太阳能水利灌溉系统

发表时间:2018/4/26   来源:《防护工程》2017年第36期   作者:孙玉宇
[导读] 水利灌溉一般是利用电力来进行的。随着新能源,尤其是太阳能的利用,逐渐青睐于这种无任何化石能源消耗的清洁能源。
盱眙县龙王山水库管理所  江苏淮安  211700
  摘要:农田水利灌溉或新能源利用技术领域,具体地说是太阳能水利灌溉系统。主要由聚光透镜,聚光块,光导纤维,散光头,斯特林发动机,传送带,水泵组成。将聚光透镜置于阳光之下,正对阳光的入射方向。聚光透镜聚阳光于聚光块处,并通过光导纤维传播至斯特林发动机热室上,进行光热转化,从而对其进行加热,根据斯特林发动机的原理,斯特林发动机在有外部热源输入的情况下,可将热转化为机械能。机械能通过斯特林发动机动力输出轮输出。带动水泵动力输入轮,从而进行水利灌溉作业。本系统的显著效果是,节能减排,零能耗,能够在日光较强的白天实现零能耗运转,适宜于在偏远的,无电力供应的地区或沙漠地区推广。
  关键词:太阳能;水利灌溉系统
  
  
  1背景技术
  水利灌溉一般是利用电力来进行的。随着新能源,尤其是太阳能的利用,逐渐青睐于这种无任何化石能源消耗的清洁能源。
  斯特林发动机是一种外燃机,目前已经是比较成熟的技术了。斯特林发动机是通过气体受热膨胀、遇冷压缩而产生动力的。这是一种外燃发动机,热量连续供应,热气室的膨胀气体作为动力气体使活塞运动,膨胀气体在冷气室冷却,反复地进行这样的循环过程,就可以将热能转化为机械能,源源不断地输出了。
  2技术方案
  太阳能水利灌溉系统,主要由聚光透镜(1),聚光块(3),光导纤维(4),散光头(7),斯特林发动机(8),传送带(11),水泵(5)组成。
  聚光透镜(1)通过支架(2)将聚光块(3)固定安装在其焦点位置;光导纤维(4)一端连接聚光块(3),另一端连接散光头(7),三者组成光的通路;散光头(7)正对斯特林发动机热室(9);斯特林发动机动力输出轮(10)通过传送带(11)驱动水泵(5)的水泵动力输入轮(6)。
  3使用方式
  将聚光透镜(1)置于阳光之下,正对阳光的入射方向。聚光透镜(1)聚阳光于聚光块(3)处,并通过光导纤维(4)传播。
  通过光导纤维(4),将阳光通过散光头(7)照射在斯特林发动机热室(9)上,进行光热转化,从而对其进行加热,根据斯特林发动机的原理,斯特林发动机(8)在有外部热源输入的情况下,可将热转化为机械能。机械能通过斯特林发动机动力输出轮(10)输出。带动水泵动力输入轮(6),从而进行水利灌溉作业。
  4有益效果
  本系统的显著效果是,节能减排,零能耗,能够在日光较强的白天实现零能耗运转,适宜于在偏远的,无电力供应的地区或沙漠地区推广。
  
  图中:
  1-聚光透镜,2-支架,3-聚光块,4-光导纤维,5-水泵,6-水泵动力输入轮,7-散光头,8-斯特林发动机,9-斯特林发动机热室,10-斯特林发动机动力输出轮,11-传送带,12-进水口,13-出水口。
  5具体实施方式
  如图所示:
  本系统是通过以下方式实现的:
  太阳能水利灌溉系统,主要由聚光透镜(1),聚光块(3),光导纤维(4),散光头(7),斯特林发动机(8),传送带(11),水泵(5)组成。
  聚光透镜(1)通过支架(2)将聚光块(3)固定安装在其焦点位置;光导纤维(4)一端连接聚光块(3),另一端连接散光头(7),三者组成光的通路;散光头(7)正对斯特林发动机热室(9);斯特林发动机动力输出轮(10)通过传送带(11)驱动水泵(5)的水泵动力输入轮(6)。
  将聚光透镜(1)置于阳光之下,正对阳光的入射方向。聚光透镜(1)聚阳光于聚光块(3)处,并通过光导纤维(4)传播。
  通过光导纤维(4),将阳光通过散光头(7)照射在斯特林发动机热室(9)上,进行光热转化,从而对其进行加热,根据斯特林发动机的原理,斯特林发动机(8)在有外部热源输入的情况下,可将热转化为机械能。机械能通过斯特林发动机动力输出轮(10)输出。带动水泵动力输入轮(6),从而进行水利灌溉作业。
  作为可选的技术方案:
  斯特林发动机热室(9)外壁安装有翅片,以增大其光热转换面积。
  聚光透镜(1),聚光块(3),光导纤维(4)和散光头(7)的光透射率均在90%以上。聚光透镜(1)是菲涅尔透镜或凸透镜。
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