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基于太阳能供电的温室环境智能监控系统

作者:时间:2012-03-06来源:网络收藏

摘要:系统设计包含和环境智能监控两模块,利用太阳能光伏组件阵列进行光电转换为系统提供电能,并且采用了MPOT和自跟踪的方法,实现对太阳能的高效率利用。借助传感器和微处理器实现环境智能监控,所控制的因子有温度、湿度、CO2浓度以及光照,使农作物生长在最为合适的环境中,提高农作物产量与质量。
关键词:温室;单片机;太阳能光伏组件阵列;传感器

0 引言
为适应市场的需求,目前温室大棚在国内外都得到了广泛的应用,其中以美国、日本、荷兰等国家发展最为迅速,基本实现了环境智能监控和远程监测。而在国内,大部分温室大棚未采用智能控制技术,且存在环境控制能力低、自动化程度落后、价格昂贵等缺点,这在很大程度上降低了温室农作物的产量与质量,因此,广泛实现温室的智能监控很有必要。此外,维持温室大棚的正常运行需要提供充足的电能,而一般大型的温室大棚位于离居民生活区较远的空旷地区,对电能的利用并非很方便,但是太阳能资源丰富,因此如何实现对太阳能的利用成为一个值得思考与解决的问题。

1 设计思想
要实现对太阳能的利用,可以借助于太阳能电池实现光电转换,近年来太阳能电池的转换效率与使用寿命都有了很大的提高,目前单晶硅的转换效率可达30%左右。因此利用太阳能光伏系统为温室大棚供电成为了可能,为提高太阳能利用率,可采用MPPT和光伏系统自跟踪技术。影响农作物的生长因子主要有:温度、湿度、CO2浓度以及光照。实现对各生长因子的智能控制,能很大程度地提高农作物的产量与质量。
基于框图如图1所示。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/200607.htm

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2 模块化设计
2.1 模块
该模块主要包含MPPT的实现、蓄电池充放电监控、自跟踪系统以及电压转换4个部分。MPPT的实现和自跟踪系统均是为了实现太阳能更高效率的利用,蓄电池充放电监控则是对蓄电池、太阳能光伏组件阵列以及负载的保护,电压转换使得该系统可为各种交流和直流负载供电。太阳能供电模块框图如图2所示。

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