發(fā)布時(shí)間：2020-07-08 13:28

【摘要】：噴灌是現(xiàn)代節(jié)水灌溉技術(shù)中常用的一種節(jié)水灌溉方法,它主要通過(guò)壓力設(shè)備把水增壓噴灑到空中形成微小的水滴,然后均勻地噴灑在需要灌溉的區(qū)域,噴灑效果形似自然降雨。太陽(yáng)能智能節(jié)水噴灌系統(tǒng),是一種基于傳統(tǒng)噴灌技術(shù),以太陽(yáng)能為節(jié)點(diǎn)控制能源,對(duì)作物根部土壤的墑情進(jìn)行檢測(cè),并且能夠利用低壓水源根據(jù)作物需水情況進(jìn)行隨機(jī)灌溉的一種噴灌系統(tǒng)。由于節(jié)水節(jié)能,成本低,并克服定時(shí)澆灌的盲目性,避免下雨灌溉、粗放灌溉的缺點(diǎn),易于實(shí)現(xiàn)植物的智能化、自動(dòng)化灌溉。隨著太陽(yáng)能智能節(jié)水噴灌系統(tǒng)在工程實(shí)際中的應(yīng)用,其管網(wǎng)的工程投資也不斷的增加,約占整個(gè)系統(tǒng)的60%以上,因此對(duì)噴灌系統(tǒng)的管網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化規(guī)劃以及優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)降低整個(gè)噴灌系統(tǒng)的工程造價(jià)將具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文針對(duì)太陽(yáng)能節(jié)水噴灌系統(tǒng)的管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì),主要進(jìn)行了以下研究:1.研究了太陽(yáng)能智能節(jié)水噴灌系統(tǒng)的組成,設(shè)計(jì)了一套太陽(yáng)能自動(dòng)抽水與智能節(jié)水灌溉的供水系統(tǒng),從而構(gòu)建出了噴灌管網(wǎng)的首部樞紐,為管網(wǎng)優(yōu)化奠定了基礎(chǔ)。2.針對(duì)太陽(yáng)能智能節(jié)水噴灌系統(tǒng)的管網(wǎng)組成類(lèi)型、管網(wǎng)布置方式進(jìn)行了相關(guān)研究。其中包括:管網(wǎng)首部樞紐的布置、太陽(yáng)能智能節(jié)水灌溉器的布置、管網(wǎng)干管、支管的布置方式、管網(wǎng)水力計(jì)算。3.研究了噴灌管網(wǎng)系統(tǒng)中不同豎管高度下噴頭噴灑水量分布范圍的影響,繪制了噴灑水量分布曲線,為管網(wǎng)優(yōu)化中豎管優(yōu)化設(shè)計(jì)提供一定參考,同時(shí)在研究過(guò)程中也進(jìn)行了相應(yīng)的工程示范。4.采用單純形線性規(guī)劃法建立了小型智能節(jié)水噴灌系統(tǒng)的管網(wǎng)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型。以年費(fèi)用最低為目標(biāo)函數(shù),建立了相應(yīng)的約束條件,進(jìn)行了管網(wǎng)優(yōu)化求解,通過(guò)與工程實(shí)例相結(jié)合,把構(gòu)建的數(shù)學(xué)模型運(yùn)用于廣州市福山農(nóng)場(chǎng)太陽(yáng)能智能節(jié)水噴灌項(xiàng)目進(jìn)行檢驗(yàn),結(jié)果表明利用單純形法使得管網(wǎng)的鋪設(shè)成本減小了18.8%,降低了管網(wǎng)的工程投資。
【學(xué)位授予單位】：廣州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：S275.5;TK519
【圖文】：

圖 2-2 實(shí)物安裝圖Figure 2-2 Physical installation diagram2.2.1 太陽(yáng)能電池板太陽(yáng)能電池也叫作光伏電池,它通過(guò)利用半導(dǎo)體的光生伏特效應(yīng)把光能轉(zhuǎn)換為直流形式電能的器件[41]。光伏電池單體是太陽(yáng)能電池板最基本的單元，由若干個(gè)這樣的單體組成光伏電池組件，再通過(guò)串并聯(lián)的形式將若干個(gè)這樣的組件根據(jù)需要進(jìn)行相應(yīng)的排列組合就獲得特定功率的太陽(yáng)能電池陣列。太陽(yáng)能電池單體主要利用半導(dǎo)體材料制造，目前常用于太陽(yáng)能自動(dòng)抽水系統(tǒng)中的太陽(yáng)電池大部分為硅太陽(yáng)能電池，包括單晶硅、多晶硅和非晶硅三種[42]，其中單晶硅技術(shù)較為成熟，利用率高，但造價(jià)昂貴，多晶硅、非晶硅的太陽(yáng)能電池目前正處于研發(fā)階段。

圖 2-2 實(shí)物安裝圖Figure 2-2 Physical installation diagram2.2.1 太陽(yáng)能電池板太陽(yáng)能電池也叫作光伏電池,它通過(guò)利用半導(dǎo)體的光生伏特效應(yīng)把光能轉(zhuǎn)換為直流形式電能的器件[41]。光伏電池單體是太陽(yáng)能電池板最基本的單元，由若干個(gè)這樣的單體組成光伏電池組件，再通過(guò)串并聯(lián)的形式將若干個(gè)這樣的組件根據(jù)需要進(jìn)行相應(yīng)的排列組合就獲得特定功率的太陽(yáng)能電池陣列。太陽(yáng)能電池單體主要利用半導(dǎo)體材料制造，目前常用于太陽(yáng)能自動(dòng)抽水系統(tǒng)中的太陽(yáng)電池大部分為硅太陽(yáng)能電池，包括單晶硅、多晶硅和非晶硅三種[42]，其中單晶硅技術(shù)較為成熟，利用率高，但造價(jià)昂貴，多晶硅、非晶硅的太陽(yáng)能電池目前正處于研發(fā)階段。

第二章 太陽(yáng)能智能節(jié)水噴灌系統(tǒng)的原理及組成能電池板中的 P-N 結(jié)時(shí)，將會(huì)形成光生電子空穴對(duì)，并在內(nèi)建電場(chǎng)作用下，光生電子向 N 區(qū)移動(dòng)并進(jìn)入 N 區(qū)，光生空穴被推向 P 區(qū)，而 P 區(qū)的光生空穴則向相反方向移動(dòng)，逐漸形成 N 區(qū)至 P 區(qū)的感應(yīng)電流，從而形成光生電場(chǎng)，該電場(chǎng)使得 P-N 結(jié)兩邊不斷積聚正、負(fù)電荷，于是產(chǎn)生光生電動(dòng)勢(shì)。該過(guò)程的本質(zhì)是：光能轉(zhuǎn)換成電能的過(guò)程。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2746598