文档介绍：户用型太阳能水泵的设计
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摘要:可再生资源的综合利用对我国社会经济的可持续发展和环境保护起着极为重要的作用。太阳能具有无污染、资源丰富、无区域限制等优点,因此作为一种可再生利用的新能源得到了广泛应用。在电能作为主要能量消耗形式的当今社会,综合考虑太阳能水泵是一种经济合理的灌溉方式。该光伏水泵在解决边远地区的用电需求问题中发挥积极的作用。
关键词:太阳能;逆变器;控制器;单片机
The Design of the Solar Pump for Family
Author:Yang Zhenhui
Tutor:Kuang Yingchun
(Oriental Science &Technology College of Hunan Agricultural University, Changsha 410128)
Abstract: Utilization of renewable resources plays a very important to our social and economic sustainable development. Solar power has been used widely because of a lot of advantages such as clean, abundant and no regional restrictions and so on. In today’s society. Considering the solar system must be an economical power supply as we use electricity as our primary energy consumption. Which play an active role to solve the problem of electricity demand in remote areas.
Key words: solar energy ; inverter ; controller ; single-chip puter
1 前言
随着社会科技和经济的高速发展,能源问题作为困扰人类长期稳定发展的一大因素摆在了人类面前,而且越来越迫切,如何解决能源问题,是每个国家都必须面临的问题,随着不可再生能源如煤、石油、天然气的消耗量不断增加,不仅使人类面临资源枯竭的压力,同时也严重威胁着人类的生存环境,可再生能源的开发利用也就显得越来越重要。随着可再生能源的开发利用,太阳能已经逐渐走入了人类的生活,并且将发挥越来越重要的作用。
光伏水泵的研究意义
图1 太阳能水泵工作图
Fig1 Solar energy water pump working drawing
太阳能水泵系统是近若干年来迅速发展起来的光机电一体化系统[1],它利用太阳电池发出的电力,通过最大功率点跟踪以及变换、控制等装置驱动直流、永磁、无刷、无位置传感器、定转子双塑封电机或高效异步电机或高速开关磁阻电机带动高效水泵,将水从地表深处提至地面供农田灌溉或人畜饮用。发展这种新型环保节能产品无疑将会对发展产业、发展经济,特别是发展干旱地区的现代农业,带来巨大良好的经济效益和社会效益,它特别符合建设“资源节约型”及“环境友好型”社会的发展战略。光伏水泵利用太阳能,在无需任何外来能源的情况下可以机动灵活地用于农田灌溉、提供洁净人畜饮水、发展庭院经济、美化园区、构造彩色喷泉、为养鱼、养虾池增氧、海滨盐场供排水等。此外大量国际订货意向表明,这种高技术产品的国际市场前景令人十分鼓舞。光伏水泵系统作为一个刚刚崭露头角的产业,十分符合我国可持续发展的战略。
其次,太阳能动力水泵对于农村居民点十分分散和离电力网较远的地区来说,具有特别重大的意义。因为,如果采用传统水泵,就必须向边远地区运输大量的石油燃料,这在经济上是不合算的[2]。此外,在边远地区,维修燃油发动机的条件相当困难。考虑到这些情况,要解决边远地区的灌溉动力问题,就必须考虑到当地自然资源的利用问题。再有就是常规矿物能源是有限的,燃烧会污染环境的不可再生资源,太阳能是新型的可再生的取之不竭的可持续发展能源。因此,太阳能动力水泵是解决我国广大农村能源和节约燃料的重要手段之一。
太阳能资源及其分布
我国幅员辽阔,有着十分丰富的太阳能资源。据统计[3],全国各地太阳年辐射总量达335—837kJ/cm2﹒年,中值为586 kJ/cm2﹒年。年日照时数在2200小时以上的地区约占国土面积2/3以上。从全国太阳年辐射总量的分布