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太阳能在智能生态农业的应用

2019-03-21 14:54 来源:生态农业论文 人参与在线咨询

摘要]太阳能产业正在高速发展,在不断的研究下,太阳能的用途越来越广,在农业生产中也有巨大作用。现如今智能生态农业正蓬勃兴起,农业利用太阳能进行更节省的新型农业运营方式,并且太阳能的作用对农业方面的助益作用也是显而易见的,本文从太阳能转热能的农业方面应用和太阳能转光电农业方面应用上进行论述,阐述太阳能在智能生态农业的应用范围。

关键词]太阳能;生态农业;应用

1太阳能在农业方面热能的应用

1.1太阳能在水产养殖方面的应用

水产养殖,需要一定的水温保证养殖进行,尤其是热带类水产产品养殖,需要很大的热量保证水温,才能让热带类水产养殖维持。一般热带类水产养殖都是通过锅炉供热、工厂余下热量供给和接通地热来进行水的保温,但这种途径的保温对环境和资源都是一种极大的负担,并且经济成本较高,给养殖户造成了很大困难。现在,太阳能引进水产养殖行业,利用太阳能提供热能、电能可以大大减轻对环境的污染和资源的浪费,经济成本从长远看来低且高效,还可以通过太阳能产电能来供给一些养殖所需的用电,养殖困难和环境压力都能解决,一举两得[1]。

1.2太阳能利用热能在干燥方面的应用

农业生产结束后,粮食需要进行存放,为了避免粮食糜烂变质,需要对粮食进行干燥处理后再进行储存。一般农民采用露天铺晒和烘干的方式,但是却不能阻止环境中其它污染源的污染,不可控因素很多。工厂内的大规模烘干还需要耗费人力物力去翻晒等。随着科技的发展,太阳能逐步加入到干燥中,并对粮食干燥起到了巨大的便捷。进而,由太阳能转化热能,配以适当的干燥器,衍生出了温室型干燥器、集热型干燥器和温室-集热型干燥器,这三中干燥器在结构、效率、应用范围上各有优点和缺点,从种种方面考虑还是较为适合使用,经过投入使用,取得了较为可观的成果,在粮食干燥方面的成绩显著[2]。

2太阳能在农业方面光电的应用

2.1薄膜太阳能农业大棚

我国于1957年第一次进行推广使用塑料薄膜大棚来种植蔬菜,在控制蔬菜成熟时节和增加产量方面都有显著影响。塑料大棚中对温度、水分和光照都有一定控制作用,近年来又出现了以太阳能为发动力的太阳能发电玻璃薄膜大棚。这种新型大棚将原本的塑料薄膜替换为光伏玻璃薄膜,并将大棚南墙改为一面太阳能板,充分利用了光伏产业成果,使光伏产业和农业有机结合,环境保护和资源利用方面与传统塑料薄膜大棚相比改善进步良多。首先便是大棚透光率可控,农作物生长需要一定的光来促进生长,薄膜太阳能大棚可以编写大棚中可透光的比率,以更适合农作物生长的数值来促进农作物生长,对不同季节性的农作物所需的透光率也可以得到调控。红外光穿透光伏玻璃可以升高大棚内温度,农作物生长所需温度不同,光伏玻璃吸收转化红外光为热能储存在太阳能板中,方便了农民控制温度。光摄入在光伏太阳能板上,光能转化为电能,为大棚种植等提供电力,节省了电力资源。薄膜太阳能农业大棚对环境和资源都具有一定程度的益处,尤其对于农业生产,给农业生产带来了巨大的便捷,是一个值得发展的新型技术。

2.2太阳能灌溉

太阳能灌溉一般是指光伏水泵系统,光伏水泵系统又分为两种形式,一种是利用太阳能电池将光能直接转化为电能和机械能为各种机械提供能量,另一种是利用太阳能电池将光能转化为热能,再将热能转化为机械能[3-4]。此方式较为适用于不发的偏远地区,那里资源缺乏,各种直接用于解决生活问题的能源不足,但是光能充足,利用光伏水泵系统可以减轻他们对电力的匮乏问题。光伏水泵系统不仅具有对农田进行灌溉的作用,还能缺水地区解决人畜饮水的问题,还会产生多余的电力供人们使用,对于人们的生活是诸多有益的。并且,光伏水泵系统噪声小,维护简单,稳定性高,对环境污染小,是一种对偏远地区有很大帮助的技术[5]。

2.3太阳能杀虫灯

杀虫灯是人们早就已经研究出来的技术,它利用了昆虫的趋光性进行物理防治,杀虫灯通过光源引来昆虫,并将其物理杀死,其效果显著。杀虫灯技术稳定性高,发展较为完善,是农业上较多使用的一项技术。因为农药对于农作物、土壤环境、空气等的污染严重,长此以往人类也必将反受其害,人们对农药产生不信任,在此背景下,杀虫灯应运而生[6]。但是杀虫灯耗费常年使用,耗费了很多电力资源,很快,全新的太阳能杀虫灯得到了发展,太阳能杀虫灯利用了太阳能这个储量充沛的清洁能源,为杀虫灯提供了源源不断的能源,维持了杀虫灯持续存在。太阳能杀虫灯也有其它方面的优势,绿色无污染保护了环境,智能控制光亮保护益虫,杀虫效果明显保护了农作物健康,等等。

3总结

太阳能资源的发展和利用从最开始的精湛基础技术到现在响应时代开始向创新拓展发展,并与农业生产方面有机结合在一起,使资源利用方面得到节约,实现低碳环保。这篇文章以农业中的太阳能资源研究为主要内容,从热能到光能在农业中的应用,分别从两个方面介绍了清洁新能源的利用。随着时代的发展,信息化的发展对我们的生活也带来非常大的改变,农业也是信息、生物及工程等技术综合应用在一起的现代精准农业。这种不断调整适应新兴农业的能源结构,可以使经济效益达到最大化,实现最佳模式。

参考文献

[1]郑荣进,孙文君,张建高,等基于可再生能源供热的设施水产养殖试验温室设计[J].农业工程学报,2011,27(10):218-221.

[2]李洪斌,李志民,张跃,等,农副产品太阳能干燥技术的研究和发展[J]云南师范大学学报:自然科学版,2004,24(1):37-40.

[3]林玉荣,高兴,司黎晶,等太阳能技术在我国农业灌溉中的应用[J].宁夏农林科技,2011,52(10):3-4,7.

[4]李明,宋卫堂,赵淑梅,马承伟,王平智,程杰宇.设施园艺太阳能利用技术研究进展[J].农业工程技术,2017,37(22):16-25.

[5].太阳能发展“十三五”规划[J].太阳能,2016(12):5-14+24.

作者:韩胜军 单位:山西农业大学

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