System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种林下栽培作物遮光的农光互补多联产系统技术方案_技高网
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一种林下栽培作物遮光的农光互补多联产系统技术方案

技术编号:41135609 阅读:4 留言:0更新日期:2024-04-30 18:07
本申请公开了一种林下栽培作物遮光的农光互补多联产系统,包括:PVT集热换热子系统,上述PVT集热子系统设置在目标农作物的上方预设高度的预设空间内,上述PVT集热换热子系统用于根据太阳能产生电能并为系统循环水加热,并为目标农作物提供所需日照、温度及湿度环境;水电解子系统,上述PVT集热换热子系统产生的部分电能输入至上述水电解子系统,上述部分电能用于上述电解子系统电解水产生氢气与氧气;生物质气化炉,上述生物质气化炉与上述水电解子系统的氧气通路和甲烷合成子系统的水通路通过管路连接,上述生物质气化炉用于将上述水电解子系统电解产生的制备氧气、上述甲烷合成子系统分离的分离水和上述目标农作物产生的秸秆物进行氧化反应以制备合成气;合成气压缩机,上述合成气压缩机设置在上述生物质器化炉和上述甲烷合成子系统的连接气路中;甲烷合成子系统,上述甲烷合成子系统与上述水电解子系统的氢气通路、上述合成气器压缩机的合成气出口端和上述生物质气化炉的入口端连接。

【技术实现步骤摘要】

本说明书涉及农光互补耦合系统,更具体地说,本申请涉及一种林下栽培作物遮光的农光互补多联产系统


技术介绍

1、农光互补中与种植业的结合点在于利用合理的光伏板布置密度,控制光伏板下面空间受光面积,避免强光灼伤作物,可有效改善微气候,栽培环境敏感作物,实现土地空间立体化利用。其中以光伏智慧大棚为代表的现代智慧农业将光伏温室大棚覆盖光伏组件,利用光伏设备引入水肥一体化等智能控制设备,在节约能耗的同时,提供照明、灌溉、取暖等能源,控制蔬菜的生长条件,实现农业现代化。

2、由于太阳能电池对入射太阳光各光谱的外量子效率不同,总体能量转化效率达不到100%,存在大量未有效利用的能量。未利用的能量大部分转化为热能,一方面使太阳能电池的温度上升(会降低太阳能电池光电转化效率),一方面向外界散失,造成能源浪费。由于目前对于副产物生物秸秆的利用形式仍主要为作为生物质电站燃料使用,设施农业与作为社会支柱之一的能源产业间的集成度不高,使得整体效率不高。同时,与生物质电站集成后产生电能和部分余热,而生物质电站只有到一定规模后其效率与目前主流的超临界/超超临界燃煤电站效率相当,且存在硫,氮污染物多,处理更复杂的问题。效率相对低,污染较大的同时,其产物与目前主流的燃煤电站区别不大,经济效益不高。


技术实现思路

1、在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念,这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本申请的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征,更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

2、第一方面,本申请提出一种林下栽培作物遮光的农光互补多联产系统,包括:

3、pvt集热换热子系统,上述pvt集热子系统设置在目标农作物的上方预设高度的预设空间内,上述pvt集热换热子系统用于根据太阳能产生电能并为系统循环水加热,并为目标农作物提供所需日照、温度及湿度环境;

4、水电解子系统,上述pvt集热换热子系统产生的部分电能输入至上述水电解子系统,上述部分电能用于上述电解子系统电解水产生氢气与氧气;

5、生物质气化炉,上述生物质气化炉与上述水电解子系统的氧气通路和甲烷合成子系统的水通路通过管路连接,上述生物质气化炉用于将上述水电解子系统电解产生的制备氧气、上述甲烷合成子系统分离的分离水和上述目标农作物产生的秸秆物进行氧化反应以制备合成气;

6、合成气压缩机,上述合成气压缩机设置在上述生物质器化炉和上述甲烷合成子系统的连接气路中;

7、甲烷合成子系统,上述甲烷合成子系统与上述水电解子系统的氢气通路、上述合成气器压缩机的合成气出口端和上述生物质气化炉的入口端连接。

8、可选地,上述pvt集热换热子系统包括pvt组件、循环水泵、地埋管、第一水循环控制阀和第二水循环控制阀;

9、上述循环水泵出口端与地埋管入口端通过管路连接,上述地埋管出口端工质水与第一水循环控制阀连接,上述第一循环控制阀和上述第二循环控制阀中间设置第一管路,上述第一管路中连接有多个pvt组件,上述第二循环控制阀的出水端与上述循环水泵入口端相连。

10、可选地,上述pvt集热换热子系统还包括喷淋装置,

11、上述第一循环控制阀和上述第二循环控制阀中间还设置有第二管路,上述第二管路中连接有多个喷淋装置,上述喷淋装置位于上述pvt组件和上述目标农作物顶端高度之间。

12、可选地,上述地埋管设置与上述目标农作物的根系对应的地下空间内。

13、可选地,上述水电解子系统包括水泵、水电解槽、氧气通路、氢气通路和氢气压缩机;

14、上述水泵连接上述水电解槽用于为上述水电解槽提供电解水源;

15、上述水电解槽连接上述氧气通路和上述氢气通路;

16、上述氧气通路连接上述生物质气化炉,上述氢气通路连接上述甲烷合成子系统,上述氢气通路中设置有上述氢气压缩机。

17、可选地,上述甲烷合成子系统包括第一甲烷化反应器、第一冷却器、第二甲烷化反应器、第二冷却器、第一闪蒸器、第三甲烷化反应器、第三冷却器、第二闪蒸器;

18、上述第一甲烷化反应器、上述第一冷却器、上述第二甲烷化反应器、上述第二冷却器、上述第一闪蒸器、上述第三甲烷化反应器、上述第三冷却器和上述第二闪蒸器通过管路依次连接;

19、上述第一闪蒸器液体出口端与生物质气化炉的气化剂入口端连接,上述第二闪蒸器的液体出口端与上述生物质气化炉的气化剂入口端连接。

20、可选地,上述第一冷却器的出口端还通过管路与上述第一甲烷反应器的入口端连接。

21、可选地,上述合成气压缩机的出口端与上述第一甲烷化反应器的入口端连接。

22、可选地,上述生物质气化炉设置有残渣出口,上述残渣出口与上述目标农作物对应的种植区域设置有残渣转移通路。

23、可选地,上述农光互补多联产系统还包括光照强度感应系统,上述光照强度感应系统与上述pvt集热换热子系统连接,上述光照强度感应系统用于采集光照强度并生成光照强度信号,上述光照强度信号用于控制多个pvt组件的排列方式和旋转角度。

24、综上,本申请实施例的林下栽培作物遮光的农光互补多联产系统包括:pvt集热换热子系统,所述pvt集热子系统设置在目标农作物的上方预设高度的预设空间内,所述pvt集热换热子系统用于根据太阳能产生电能并为系统循环水加热,并为目标农作物提供所需日照、温度及湿度环境;水电解子系统,所述pvt集热换热子系统产生的部分电能输入至所述水电解子系统,所述部分电能用于所述电解子系统电解水产生氢气与氧气;生物质气化炉,所述生物质气化炉与所述水电解子系统的氧气通路和甲烷合成子系统的水通路通过管路连接,所述生物质气化炉用于将所述水电解子系统电解产生的制备氧气、所述甲烷合成子系统分离的分离水和所述目标农作物产生的秸秆物进行氧化反应以制备合成气;合成气压缩机,所述合成气压缩机设置在所述生物质器化炉和所述甲烷合成子系统的连接气路中;甲烷合成子系统,所述甲烷合成子系统与所述水电解子系统的氢气通路、所述合成气器压缩机的合成气出口端和所述生物质气化炉的入口端连接。本申请实施例提出的林下栽培作物遮光的农光互补多联产系统,pvt组件通过在太阳能电池板背部铺设的换热流道,回收太阳能电池板余热,可降低太阳能电池板温度提高太阳能发电效率,同时回收的热能使得流体温度得到提高,利用喷淋装置可为设施农业中的农作物提供合适的温度和湿度条件。系统利用pvt组件为农作物提供合适的光照、温度和湿度条件,为目前林下栽培作物提供了一种推广方案,并将可再生能源电力、农作物秸秆转化为高价值的甲烷。系统整体实现了物质和能量的循环利用,节省了光伏安装所需的土地面积,并能进行热电联产和高附加值化工产物转化,实现了农光优势互补。

25、本申请提出的林下栽培作物遮光的农光互补多联产系统,本申请的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本申请的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种林下栽培作物遮光的农光互补多联产系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的林下栽培作物遮光的农光互补多联产系统,其特征在于,

3.根据权利要求2所述的林下栽培作物遮光的农光互补多联产系统,其特征在于,所述PVT集热换热子系统还包括喷淋装置,

4.根据权利要求2所述的林下栽培作物遮光的农光互补多联产系统,其特征在于,所述地埋管设置与所述目标农作物的根系对应的地下空间内。

5.根据权利要求1所述的林下栽培作物遮光的农光互补多联产系统,其特征在于,

6.根据权利要求1所述的林下栽培作物遮光的农光互补多联产系统,其特征在于,所述甲烷合成子系统包括第一甲烷化反应器、第一冷却器、第二甲烷化反应器、第二冷却器、第一闪蒸器、第三甲烷化反应器、第三冷却器、第二闪蒸器;

7.根据权利要求6所述的林下栽培作物遮光的农光互补多联产系统,其特征在于,所述第一冷却器的出口端还通过管路与所述第一甲烷反应器的入口端连接。

8.根据权利要求6所述的林下栽培作物遮光的农光互补多联产系统,其特征在于,所述合成气压缩机的出口端与所述第一甲烷化反应器的入口端连接。

9.根据权利要求1所述的林下栽培作物遮光的农光互补多联产系统,其特征在于,所述生物质气化炉设置有残渣出口,所述残渣出口与所述目标农作物对应的种植区域设置有残渣转移通路。

10.根据权利要求2所述的林下栽培作物遮光的农光互补多联产系统,其特征在于,所述农光互补多联产系统还包括光照强度感应系统,所述光照强度感应系统与所述PVT集热换热子系统连接,所述光照强度感应系统用于采集光照强度并生成光照强度信号,所述光照强度信号用于控制多个PVT组件的排列方式和旋转角度。

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【技术特征摘要】

1.一种林下栽培作物遮光的农光互补多联产系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的林下栽培作物遮光的农光互补多联产系统,其特征在于,

3.根据权利要求2所述的林下栽培作物遮光的农光互补多联产系统,其特征在于,所述pvt集热换热子系统还包括喷淋装置,

4.根据权利要求2所述的林下栽培作物遮光的农光互补多联产系统,其特征在于,所述地埋管设置与所述目标农作物的根系对应的地下空间内。

5.根据权利要求1所述的林下栽培作物遮光的农光互补多联产系统,其特征在于,

6.根据权利要求1所述的林下栽培作物遮光的农光互补多联产系统,其特征在于,所述甲烷合成子系统包括第一甲烷化反应器、第一冷却器、第二甲烷化反应器、第二冷却器、第一闪蒸器、第三甲烷化反应器、第三冷却器、第二闪蒸器;

7.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员:余烯宇王玉涵王玉亭赵洋
申请(专利权)人:王玉亭
类型:发明
国别省市:

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