基于太阳能光伏光热技术的灌溉水增温系统试验

摘要

为减弱低温灌溉水对中国西北地区作物带来的不利影响,减少农业灌溉中的能源消耗,该研究设计了一种基于太阳能光伏光热技术灌溉水增温系统.通过搭建测试平台,对该系统进行不同流量下的性能测试研究,分析初始水温和辐照度对系统性能的影响.结果显示,出水口水温和升温幅度与流量呈负相关关系,固定工况下,出水口水温及升温幅度最高可达20.9和12.5°C,光电、光热效率与流量呈正相关关系,最大分别为0.094和0.310,实际能量效率则先增后减,最大达到0.484.初始水温越低,光伏光热集热器内换热越剧烈,升温幅度越高,能量指标越大,但流量增加使得不同初始水温灌溉水升温幅度趋于一致,出水口水温变幅增大.辐照度越高,出水口水温及升温幅度越大,但流量增大会削弱辐照度对其产生的提升效果,光电、光热效率均与辐照度呈负相关关系,在流量小于0.06 kg/(s·m2)时,实际能量效率与辐照度呈负相关关系,在流量大于0.07 kg/(s·m2)时则相反.研究表明该系统总体性能良好,为不同工况下的流量选择提供了参考依据.