明、供植物光合作用)DD LM0558
  红外线占 22% (产生热能)
  农作物光合作用示意图
现浇梁 
非晶硅单结薄膜透光组件光谱透过率
  太阳光谱在280 ~ 315nm时,对植物形态与生理过程的影响极小;
  太阳光谱在315 ~ 400nm时,植物对叶绿素吸收减少,影响光周期效应,阻止植物茎伸长;
  太阳光谱在400 ~ 520nm(蓝光)时,植物对叶绿素与类胡萝卜素吸收比例最大,对光合作用影响最大;
  太阳光谱在520 ~ 610nm时,植物对素的吸收率不高;
  太阳光谱在610 ~ 720nm(红光)时,植物对叶绿素吸收率低,对光合作用与光周期效应有显著影响;
梁延淼
  太阳光谱在720 ~ 1000nm时,吸收率低,刺激细胞延长,影响开花与种子发芽;
  太阳光谱大于1000nm时,太阳能将转换成为热量。
  (以上数据具有普遍代表性,具体到某品种可能有差异)
  总结:因此太阳光谱在400 ~ 520nm(蓝光)和太阳光谱在610 ~ 720nm(红光)这两个区间最有利于植物生长。为了增加植物所需要的光谱,可以采用两种方式:屋顶薄膜太阳能电池板和普通透明白玻璃间隔排列;采用LED灯补充植物需要的光谱,达到植物生长的光环境。同时,非晶硅薄膜太阳能组件发电需要的主要光谱为 600nm,对紫外线几乎不透过,能有效阻挡紫外线对植物的生长影响。发电的同时确保植物光合作用有效进行,并起到有效的保温作用。
五、建筑方案(利海宏威示例):
  六、光伏大棚温室系统可选配置:
  1、开窗系统(以达到通风降温的效果)
  例如 湿帘—风机降温系统 :利用水的蒸发降温原理实现降温目的。特制的湿帘能确保水均匀地淋湿整个降温湿帘墙,当空气穿透湿帘介质时,与湿润介质表面进行水气交换以实现对空气的加湿与降温。
  2、喷雾系统(对于温室不仅起灌溉作用,还可以起到降温,调节湿度,叶面施肥等作用)
  3、LED 植物生长灯(400 ~ 520nm--蓝的光线以及 610 ~ 720nm--红光线,对于光合作用最大。520 ~ 610nm--绿的光线,被植物素吸收的比率很低)。通过改变电流可
以使LED发出不同颜的光,LED还可以方便地通过化学修饰方法,调整材料的能带结构和带隙,实现红黄绿兰橙多发光。如小电流时为红的LED,随着电流的增加,可以依次变为橙,黄,最后为绿。

本文发布于:2023-06-19 18:05:29,感谢您对本站的认可!

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标签:植物   大棚   农业
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