鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1327次 | 2019年04月16日
深??癸L(fēng)浪網(wǎng)箱配置太陽(yáng)電池和蓄電池的規(guī)格及型號(hào)
宋協(xié)法萬(wàn)榮梁振林(中國(guó)海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院,青島266003)能的測(cè)試,確定了太陽(yáng)電池的電流。電壓。太陽(yáng)強(qiáng)度及氣溫等隨時(shí)間變化的規(guī)律以及天氣變化情況對(duì)太陽(yáng)電池的功率。轉(zhuǎn)化效率的影響。在計(jì)算深??癸L(fēng)浪網(wǎng)箱日用電量的基礎(chǔ)上,對(duì)所需太陽(yáng)電池的功率。蓄電池的容量進(jìn)行了計(jì)算,并依此確定了深??癸L(fēng)浪網(wǎng)箱配置太陽(yáng)電池和蓄電池的規(guī)格及型號(hào)。
隨著外部大環(huán)境和宏觀經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的不斷調(diào)整變化,漁業(yè)發(fā)展正面臨資源、市場(chǎng)、機(jī)制觀念等多種因素的交叉制約,使其原有的強(qiáng)勢(shì)特征開(kāi)始弱化,發(fā)展速度相對(duì)減緩而設(shè)施漁業(yè)作為1種新的生產(chǎn)方式在漁業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中發(fā)展迅速,已成為漁業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)中的1個(gè)新的亮點(diǎn)設(shè)施漁業(yè)是國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展的138個(gè)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)域之一,是20世紀(jì)中期發(fā)展起來(lái)的集約化高密度養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)它是集現(xiàn)代工程技術(shù)機(jī)電生物、環(huán)保以及飼料科學(xué)等多學(xué)科為一體,運(yùn)用最新科技手段,在陸上或海上營(yíng)造出適合魚(yú)類(lèi)生長(zhǎng)繁殖的良好水體與環(huán)境條偉把養(yǎng)魚(yú)置于人工控制狀態(tài),以科學(xué)的精養(yǎng)技術(shù),實(shí)現(xiàn)魚(yú)類(lèi)全年穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)的1種現(xiàn)代化水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)我國(guó)的海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖是從20世紀(jì)90年代以后才發(fā)展起來(lái)的,由于起步較晚,目前海水養(yǎng)殖網(wǎng)箱還很簡(jiǎn)陋,基礎(chǔ)研究及工業(yè)配套設(shè)施跟不上,只能在近岸及海灣作業(yè)設(shè)施漁業(yè)主要包括工廠化養(yǎng)殖、大水體循環(huán)養(yǎng)殖以及網(wǎng)箱養(yǎng)殖等近年來(lái),我國(guó)從國(guó)外引進(jìn)部分成套大型抗風(fēng)浪網(wǎng)箱抗風(fēng)浪養(yǎng)殖網(wǎng)箱的配套設(shè)備有全自動(dòng)分魚(yú)機(jī)自動(dòng)吸魚(yú)泵、全自動(dòng)投餌機(jī)網(wǎng)箱養(yǎng)魚(yú)監(jiān)測(cè)儀、工作船只、養(yǎng)殖區(qū)特種監(jiān)視系統(tǒng)等由于深??癸L(fēng)浪網(wǎng)箱安放位置離岸距離較遠(yuǎn),給網(wǎng)箱配套設(shè)備提供動(dòng)力帶來(lái)了困難與其它發(fā)電方式相比太陽(yáng)光發(fā)電具有無(wú)污染不需要燃料、運(yùn)行安全可靠、使用維護(hù)方便等特點(diǎn)。近年來(lái),隨著太陽(yáng)電池性能的提高和成本的下降,其應(yīng)用的領(lǐng)域越來(lái)越廣泛也為深海抗風(fēng)浪網(wǎng)箱動(dòng)力的提供帶來(lái)了方便。
1材料與方法1試驗(yàn)儀器設(shè)備型號(hào)為L(zhǎng)A361K51S型太陽(yáng)能電池2枚,標(biāo)稱(chēng)功率515%,峰值電壓169V,峰值電流302A;SCB-122280型控制器,額定輸入電壓28VCD5%,額定輸入電流O40A;光照傳感器,波長(zhǎng)范圍305-2800n,感度7/lWm2,精度為±國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863)項(xiàng)目(2001AA623010)資助級(jí)三線式溫度傳感器,基準(zhǔn)阻抗值:Pt10(/C,測(cè)定溫度范圍-50~20dC;數(shù)字萬(wàn)用表;R型溫度轉(zhuǎn)換器,精度為,使用溫度范圍-5-55C;DR~F1-5A型數(shù)據(jù)記錄儀,使用溫度范12試驗(yàn)方法將太陽(yáng)跟蹤裝置、太陽(yáng)電太陽(yáng)跟蹤裝置池、溫度傳感器、太陽(yáng)光照射計(jì)、控制裝置及筆記本電腦接收裝置等試驗(yàn)設(shè)備按照所示的電路連接太陽(yáng)跟蹤裝置是根據(jù)太陽(yáng)的位置及高度來(lái)自動(dòng)調(diào)整太陽(yáng)電池的傾斜角度;數(shù)據(jù)光計(jì)0記錄裝置用于記錄太陽(yáng)電池的電壓、電流、照射強(qiáng)度、溫度等。最后通過(guò)筆記本電腦接收裝置將太陽(yáng)光的照射強(qiáng)度、氣溫、太陽(yáng)的方位角、太陽(yáng)電池的傾斜角度、電流及電壓等信號(hào)對(duì)夕卜輸出通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析來(lái)檢測(cè)太陽(yáng)電池的性能,并判斷能否滿足深??癸L(fēng)浪網(wǎng)箱的應(yīng)用條件,最后通過(guò)對(duì)網(wǎng)箱安裝設(shè)備各組成單元負(fù)載及用電量的計(jì)算,確定太陽(yáng)電池的功率及蓄電池的容量。
2試驗(yàn)結(jié)果與討論試驗(yàn)于1999年8月2日進(jìn)行,從04:00~20:00時(shí),每隔2h測(cè)量1次太陽(yáng)電池的電流電壓太陽(yáng)強(qiáng)度及氣溫。得出以上參數(shù)隨時(shí)間變化的曲線如所示8月2日全天天氣晴朗,僅14:00左右約有1h陰天;04:48分太陽(yáng)升起;18:45分太陽(yáng)落山;12:41太陽(yáng)正南從中可以看出,太陽(yáng)出來(lái)前15min電壓開(kāi)始上升,電流和太陽(yáng)強(qiáng)度在太陽(yáng)出來(lái)1min左右以后開(kāi)始上升。,電流和太陽(yáng)強(qiáng)度變化趨勢(shì)相同,前面所述14:00左右的1h陰天對(duì)2者的影響在圖中表現(xiàn)的也很清楚,太陽(yáng)強(qiáng)度和電壓呈現(xiàn)出波動(dòng)的降低趨勢(shì),整個(gè)白天氣溫和電流基本保持穩(wěn)定狀態(tài)12月每天的累積太陽(yáng)強(qiáng)度、累積功率、最大功率從圖中可以看出,3者變化趨勢(shì)相同,8月份,太陽(yáng)強(qiáng)度、累積功率和最大功率都最大,12月份最低,從夏天到冬天隨著季節(jié)的變化都呈現(xiàn)出逐漸減少的趨勢(shì)表示不同季節(jié)太陽(yáng)電池的功率與太陽(yáng)光強(qiáng)度之間的關(guān)系,從圖中可以看出,8月,10月,11月3個(gè)月中,8月2日的轉(zhuǎn)換效率為1觀,10月6日為1%,11月26日為10月份效果最好,11月份效果最差。而8月份的情況在2者之間說(shuō)明太陽(yáng)電池發(fā)出的功率除了與太陽(yáng)強(qiáng)度有關(guān)外,還與季節(jié)的不同有很大的關(guān)系表示累積太陽(yáng)強(qiáng)度和累積功率之間的關(guān)系,2者之間的關(guān)系可用回歸曲線y=00097+011x表示,相關(guān)系數(shù)為097從這個(gè)1次方的關(guān)系式可以看出,隨著太陽(yáng)光強(qiáng)度的增加,累積的功率隨著增大,2者呈直線關(guān)系,轉(zhuǎn)換效率近似為11%.太陽(yáng)電池供電系統(tǒng)主要由太陽(yáng)電池陣列、蓄電池組、控制調(diào)節(jié)裝置以及負(fù)載等組成,根據(jù)負(fù)載的特性,單個(gè)太陽(yáng)電池按照一定的方式進(jìn)行串并聯(lián)組成陣列,以滿足負(fù)載所需的電流及電壓。由于太陽(yáng)電池本身沒(méi)有蓄電能力,所以還必須配備一定容量的蓄電池組。如果采用交流供電還需設(shè)太陽(yáng)電池陣列調(diào)節(jié)控制裝置Fh蓄電池組投餌機(jī)逆變器I置逆變器將直流電轉(zhuǎn)變成交流電,另外還需設(shè)置一定的調(diào)節(jié)裝置對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制調(diào)節(jié)和保護(hù),取2太陽(yáng)電池功率的計(jì)算在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,非晶硅太陽(yáng)電池的技術(shù)參數(shù)Nc(電流功率)是一定的,選定的太陽(yáng)電池N(=0/W,則平均單位功率日發(fā)電量Nc.H網(wǎng)箱負(fù)載所需太陽(yáng)電池的功率為Pm=QL/Q,=考慮到環(huán)境氣候灰塵以及蓄電池特性的影響,修正系數(shù)為12~15,取平均值135蓄電池允許放電程度為80%,則太陽(yáng)電池陣列的功率為P=8=81W.由于非晶硅太陽(yáng)電池具有負(fù)功率溫度系數(shù),所以太陽(yáng)電池陣列的功率還要適當(dāng)增加,可取為85W將2枚LA361K51S型太陽(yáng)能電池進(jìn)行串聯(lián)配置33蓄電池容量的計(jì)算蓄電池容量的選擇直接關(guān)系到太陽(yáng)電池能量的發(fā)揮,也影響到整個(gè)供電系統(tǒng)的效益。
蓄電池容量Qb=溫度修正系數(shù),考慮到冬天山東地區(qū)氣溫小于0°,取T1因此蓄電池組可由3個(gè)24v/105Ah的蓄電池并聯(lián)組成4結(jié)語(yǔ)在化石能源逐漸耗盡所造成的污染日益難于忍受的情況下,太陽(yáng)能作為1種廣泛存在、可自由索取,最終可依賴(lài)的初級(jí)能源的開(kāi)發(fā),已經(jīng)越來(lái)越受到人們的重視最近幾年,隨著國(guó)家在太陽(yáng)電池研究投入的增大,太陽(yáng)電池的應(yīng)用在電力供應(yīng)方面所占的份額也逐步提高,已經(jīng)遍布農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、通訊、氣象特種等多個(gè)領(lǐng)域,但要充分有效的利用太陽(yáng)能,還需要解決諸如太陽(yáng)跟蹤、聚集蓄能與轉(zhuǎn)化等一系列的技術(shù)問(wèn)題本文在對(duì)太陽(yáng)電池進(jìn)行試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,將太陽(yáng)電池應(yīng)用于深??癸L(fēng)浪養(yǎng)殖網(wǎng)箱,為負(fù)載提供動(dòng)力。一方面解決了深海抗風(fēng)浪網(wǎng)箱離岸較遠(yuǎn),使用岸電不便等一系列問(wèn)題,同時(shí)也為太陽(yáng)電池在水產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用提供了可行性依據(jù)
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%