CN109220717A - 一种利用太阳能进行灌溉的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的公开了一种利用太阳能进行灌溉的方法，可实现对无电有水的耕地进行灌溉，可灌溉后移动到另一处耕地进行灌溉或移动回家，该方法中太阳能发电装置包括太阳能发电面板、光伏组件接线盒、太阳能控制器、锂电池组和太阳能水泵控制器，所述太阳能发电面板为CIGS(铜(Cu)铟(In)镓(Ga)硒(Se))薄膜太阳能发电面板，所述CIGS(铜铟镓硒)薄膜太阳能发电面板的结构为CIGS薄膜通过胶结层胶结在高强度碳纤维板上，太阳能发电装置适合来回移动而不会损坏，耕地的灌溉成本低，综合效益高，非常适合距离电网远的地区进行灌溉。

Description

一种利用太阳能进行灌溉的方法
技术领域
本发明涉及一种太阳能灌溉技术领域，具体是涉及一种利用太阳能进行灌溉的方法。
背景技术
我国具备灌溉条件的耕地有8.38亿亩，实际可确保灌溉的有7.5亿亩，与总的耕地面积相比，只占40％，还有60％的耕地不能确保灌溉或无法灌溉。
耕地不能确保灌溉或无法灌溉的原因主要由于缺水或缺电造成的。虽然我国建成了世界上最大的电网，供电也基本满足了生产生活的需要，但是，对于一些距离人民生活区相对远的地方，且一年也用不了几次电的地方，电网是覆盖不到的，这样就造成了一部分耕地处于有水无电的无法灌溉的尴尬境地。虽然部分地区采用拉电线、柴油发电机发电等方式给水泵供电，从居民区拉电线至偏远地区，其费用高，操作复杂且不安全因素高；柴油发电机发电不仅费工费时、成本较高，更是污染严重。
太阳能作为一种新兴的可再生能源，目前在我国发展十分迅速，目前我国已经成为世界第一大太阳能发电装置生产国，将太阳能发电作为灌溉水泵的电源，对于没有电有水的农田灌溉十分可行，利用光伏系统给水泵供电成了绿色节能的农业灌溉新途径。
目前太阳能发电面板的主要材料是用硅制成的，这种材料虽然光电转化率较高，技术也非常成熟，但存在硅片在外力的作用下容易破碎的问题，即现有用硅做的太阳能发电装置都是固定在某一位置使用，不方便来回移动使用。
发明内容
针对上述问题，本发明的公开了一种利用太阳能进行灌溉的方法，可实现对无电有水的耕地进行灌溉，可灌溉后移动到另一处耕地进行灌溉或移动回家，太阳能发电装置适合来回移动而不会损坏，耕地的灌溉成本低，综合效益高，非常适合距离电网远的地区进行灌溉。
为到达上述目的，本发明所公开的方法包括如下步骤：
(1)、将太阳能发电装置、灌溉水泵、水管用运输工具移动到需要灌溉田地旁的水源边上。
(2)、将太阳能发电装置的太阳能发电面板安放在能被太阳光照射到的空旷地带，并按照一定规则进行安放。
(3)、将各个太阳能发电面板通过电线与光伏组件接线盒连接。
(4)、光伏组件接线盒、MPPT太阳能水泵控制器、锂电池组和灌溉水泵用电线连接起来。
(5)、灌溉水泵连接水管，水管通往需要灌溉的田地里。
(6)、当太阳光照强度使太阳能发电装置发电能满足灌溉水泵最低要求时，则灌溉水泵启动，进行抽水灌溉，当太阳光照强度继续增强时，太阳能发电面板多余的电能存储在锂电池组里。
(7)、当太阳夕下，光照强度减弱不能使太阳能发电装置发电能满足灌溉水泵最低要求时，锂电池组开始参与供电，知道太阳能发电面板停止发电或锂电池组电量不足以使灌溉水泵正常抽水灌溉时停止供电。
(8)、灌溉结束后，将太阳能发电装置和灌溉水泵，水管等收起来，移动到下一农田灌溉或回家存放。
优选的，上述方法中太阳能发电装置包括太阳能发电面板、光伏组件接线盒、太阳能控制器、锂电池组和太阳能水泵控制器，所述太阳能发电面板为CIGS(铜(Cu)铟(In)镓(Ga)硒(Se))薄膜太阳能发电面板，所述CIGS(铜铟镓硒)薄膜太阳能发电面板的结构为CIGS薄膜通过胶结层胶结在高强度碳纤维板上。
优选的，所述太阳能发电面板有多块，所述太阳能发电面板的总发电功率大于水泵的额定功率，且太阳能发电面板为可折叠型的。
优选的，所述太阳能发电面板还配有支架，支架用来支撑太阳能发电面板，使太阳能发电面板对着太阳。
优选的，所述太阳能发电面板的支架上带有自动跟踪太阳装置，能使太阳能发电面板在有太阳的时候正对着太阳。
本发明的一种利用太阳能进行灌溉的方法，解决了无电有水的耕地进行灌溉的难题，且该方法简单，适合广大农村使用，且在晴天或阳光强烈是，太阳能发电面板不仅能共水泵用电，还能给锂电池组进行充电，在早晚阳光不强烈或多云天气时，太阳能发电面板发出的电量不满足水泵用电时，锂电池组补充所缺电量，保证水泵正常使用。
与现有技术相比，本发明有如下优点：
1.本发明的一种利用太阳能进行灌溉的方法，其太阳能发电装置采用CIGS(铜铟镓硒)薄膜太阳能发电面板，太阳能发电面板厚度薄，重量轻，强度高，抗震动，耐磨性好，来回搬运移动不会造成损坏。
2.本发明的一种利用太阳能进行灌溉的方法，其太阳能发电装置采用采用CIGS(铜铟镓硒)薄膜太阳能发电面板，生产工艺简单环保，弱光性好，转化效率高，稳定性能好。
3.本发明的一种利用太阳能进行灌溉的方法，其太阳能发电装置可移动性能好，整体重量轻，适合农村留守人员进出操作。
4.本发明的一种利用太阳能进行灌溉的方法，整个方法简单，高效，人员只需简单培训即可使用。
5.本发明的一种利用太阳能进行灌溉的方法，由于采用太阳能供电，整个灌溉过程不产生费用，特别适合广大农村地区。
6.本发明的一种利用太阳能进行灌溉的方法，由于采用太阳能供电，安全无噪声，无其公害，不产生任何废物，绝对绿色环保。
附图说明
图1是本发明的流程图。
图2是本发明的连接关系示意图。
图3是本发明的太阳能发电面板结构层图。
图中：CIGS薄膜太阳能发电面板1，光伏组件接线盒2，MPPT太阳能水泵控制器3，锂电池组4，水泵5，CIGS薄膜层11，高强度碳纤维板12，胶结层13。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1、图2和图3所示，本发明所公开的方法包括如下步骤：
(1)、将太阳能发电装置、灌溉水泵、水管用运输工具移动到需要灌溉田地旁的水源边上。
(2)、将太阳能发电装置的太阳能发电面板安放在能被太阳光照射到的空旷地带，并按照一定规则进行安放。
(3)、将各个太阳能发电面板通过电线与光伏组件接线盒连接。
(4)、光伏组件接线盒、MPPT太阳能水泵控制器、锂电池组和灌溉水泵用电线连接起来。
(5)、灌溉水泵连接水管，水管通往需要灌溉的田地里。
(6)、当太阳光照强度使太阳能发电装置发电能满足灌溉水泵最低要求时，则灌溉水泵启动，进行抽水灌溉，当太阳光照强度继续增强时，太阳能发电面板多余的电能存储在锂电池组里。
(7)、当太阳夕下，光照强度减弱不能使太阳能发电装置发电能满足灌溉水泵最低要求时，锂电池组开始参与供电，知道太阳能发电面板停止发电或锂电池组电量不足以使灌溉水泵正常抽水灌溉时停止供电。
(8)、灌溉结束后，将太阳能发电装置和灌溉水泵，水管等收起来，移动到下一农田灌溉或回家存放。
上述方法中的太阳能发电装置包括太阳能发电面板、光伏组件接线盒2、太阳能水泵控制器3和锂电池组4，所述太阳能发电面板为CIGS(铜(Cu)铟(In)镓(Ga)硒(Se))薄膜太阳能发电面板1，所述CIGS(铜铟镓硒)薄膜太阳能发电面板的结构为CIGS薄膜11通过胶结层13胶结在高强度碳纤维板12上，
上述方法中的电线连接为：所述太阳能发电面板1通过电线连接光所述伏组件接线盒2，所述伏组件接线盒2再通过电线连接所述太阳能水泵控制器3，所述太阳能水泵控制器3为MPPT(Maximum Power Point Tracking)太阳能水泵控制器，所述太阳能水泵控制器3通过电线分别连接所述锂电池组4和所述水泵5，
上述方法步骤(5)中所述水泵5连接灌溉水管，水管直接通往耕地中，用于大水漫灌式灌溉。
所述太阳能发电面板1还配有支架，支架用来支撑太阳能发电面板1，使太阳能发电面板1对着太阳，所述支架用铝合金焊接成可拆卸式，所述支架上带有自动跟踪太阳装置，能使太阳能发电面板在有太阳的时候正对着太阳。
所述太阳能发电面板1有多块，所述太阳能发电面板1的总发电功率大于水泵的额定功率。
所述锂电池组为18650锂电池组构成的动力电池。
采用型号为ISW80-100的陆地离心泵，适合平原耕地灌溉使用，配套电机额定功率4Kw，每小时流量为89m3，扬程10m，配合单块发电功率为200W的CIGS(铜铟镓硒)薄膜太阳能发电面板共24块，在晴天或多云的情况下保证水泵能正常运行，且水泵流量大，灌溉速度快。
单块发电功率为200W的CIGS(铜铟镓硒)薄膜太阳能发电面板尺寸为1.3m×1.3m×0.005m，单块面板重不超过4公斤，24块面板总重不超过95公斤，非常方便移动搬运。
即便加上支架和水泵的重量，用农用车或家用电动三轮车也可轻松运载移动。
本发明的一种利用太阳能进行灌溉的方法，解决了无电有水的耕地进行灌溉的难题，且该方法简单，适合广大农村使用，且在晴天或阳光强烈是，太阳能发电面板不仅能共水泵用电，还能给锂电池组进行充电，在早晚阳光不强烈或多云天气时，太阳能发电面板发出的电量不满足水泵用电时，锂电池组补充所缺电量，保证水泵正常使用。
本发明的一种利用太阳能进行灌溉的方法其太阳能发电装置可移动性能好，整体重量轻，适合农村留守人员进出操作，整个方法简单，高效，人员只需简单培训即可使用，由于采用太阳能供电，整个灌溉过程不产生费用，特别适合广大农村地区。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明，对于本领域的技术人员在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种利用太阳能进行灌溉的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)、将太阳能发电装置、灌溉水泵、水管用运输工具移动到需要灌溉田地旁的水源边上。
(2)、将太阳能发电装置的太阳能发电面板安放在能被太阳光照射到的空旷地带，并按照一定规则进行安放。
(3)、将各个太阳能发电面板通过电线与光伏组件接线盒连接。
(4)、光伏组件接线盒、MPPT太阳能水泵控制器、锂电池组和灌溉水泵用电线连接起来。
(5)、灌溉水泵连接水管，水管通往需要灌溉的田地里。
(6)、当太阳光照强度使太阳能发电装置发电能满足灌溉水泵最低要求时，则灌溉水泵启动，进行抽水灌溉，当太阳光照强度继续增强时，太阳能发电面板多余的电能存储在锂电池组里。
(7)、当太阳夕下，光照强度减弱不能使太阳能发电装置发电能满足灌溉水泵最低要求时，锂电池组开始参与供电，知道太阳能发电面板停止发电或锂电池组电量不足以使灌溉水泵正常抽水灌溉时停止供电。
(8)、灌溉结束后，将太阳能发电装置和灌溉水泵，水管等收起来，移动到下一农田灌溉或回家存放。
2.根据权利要求1所述的一种利用太阳能进行灌溉的方法，其特征在于：该方法中太阳能发电装置包括太阳能发电面板、光伏组件接线盒、太阳能控制器、锂电池组和太阳能水泵控制器，所述太阳能发电面板为CIGS(铜(Cu)铟(In)镓(Ga)硒(Se))薄膜太阳能发电面板，所述CIGS(铜铟镓硒)薄膜太阳能发电面板的结构为CIGS薄膜通过胶结层胶结在高强度碳纤维板上。
3.根据权利要求2所述的一种利用太阳能进行灌溉的方法，其特征在于：所述太阳能发电面板有多块，所述太阳能发电面板的总发电功率大于水泵的额定功率，且太阳能发电面板为可折叠型的。
4.根据权利要求2所述的一种利用太阳能进行灌溉的方法，其特征在于：所述太阳能发电面板还配有支架，支架用来支撑太阳能发电面板，使太阳能发电面板对着太阳。
5.根据权利要求1所述的一种利用太阳能进行灌溉的方法，其特征在于：所述太阳能发电面板的支架上带有自动跟踪太阳装置，能使太阳能发电面板在有太阳的时候正对着太阳。
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