淺析太陽能投餌機光伏供電系統的設計

于海麗

摘 要：在高科技時代的引領下，我國各方面都實現了進一步的發展。然而，在這樣的一種看似比較好的情勢之下，我國的環境卻出現了被大肆污染的現象，且我國各種能源的使用也出現了極度浪費的現象。這些不好現象的出現，不僅會影響到人們的生活、生產、學習和工作，還會給整個國家帶來嚴重的經濟損失。于是，為了能夠有效的解決這些問題，國家相關部門開始大倡對太陽能這種新型能源的使用。對此，該文將針對太陽能這種新型能源在我國漁業當中的利用，對太陽能投餌機光伏供電系統的設計進行全面的分析和探究。

關鍵詞：太陽能 投餌機 新型能源 光伏供電系統

中圖分類號：S969.31 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）02（b）-0101-02

1 簡析太陽能投餌機

1.1 分析投餌機

投餌機也被人們廣泛的稱之為“投飼機”，它是一種專門給農業養殖目標進行定時、定量的投喂顆粒狀或者是粉末狀的機械設備。投餌機的種類有很多，如果只是單一的從它的驅動類型上去劃分的話，可以分為：電動投餌機、魚動式投餌機和太陽能投餌機這三種，但如果是從投放飼料的方式上去進行劃分的話，可以將其分為：離心式投餌機和氣力式投餌機這兩種。

1.2 簡析我國漁業中投餌機使用的現狀

在20世紀90年代中期以后，我國農戶因對投餌機的使用，而讓農業增產了11%左右，同時還節約了養殖飼料16%左右。也正是這個原因，投餌機逐漸被更多的漁戶所認識。于是，漁戶在對投餌機進行了更為深入的了解之后，便將投餌機廣泛的應用在了魚群的養殖過程當中。但是，就目前的情況來看，漁戶對投餌機的使用雖然提高了魚的產量，并節省了不少的養殖飼料。但是，因投餌機自身就是一個需要利用電能來對其進行供電的機械設備。所以，這就從很大程度上提高了漁戶的用電總量，也間接性的增加了漁戶在電能上的投資數目。而漁戶用電總量的增加，也勢必會給我國的電能生產造成一定的壓力。其次，在一些經濟比較貧瘠或者地勢比較偏僻的地方，因我國的電力根本就難以輸送到那里，從而大大增加了這些地方漁業生產的難度。于是，為了讓我國偏僻的地區以及經濟比較貧瘠的地區，也能夠通過漁業逐漸發展起來，考慮將太陽能引用到投餌機當中，并以此來作為基礎，設計出一個太陽能投餌機光伏供電系統是非常有必要的。

2 試析太陽能光伏供電系統

2.1 分析太陽能光伏供電系統

太陽能光伏供電系統是一種把太陽能轉換成電能的供電系統，它利用的是光生伏特效應。太陽能光伏供電系統可以分為三種，它們分別是：獨立太陽能光伏供電系統、并網太陽能光伏供電系統以及分布式太陽能光伏供電系統。

太陽能光伏供電系統的組成部件有很多，比如有：蓄電池、逆變器、太陽能電池以及控制器等等。太陽能光伏供電系統的特點主要有以下幾個：（1）使用壽命較長。（2）對環境沒有任何污染。（3）能夠利用太陽能進行獨立發電。（4）可靠性較高。（5）光伏供電系統能夠實現并網運行。

2.2 簡析太陽能光伏供電系統的供電原理

太陽能光伏供電系統的供電原理是：利用光電效應，把太陽光產生的輻射能直接轉換成電能，而光能與電能的基本裝置就是太陽能電池。于是，太陽能電池也是一種由于光生伏特效應而把太陽能直接轉換為電能的部件，它是一個屬于半導體性質的光電二極管，當太陽光照射到這個光電二極管上面的時候，光電二極管就會把光能轉換成電能，從而產生電流，為其它機械提供電能。

2.3 試析太陽能光伏供電系統設計時需要考慮的因素

在對太陽能光伏供電系統進行設計的時候，需要充分考慮到以下幾個因素：（1）分析太陽能光伏供電系統需要承受的負載總功率的大小。（2）確定太陽能光伏供電系統每天需要工作的時長。（3）考慮太陽能光伏供電系統安裝的地理位置，以及它所處的環境條件和天氣條件。（4）把當地的太陽光照射情況作為太陽能光伏供電系統的設計基礎。（5）考慮太陽能光伏供電系統中輸出電壓值的有效范圍。（6）明確太陽能光伏供電系統選用的究竟是直流電壓還是交流電壓。（7）充分了解太陽能光伏供電系統中各電器的電阻性和電容性。

3 探究光伏供電系統的設計

3.1 對蓄電池的選擇

在蓄電池的選擇上，最好選用免維護的鉛酸蓄電池。這里所提及到的免維護的鉛酸蓄電池，它采用的是20世紀90年代最新設計的全密封結構以及現代化的生產工藝。所以，它具有很多的優點，并且它的電容可以在-30～60°范圍之內的環境溫度下進行正常的工作。現對這種免維護的鉛酸蓄電池的優點進行簡單的概括，可以將其分為以下幾點：（1）對電解液的消耗量比較小。（2）它不需要技術人員對其進行定期的維護。（3）基本不需要補充蒸餾水。（4）能夠耐震、耐高溫。（5）使用壽命較長。（6）能夠與太陽能電池很好的結合在一起，而不會產生任何沖突。（7）對環境無污染。（8）安全性能較高。

3.2 對太陽能電池的設計

針對太陽能電池，現對它的組件進行合理的設計：（1）其串聯數目能夠對系統的電壓造成直接性的影響。因此，在為其設定串聯數目的時候，一定要對其進行仔細的分析，然后再為其選取一個較為合理的串聯數目。（2）嚴格的依照串聯數目的計算公式，去對該組件的串聯數目進行合理的計算。（3）串聯數目的計算公式為：串聯數目等于電池電壓處于最小與正常狀態時的電壓比值。

4 太陽能投餌機光伏供電系統的設計

在設計太陽能投餌機光伏供電系統的時候，需要考慮的地方比較多，比如：投餌機正常運轉時所需要的實際功率、投餌機的最佳運行時長、投餌機電源的選擇以及當地所處的地理環境、自然環境和天氣環境等等。因此，為了能夠充分考慮到這些因素，現對太陽能投餌機光伏供電系統的設計進行全面的分析和探究。

4.1 對投餌機進行選擇

在對投餌機進行選擇的時候，一定要對投餌機所投放的環境進行全面的了解，本文針對的是漁戶對投餌機的使用，所以在此特意選擇一個電源供電方式為直流的投餌機，也就是人們現在常說的“魚塘投餌機”。該投餌機的工作原理是：通過被人們固定在魚塘邊，然后定時、定量的對魚塘中的養殖魚進行顆粒狀或者是粉末狀飼料的喂養。該投餌機的實際參數主要有以下幾個：（1）額定電壓：12V。（2）額定功率：100瓦特。（3）最大功率：240瓦特。（4）轉速：每秒1355轉。（5）一次性投餌量的范圍處于70KG-155KG之間。

另外，因為在漁戶養殖魚苗的過程當中，投餌機并不會一直處于一個運行的狀態之下。所以，漁戶只要依據魚苗對飼料的需求，設定好一個合理的時間段將投餌機打開就可以了。

4.2 對參數的設計

現舉一例，對太陽能投餌機光伏供電系統的參數進行合理的設計。

新疆昌吉市地處歐亞大陸中心，準噶爾盆地的南緣地帶，位于東經85°34′至91°32′，北緯43°06′至45°38′6，年日照時數為2700小時，太陽年輻射總量為133.6Wh，且該市每天太陽光直射的時長為2.97小時。于是，針對這些數據就可以得出，適用于該市的太陽能投餌機光伏供電系統所需要的參數為：（1）220伏的額定電壓。（2）出現陰沉天氣時的最長周期為5天。（3）每天平均工作的時長為2個h。（4）功率最大為400W。

4.3 考慮太陽能投餌機光伏供電系統的使用環境

對使用環境的考慮，主要可以從以下幾個方面去進行：（1）該地區每天被太陽光輻射的總量。（2）該地區每天被太陽光直射時的時長。（3）該地區出現過的連續陰沉天氣的最長周期。（4）兩個連續陰沉天氣周期之間的最長天數和最短天數。（5）考慮該地區所處的地理位置。

總之，在對太陽能投餌機光伏供電系統進行設計的時候，必須要充分考慮到該它的使用環境。否則，該太陽能投餌機光伏供電系統就發揮不出最大的效能，比如：如果在對新疆昌吉市的太陽能投餌機光伏供電系統進行設計的時候，如果沒有把新疆昌吉市當地的陰沉天數周期充分考慮進去，那么就會讓設計出來的太陽能投餌機光伏供電系統達不到當地漁戶的需求，從而大大減少了漁戶的經濟效益。

4.4 考慮對投餌機的供電時長

一般來說，投餌機是不需要一天24h都為它進行供電的。相反，只要在魚群進食的那段時間為投餌機進行供電，使它能夠定時、定量的將魚料投放到魚塘里面去可以了。因此，在設計太陽能投餌機光伏供電系統的時候，就可以把太陽能和普通的城市供電合理的聯系在一起，也就是使用“太陽能-城市供電”這種交叉混合的供電方式來對投餌機進行供電。其中，該供電方式的好處有三點：（1）減少投餌機對太陽能供電系統電能的耗費總量。（2）讓投餌機可以實現“運轉—工作—休息—運轉”的這一循環工作流程。（3）減少了因對城市電能的消耗，而給環境造成的污染。

4.5 對太陽能構建一個較為科學的方陣

為了能夠給太陽能構建一個較為科學的方陣，現對其進行深入的分析，并總結出以下兩點：（1）在為太陽能構建科學方陣的前一階段，就要對本地區的天氣情況進行合理的分析，比如：太陽光每天的輻射總量、太陽光直射時的時長以及太陽光每天的照射情況等等。（2）把天氣分析的結果作為基礎，利用特定的公式合理的計算出該方陣的傾角。

值得提出來的是，在對傾角進行計算的時候，還應當把城市高層樓宇或者是山脈對太陽光的吸收也一起考慮進去。

5 太陽能投餌機光伏供電系統的設計給我國帶來的影響

太陽能投餌機光伏供電系統具有很多優點，比如：節能、不污染環境。因此，它在我國農業當中的應用，必定會給我國造成巨大的影響。現針對太陽能投餌機光伏供電系統的設計，對其給我國造成的影響進行簡單的分析與探究，并總結出以下幾點：（1）提高了我國對新能源的利用率。（2）節約了我國的城市電能，讓我國的城市電能能夠一直都處在一個比較充足的情況之下。（3）太陽能的使用，從很大程度上降低了我國環境污染的程度。（4）提高了我國農業的經濟效益。（5）促進了我國農業的進一步發展。（6）提高了我國經濟發展的水平。（7）改善了一些貧瘠地區和偏僻山區的漁業困境及供電困境。（8）讓我國的漁業實現了全國化發展的這一目的。（9）增加了我國農業當中每個農戶的投資效益。

6 結語

綜上所述，太陽能作為一種新型的清潔性能源，它能夠被我國各個行業更為廣泛的利用起來，不論是對行業自身，還是對我國廣大人民群眾來說，都是大有裨益的。于是，為了提高魚戶的投資效益，也為了改善一些偏僻地區以及經濟貧瘠地區的漁業現狀和供電現狀，將太陽能合理的利用到投餌機當中，并以此來設計出一個完善的太陽能投餌機光伏供電系統，是一件非常有價值意義的事情。

參考文獻

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