浅析太阳能投饵机光伏供电系统的设计

于海丽

摘 要：在高科技时代的引领下，我国各方面都实现了进一步的发展。然而，在这样的一种看似比较好的情势之下，我国的环境却出现了被大肆污染的现象，且我国各种能源的使用也出现了极度浪费的现象。这些不好现象的出现，不仅会影响到人们的生活、生产、学习和工作，还会给整个国家带来严重的经济损失。于是，为了能够有效的解决这些问题，国家相关部门开始大倡对太阳能这种新型能源的使用。对此，该文将针对太阳能这种新型能源在我国渔业当中的利用，对太阳能投饵机光伏供电系统的设计进行全面的分析和探究。

关键词：太阳能 投饵机 新型能源 光伏供电系统

中图分类号：S969.31 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）02（b）-0101-02

1 简析太阳能投饵机

1.1 分析投饵机

投饵机也被人们广泛的称之为“投饲机”，它是一种专门给农业养殖目标进行定时、定量的投喂颗粒状或者是粉末状的机械设备。投饵机的种类有很多，如果只是单一的从它的驱动类型上去划分的话，可以分为：电动投饵机、鱼动式投饵机和太阳能投饵机这三种，但如果是从投放饲料的方式上去进行划分的话，可以将其分为：离心式投饵机和气力式投饵机这两种。

1.2 简析我国渔业中投饵机使用的现状

在20世纪90年代中期以后，我国农户因对投饵机的使用，而让农业增产了11%左右，同时还节约了养殖饲料16%左右。也正是这个原因，投饵机逐渐被更多的渔户所认识。于是，渔户在对投饵机进行了更为深入的了解之后，便将投饵机广泛的应用在了鱼群的养殖过程当中。但是，就目前的情况来看，渔户对投饵机的使用虽然提高了鱼的产量，并节省了不少的养殖饲料。但是，因投饵机自身就是一个需要利用电能来对其进行供电的机械设备。所以，这就从很大程度上提高了渔户的用电总量，也间接性的增加了渔户在电能上的投资数目。而渔户用电总量的增加，也势必会给我国的电能生产造成一定的压力。其次，在一些经济比较贫瘠或者地势比较偏僻的地方，因我国的电力根本就难以输送到那里，从而大大增加了这些地方渔业生产的难度。于是，为了让我国偏僻的地区以及经济比较贫瘠的地区，也能够通过渔业逐渐发展起来，考虑将太阳能引用到投饵机当中，并以此来作为基础，设计出一个太阳能投饵机光伏供电系统是非常有必要的。

2 试析太阳能光伏供电系统

2.1 分析太阳能光伏供电系统

太阳能光伏供电系统是一种把太阳能转换成电能的供电系统，它利用的是光生伏特效应。太阳能光伏供电系统可以分为三种，它们分别是：独立太阳能光伏供电系统、并网太阳能光伏供电系统以及分布式太阳能光伏供电系统。

太阳能光伏供电系统的组成部件有很多，比如有：蓄电池、逆变器、太阳能电池以及控制器等等。太阳能光伏供电系统的特点主要有以下几个：（1）使用寿命较长。（2）对环境没有任何污染。（3）能够利用太阳能进行独立发电。（4）可靠性较高。（5）光伏供电系统能够实现并网运行。

2.2 简析太阳能光伏供电系统的供电原理

太阳能光伏供电系统的供电原理是：利用光电效应，把太阳光产生的辐射能直接转换成电能，而光能与电能的基本装置就是太阳能电池。于是，太阳能电池也是一种由于光生伏特效应而把太阳能直接转换为电能的部件，它是一个属于半导体性质的光电二极管，当太阳光照射到这个光电二极管上面的时候，光电二极管就会把光能转换成电能，从而产生电流，为其它机械提供电能。

2.3 试析太阳能光伏供电系统设计时需要考虑的因素

在对太阳能光伏供电系统进行设计的时候，需要充分考虑到以下几个因素：（1）分析太阳能光伏供电系统需要承受的负载总功率的大小。（2）确定太阳能光伏供电系统每天需要工作的时长。（3）考虑太阳能光伏供电系统安装的地理位置，以及它所处的环境条件和天气条件。（4）把当地的太阳光照射情况作为太阳能光伏供电系统的设计基础。（5）考虑太阳能光伏供电系统中输出电压值的有效范围。（6）明确太阳能光伏供电系统选用的究竟是直流电压还是交流电压。（7）充分了解太阳能光伏供电系统中各电器的电阻性和电容性。

3 探究光伏供电系统的设计

3.1 对蓄电池的选择

在蓄电池的选择上，最好选用免维护的铅酸蓄电池。这里所提及到的免维护的铅酸蓄电池，它采用的是20世纪90年代最新设计的全密封结构以及现代化的生产工艺。所以，它具有很多的优点，并且它的电容可以在-30～60°范围之内的环境温度下进行正常的工作。现对这种免维护的铅酸蓄电池的优点进行简单的概括，可以将其分为以下几点：（1）对电解液的消耗量比较小。（2）它不需要技术人员对其进行定期的维护。（3）基本不需要补充蒸馏水。（4）能够耐震、耐高温。（5）使用寿命较长。（6）能够与太阳能电池很好的结合在一起，而不会产生任何冲突。（7）对环境无污染。（8）安全性能较高。

3.2 对太阳能电池的设计

针对太阳能电池，现对它的组件进行合理的设计：（1）其串联数目能够对系统的电压造成直接性的影响。因此，在为其设定串联数目的时候，一定要对其进行仔细的分析，然后再为其选取一个较为合理的串联数目。（2）严格的依照串联数目的计算公式，去对该组件的串联数目进行合理的计算。（3）串联数目的计算公式为：串联数目等于电池电压处于最小与正常状态时的电压比值。

4 太阳能投饵机光伏供电系统的设计

在设计太阳能投饵机光伏供电系统的时候，需要考虑的地方比较多，比如：投饵机正常运转时所需要的实际功率、投饵机的最佳运行时长、投饵机电源的选择以及当地所处的地理环境、自然环境和天气环境等等。因此，为了能够充分考虑到这些因素，现对太阳能投饵机光伏供电系统的设计进行全面的分析和探究。

4.1 对投饵机进行选择

在对投饵机进行选择的时候，一定要对投饵机所投放的环境进行全面的了解，本文针对的是渔户对投饵机的使用，所以在此特意选择一个电源供电方式为直流的投饵机，也就是人们现在常说的“鱼塘投饵机”。该投饵机的工作原理是：通过被人们固定在鱼塘边，然后定时、定量的对鱼塘中的养殖鱼进行颗粒状或者是粉末状饲料的喂养。该投饵机的实际参数主要有以下几个：（1）额定电压：12V。（2）额定功率：100瓦特。（3）最大功率：240瓦特。（4）转速：每秒1355转。（5）一次性投饵量的范围处于70KG-155KG之间。

另外，因为在渔户养殖鱼苗的过程当中，投饵机并不会一直处于一个运行的状态之下。所以，渔户只要依据鱼苗对饲料的需求，设定好一个合理的时间段将投饵机打开就可以了。

4.2 对参数的设计

现举一例，对太阳能投饵机光伏供电系统的参数进行合理的设计。

新疆昌吉市地处欧亚大陆中心，准噶尔盆地的南缘地带，位于东经85°34′至91°32′，北纬43°06′至45°38′6，年日照时数为2700小时，太阳年辐射总量为133.6Wh，且该市每天太阳光直射的时长为2.97小时。于是，针对这些数据就可以得出，适用于该市的太阳能投饵机光伏供电系统所需要的参数为：（1）220伏的额定电压。（2）出现阴沉天气时的最长周期为5天。（3）每天平均工作的时长为2个h。（4）功率最大为400W。

4.3 考虑太阳能投饵机光伏供电系统的使用环境

对使用环境的考虑，主要可以从以下几个方面去进行：（1）该地区每天被太阳光辐射的总量。（2）该地区每天被太阳光直射时的时长。（3）该地区出现过的连续阴沉天气的最长周期。（4）两个连续阴沉天气周期之间的最长天数和最短天数。（5）考虑该地区所处的地理位置。

总之，在对太阳能投饵机光伏供电系统进行设计的时候，必须要充分考虑到该它的使用环境。否则，该太阳能投饵机光伏供电系统就发挥不出最大的效能，比如：如果在对新疆昌吉市的太阳能投饵机光伏供电系统进行设计的时候，如果没有把新疆昌吉市当地的阴沉天数周期充分考虑进去，那么就会让设计出来的太阳能投饵机光伏供电系统达不到当地渔户的需求，从而大大减少了渔户的经济效益。

4.4 考虑对投饵机的供电时长

一般来说，投饵机是不需要一天24h都为它进行供电的。相反，只要在鱼群进食的那段时间为投饵机进行供电，使它能够定时、定量的将鱼料投放到鱼塘里面去可以了。因此，在设计太阳能投饵机光伏供电系统的时候，就可以把太阳能和普通的城市供电合理的联系在一起，也就是使用“太阳能-城市供电”这种交叉混合的供电方式来对投饵机进行供电。其中，该供电方式的好处有三点：（1）减少投饵机对太阳能供电系统电能的耗费总量。（2）让投饵机可以实现“运转—工作—休息—运转”的这一循环工作流程。（3）减少了因对城市电能的消耗，而给环境造成的污染。

4.5 对太阳能构建一个较为科学的方阵

为了能够给太阳能构建一个较为科学的方阵，现对其进行深入的分析，并总结出以下两点：（1）在为太阳能构建科学方阵的前一阶段，就要对本地区的天气情况进行合理的分析，比如：太阳光每天的辐射总量、太阳光直射时的时长以及太阳光每天的照射情况等等。（2）把天气分析的结果作为基础，利用特定的公式合理的计算出该方阵的倾角。

值得提出来的是，在对倾角进行计算的时候，还应当把城市高层楼宇或者是山脉对太阳光的吸收也一起考虑进去。

5 太阳能投饵机光伏供电系统的设计给我国带来的影响

太阳能投饵机光伏供电系统具有很多优点，比如：节能、不污染环境。因此，它在我国农业当中的应用，必定会给我国造成巨大的影响。现针对太阳能投饵机光伏供电系统的设计，对其给我国造成的影响进行简单的分析与探究，并总结出以下几点：（1）提高了我国对新能源的利用率。（2）节约了我国的城市电能，让我国的城市电能能够一直都处在一个比较充足的情况之下。（3）太阳能的使用，从很大程度上降低了我国环境污染的程度。（4）提高了我国农业的经济效益。（5）促进了我国农业的进一步发展。（6）提高了我国经济发展的水平。（7）改善了一些贫瘠地区和偏僻山区的渔业困境及供电困境。（8）让我国的渔业实现了全国化发展的这一目的。（9）增加了我国农业当中每个农户的投资效益。

6 结语

综上所述，太阳能作为一种新型的清洁性能源，它能够被我国各个行业更为广泛的利用起来，不论是对行业自身，还是对我国广大人民群众来说，都是大有裨益的。于是，为了提高鱼户的投资效益，也为了改善一些偏僻地区以及经济贫瘠地区的渔业现状和供电现状，将太阳能合理的利用到投饵机当中，并以此来设计出一个完善的太阳能投饵机光伏供电系统，是一件非常有价值意义的事情。

参考文献

[1] 杨家朋，张拥军，唐荣，等.太阳能投饵机光伏供电系统的设计[J].渔业现代化，2014，41（2）：28-31.

[2] 吴犇.太阳能光伏/市电联合供电系统[D].镇江：江苏大学，2011.

[3] 朱成喜，韩小新，于冬梅，等.电力线路监测装置太阳能光伏供电系统研究[J].机电信息，2013（36）：132-134.