太陽能在智能生態農業的應用

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太陽能在智能生態農業的應用

[摘要]太陽能產業正在高速發展,在不斷的研究下,太陽能的用途越來越廣,在農業生產中也有巨大作用?,F如今智能生態農業正蓬勃興起,農業利用太陽能進行更節省的新型農業運營方式,并且太陽能的作用對農業方面的助益作用也是顯而易見的,本文從太陽能轉熱能的農業方面應用和太陽能轉光電農業方面應用上進行論述,闡述太陽能在智能生態農業應用范圍。

[關鍵詞]太陽能;生態農業;應用

1太陽能在農業方面熱能的應用

1.1太陽能在水產養殖方面的應用

水產養殖,需要一定的水溫保證養殖進行,尤其是熱帶類水產產品養殖,需要很大的熱量保證水溫,才能讓熱帶類水產養殖維持。一般熱帶類水產養殖都是通過鍋爐供熱、工廠余下熱量供給和接通地熱來進行水的保溫,但這種途徑的保溫對環境和資源都是一種極大的負擔,并且經濟成本較高,給養殖戶造成了很大困難?,F在,太陽能引進水產養殖行業,利用太陽能提供熱能、電能可以大大減輕對環境的污染和資源的浪費,經濟成本從長遠看來低且高效,還可以通過太陽能產電能來供給一些養殖所需的用電,養殖困難和環境壓力都能解決,一舉兩得[1]。

1.2太陽能利用熱能在干燥方面的應用

農業生產結束后,糧食需要進行存放,為了避免糧食糜爛變質,需要對糧食進行干燥處理后再進行儲存。一般農民采用露天鋪曬和烘干的方式,但是卻不能阻止環境中其它污染源的污染,不可控因素很多。工廠內的大規模烘干還需要耗費人力物力去翻曬等。隨著科技的發展,太陽能逐步加入到干燥中,并對糧食干燥起到了巨大的便捷。進而,由太陽能轉化熱能,配以適當的干燥器,衍生出了溫室型干燥器、集熱型干燥器和溫室-集熱型干燥器,這三中干燥器在結構、效率、應用范圍上各有優點和缺點,從種種方面考慮還是較為適合使用,經過投入使用,取得了較為可觀的成果,在糧食干燥方面的成績顯著[2]。

2太陽能在農業方面光電的應用

2.1薄膜太陽能農業大棚

我國于1957年第一次進行推廣使用塑料薄膜大棚來種植蔬菜,在控制蔬菜成熟時節和增加產量方面都有顯著影響。塑料大棚中對溫度、水分和光照都有一定控制作用,近年來又出現了以太陽能為發動力的太陽能發電玻璃薄膜大棚。這種新型大棚將原本的塑料薄膜替換為光伏玻璃薄膜,并將大棚南墻改為一面太陽能板,充分利用了光伏產業成果,使光伏產業和農業有機結合,環境保護和資源利用方面與傳統塑料薄膜大棚相比改善進步良多。首先便是大棚透光率可控,農作物生長需要一定的光來促進生長,薄膜太陽能大棚可以編寫大棚中可透光的比率,以更適合農作物生長的數值來促進農作物生長,對不同季節性的農作物所需的透光率也可以得到調控。紅外光穿透光伏玻璃可以升高大棚內溫度,農作物生長所需溫度不同,光伏玻璃吸收轉化紅外光為熱能儲存在太陽能板中,方便了農民控制溫度。光攝入在光伏太陽能板上,光能轉化為電能,為大棚種植等提供電力,節省了電力資源。薄膜太陽能農業大棚對環境和資源都具有一定程度的益處,尤其對于農業生產,給農業生產帶來了巨大的便捷,是一個值得發展的新型技術。

2.2太陽能灌溉

太陽能灌溉一般是指光伏水泵系統,光伏水泵系統又分為兩種形式,一種是利用太陽能電池將光能直接轉化為電能和機械能為各種機械提供能量,另一種是利用太陽能電池將光能轉化為熱能,再將熱能轉化為機械能[3-4]。此方式較為適用于不發的偏遠地區,那里資源缺乏,各種直接用于解決生活問題的能源不足,但是光能充足,利用光伏水泵系統可以減輕他們對電力的匱乏問題。光伏水泵系統不僅具有對農田進行灌溉的作用,還能缺水地區解決人畜飲水的問題,還會產生多余的電力供人們使用,對于人們的生活是諸多有益的。并且,光伏水泵系統噪聲小,維護簡單,穩定性高,對環境污染小,是一種對偏遠地區有很大幫助的技術[5]。

2.3太陽能殺蟲燈

殺蟲燈是人們早就已經研究出來的技術,它利用了昆蟲的趨光性進行物理防治,殺蟲燈通過光源引來昆蟲,并將其物理殺死,其效果顯著。殺蟲燈技術穩定性高,發展較為完善,是農業上較多使用的一項技術。因為農藥對于農作物、土壤環境、空氣等的污染嚴重,長此以往人類也必將反受其害,人們對農藥產生不信任,在此背景下,殺蟲燈應運而生[6]。但是殺蟲燈耗費常年使用,耗費了很多電力資源,很快,全新的太陽能殺蟲燈得到了發展,太陽能殺蟲燈利用了太陽能這個儲量充沛的清潔能源,為殺蟲燈提供了源源不斷的能源,維持了殺蟲燈持續存在。太陽能殺蟲燈也有其它方面的優勢,綠色無污染保護了環境,智能控制光亮保護益蟲,殺蟲效果明顯保護了農作物健康,等等。

3總結

太陽能資源的發展和利用從最開始的精湛基礎技術到現在響應時代開始向創新拓展發展,并與農業生產方面有機結合在一起,使資源利用方面得到節約,實現低碳環保。這篇文章以農業中的太陽能資源研究為主要內容,從熱能到光能在農業中的應用,分別從兩個方面介紹了清潔新能源的利用。隨著時代的發展,信息化的發展對我們的生活也帶來非常大的改變,農業也是信息、生物及工程等技術綜合應用在一起的現代精準農業。這種不斷調整適應新興農業的能源結構,可以使經濟效益達到最大化,實現最佳模式。

參考文獻

[1]鄭榮進,孫文君,張建高,等基于可再生能源供熱的設施水產養殖試驗溫室設計[J].農業工程學報,2011,27(10):218-221.

[2]李洪斌,李志民,張躍,等,農副產品太陽能干燥技術的研究和發展[J]云南師范大學學報:自然科學版,2004,24(1):37-40.

[3]林玉榮,高興,司黎晶,等太陽能技術在我國農業灌溉中的應用[J].寧夏農林科技,2011,52(10):3-4,7.

[4]李明,宋衛堂,趙淑梅,馬承偉,王平智,程杰宇.設施園藝太陽能利用技術研究進展[J].農業工程技術,2017,37(22):16-25.

[5].太陽能發展“十三五”規劃[J].太陽能,2016(12):5-14+24.

作者:韓勝軍 單位:山西農業大學

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