【正文】 并配有 6GN—22堿性錦鎳蓄電池。寧波半導體材料廠研制的太陽電池黑光燈電壓為 12V， 最佳工作電流為 1． 5A， 最佳功率為 18w。通過太陽電池提供脈沖電壓 與電流，防止牧畜走散和野獸入侵。 (1)航標燈硅電池組 為確保港灣和河海航行安全的骯標燈，多數無人管理，使用太 陽電池作電源很合適。其他類型蓄電池 . 4．太陽電池系統(tǒng)的應用舉例 由于太陽電池成本高，除在宇航飛行器上應用較多外，在地面上的應用還很少，僅在太陽能資源比較豐富而缺電的偏遠地區(qū)有些應用。從性能上講，它是目前較理想的配套蓄電池。堿性蓄電池常用的有錫鎳電池、鐵鎳電池；酸性蓄電池常用低放電鉛酸蓄電他。時 K——蓄電池允許釋放容量的修正系數； ——安全系數。 (1)太陽電池方陣的輸出電壓 太陽電池方陣的輸出主要為蓄電池充電，故其輸出電壓 VF又叫浮動充電電壓，應保證有穩(wěn)定的充電電流。串并聯(lián)太陽電池組合的伏安特性曲線如圖 l一 106所示。 太陽電池的連接方式： 太陽電他的連接方式除要影響電性能外，還要影響電池方陣的工作。隨溫度升高，對硅電池來講，開路電壓下降 2—3mV。 2．太陽光強度 短路電流 Ix與光強成正比，而開路電壓 Ve與光強的對數成正比。負荷電阻越大，電流越小，電壓越大。并聯(lián)電阻會使電池的部分光生電流被漏掉，使電他的輸出功率減少。 (3)電壓因子損失 禁帶寬度量《與 gV“的能量差就是電壓因子損失。由于復合，過剩載流子：不能全部被收集，使收集效率 Vc下降。它取決于材料的禁帶寬度。此部分約占太陽光譜的 12％一 20％，能量大于 E的那部分光子產生光生載流子后剩余的能量也變成熱能損耗掉。如在硅片表面蒸鍍一層 SiOx或減反射膜，反射系數可降為 6％；第二方面是被半導體吸收的光能不能全部轉變?yōu)殡娔?。兩條曲線在坐標第四象限所包圍的區(qū)域就是太陽電他的輸出功率區(qū)域。 三、太陽能電池的伏安特姓和轉換效率 太陽電池在一定的光照下，所得到的端電壓和通過電路中負荷的工作電流的關系曲線，稱為太陽電池的伏安特性曲線。為了減少陽光的反射損失，在硅片表面涂減反射材料。柵線接觸是為了降低 N型區(qū)的串聯(lián)電阻。硅太陽電他的基本結構如圖 1一 102所示。 二、硅太陽電池的基本結構 太陽電池都是由 P型與 N型半導體相接觸形成 PN結而成的。 2． PN結與光生電場 當硅半導體在陽光照射下，由于能量大于禁帶寬度 (Bg)的光子的激發(fā)，產生大量的電子與空穴載流子，其數目將超過正常熱平衡載流子的數目、這些光生載流子與本征的載流子一樣，都處于雜亂無章的運動而不可能形成電流。 一、太陽能電池的基本原理 1．本征半導體與半導體的摻雜特性 半導體在沒有外界提供能量的作用下電子由于受原子力的束縛充滿在價帶 (見圖 l一 99a)， 而導帶不存在電子，這時， 半導體沒有導電性。 三、太陽電池 太陽電池主要用半導體材料制作。 [二 )太陽能水泵 缺電但有太陽能資源的偏僻干旱地區(qū)，利用太陽能水泵抽水是條可取的途徑。另外，這種溶液對金屬還有強烈的腐蝕性。而且制冷溫度不能再低，必須在 0℃ 以上。即不斷利用太陽能轉變來的熱能，制取空調用的冷凍水。然后由冷媒泵將蒸發(fā)器底部的水抽到上部從噴水口噴出，由于壓力降低而汽化，并吸收冷凍水的熱量使冷凍水冷卻，以供房間空調降溫用。集熱器吸收太陽能加熱其中的水，作為發(fā)生器中加熱水一溴化鏗溶液的熱源。但氨本身粘度低，潛熱大．導熱性能好、是良好的制冷劑．且價格便宜。 間歇式太陽能氨水吸收式制冷系統(tǒng)實驗所得的數據如表 1—18所示。汽化的氛蒸汽經閻 B流入集熱器下部并為稀氨水所吸收，成為濃的氨水溶液，即回復到再生過程前的狀態(tài)。到夜間，集熱器將作 為散熱器使用，由于向環(huán)境散熱，器內溫度、壓力下降。氨蒸汽通過空氣冷卻器與水冷卻器冷凝為氨液。 1．間歇式太陽能氨水吸收式制冷 其工作流程如下：見圖 l一 95，平飯集熱器 (發(fā)生器 )中裝有較濃的氨水，當受；太陽照射吸熱后，氨水中的氨由于沸點低便首 先蒸發(fā)。其中氨與水作制冷劑；水與溴化錘作吸收劑。其中沸點低的物質作制冷劉；沸點高的物質作吸收劑。太陽能制冷在原理上與一般電力或熱力制冷基本相同，也可分為壓縮式、噴射式和吸收式制冷三類。若能充分利用太陽能制冷，在技術上是很經濟和理想的。 五、太陽能的其他利用 (一 )太陽能制冷與空調 在炎熱的夏天，房間的空調與食物的冷藏越來越受到人們的重視。室內通風可開天窗、側窗與地窗。多雪地方為除雪方便，可加大到 31。一 29。屋面坡度必須有利于采光及雨雪水下流。高度大雖通風好，但保溫困難，受風面積也大，使室溫上升緩慢。大棚跨度一般為 8—15m， 長度 20—50m。為加強保溫，常采用多層塑料覆蓋，大擁內套小棚，晚間棚上蓋草簾。由于鋼析架結構，抗載荷設計能力為 30kg／ m2 5．塑料大棚 如圖 1—94所示 .—般為無柱鋼筋拱棚結構(也有用竹皮、鋼管作拱棚骨架的 )，四周鋪塑料薄膜，無墻體圍護結構，通常為南北向延長，采光均勻、充足，由于僅由塑料保溫，室內氣溫只高出外界 2—3℃ ，因此，在北緯 40。 4．鞍 H型塑料日光溫室 由鞍山市園藝研究所設計的鋼筋或鋼管衍架無柱結構的日光溫室。保溫能力卻比長后坡有所下降?？缍?6m， 脊高 ． 后墻高 1． 8m以上，后坡長 1． 5一1． 7m， 仰角 300以上。這兩種溫室結構基本相同，只是前窗一為傾斜，一為直立 c它們保持了單窗面溫室保溫性能好，結構簡單的優(yōu)點，并增加了采光面，使采光改善，北京地區(qū)稱它們?yōu)閴灹际酵翜厥摇? 2．雙窗面溫室 如圖 1—90， 1—91所示。遮蔭的柱子多，影響采光。它結構簡單，投資少，保溫性能好。 (四 )幾種溫室的結構及特點 1．單宙面溫室 如圖 l一 89所示。棉被保溫能力強，但造價高，卻可多年使用。但遇雨雪吸水后重量加大，保溫性能下降，揭蓋費時費力。夜間保溫覆蓋材料主要有草苫 (簾 )、紙被、棉被及無紡布。 (3)覆蓋材料 包括透光覆蓋材料與夜間保溫覆蓋材料。常見的墑體有土墻 (用粘土摻草夯實 )，磚墻及磚夾心墻。鋼筋或鋼管格架有現(xiàn)成產品，安裝方便，它不占溫室使用面積，使室內寬敞，遮光少，經久耐用，但價格高。但目前農民仍在廣泛使用。三類骨架材料中，竹木骨架取材容易，施工方便，造價低廉。要求骨架材料有要求的強度與剛度，取材與安裝簡便，價格便宜。對小溫室也有在后屋面上開口出入，平常用蓋蓋嚴，以防冷風侵入。通常也可不特設進、誹氣口，而是通過揭開塑料薄膜放風，比較方便。 溫室上下部設置通風換氣口，用以降溫、排濕、補充002。一般溝深 60—100cm， 緯度高的地區(qū)應深些，寬 30—40cm。 3．場地選擇、規(guī)劃與溫室細部結構 (1)場地選擇 應選擇地形開闊、平坦、避風向陽、對通風、采光、保溫均有利的地點；應有良好的土質，接近水源與徘水方便；周圍無煙塵、有害氣體及污染源；且離公路較近，交通方便，便于產品運銷。 這樣，由于保溫的加強，墻 (3)溫室長度 溫室不宜太短 (20m以下 )，太短會使墻遮蔭面積占溫室總面積的比例大，對作物生長和產量不利，且單位面積造價高；太長 (60m以上 )也不便于管理與維護。以北地區(qū) 6m跨度的溫室，后屋面水平投影長度不宜少于1． 5m； 北緯 40。而且須用保溫性能好的材料，如秸稈、稻草、玉米外皮、草泥等組成后屋面。左右的華北平原北部和遼寧南部地區(qū)，相當的墻體厚度以 1． 0一 1． 5m(包括防寒土 )為宜，如總厚度為 48cm的夾心墻：從內到外為磚 12cm， 填充珍珠巖 12cm， 磚 24cm。據調查，在北緯 35。墻體與后屋面既起承重與圍護作用，又是保溫蓄熱體。若脊高與后屋面水平投影長度已定，則后墻愈矮，后屋面角度愈大，反之愈小。 (2)前后屋面與墻體 前屋面角度從采光及結構角度考慮已如前述。 7—2． 8m為宜；北緯 40。易被油污塵土污染，且不易清除，使透光率下降；易損壞，不耐老化， 2．溫室的總體尺寸設計 (1)跨度與高度 為使采光合理，便于建材選擇和夜間覆蓋保溫管理，根據各地的經驗，在北緯 40。它們都可透過 0． 3f▲ m的紫外線，玻璃則完全不能透過。塑料薄膜有聚氯乙烯膜、聚乙烯膜和醋酸乙烯膜三種。玻璃對陽光透過率高，在 0． 85以上；具有溫室效應，可減少低溫長波熱輻射損失；比較堅固耐久，能抗大風侵襲；用水沖洗易排除塵土污染，保持高的透光率。 (4)采光蓋層材料的選擇 目前溫室的采光蓋層材料主要是玻璃與塑料薄膜。橢圓拱式的采光面傾角分布不合理，所以采光效果遠遠低于其它幾種形式的溫室。采光屋面形狀也影響采光好壞。范圍內，隨入射角增大， (3)采光屋面形狀 采光屋面的水平投影占溫室跨度的比例由 6／ 7—2／ 3。范圍內，透光量最大，且隨入射角增大，下降不明顯；在 40。實際上，陽光被吸收的部分很少，而且還有部分傳人室內，故要使陽光多進入室內，就應盡量減少反射部分。左右為好。會得不償失。但北緯 40。 通過溫室的熱平衡，分析熱流的進、出，可尋找減少熱損失、提高溫室熱利用效率的地記 溫室采光設計 溫室采光設計的要點： (1)溫室的方位 溫室能在冬季光照良好，其方位都是東西延長、座北朝南。也不是損失。 QI為土壤水分蒸發(fā)及植物蒸騰所消耗的浴熱傳熱量，此項熱量不是損失?？赏ㄟ^在溫室四周控防寒溝，并在溝中填馬糞、稻殼、落葉或碎草等，然后在表面覆土踩實的辦法來減少橫向傳熱損失。 Q： 為土壤傳熱損失。風速由 1m／ s 增至 6m／ s， 縫隙冷風滲入量將增大約 7倍。但仍要盡量減少縫歐及圍護結構的破損。不管用哪一種方法計算都只能作參考。采用鈣塑之類的輕質保溫材料夾心的混凝土墻房間的熱穩(wěn)定性也較好。并可寫出其熱平衡方程為： 房屋外圍護結構，包括房項、地面和外墻也必須有隔熱保溫設計，如加厚墻體，采用復合保溫材料，在內外磚墻之間夾隔熱材料，或在外墻面上貼隔熱材料都有好的保溫效果并提高了房屋的熱穩(wěn)定性。 [二 )溫室的熱平衡 熱量平衡是溫室小氣候形成的物理基礎，也是溫室建造設計和栽培管理的依據。為此應吸取廣大農民在建造溫室實踐中的經驗，設計出適合我國發(fā)展蔬菜生產與適應我國農民經濟、技術水平的溫室。因此，溫室在設計與結構上就應保證獲得更多的太陽輻射能與減少熱損失。太陽能溫室是指不加溫的溫室，多數采用塑料薄膜為透光材料。這兩種簡化計算方法都是在計算機模擬得到的詳細數據基礎上進行綜合的結果。要求。但珍珠巖應干法施工，防止其吸水降低保溫性能。因墻體內外層需要拉結，且不利于抗震。這種墻體貯熱容量多，保溫性好，房間熱穩(wěn)定性較高，室溫被動小，在同樣梁板條件下，室內使用面積較大。 (3)建筑結構與保溫 太陽房墻體可采用復合夾心墻體結構，如遼寧普遍采用外側磚厚 120mm、 內側磚厚240mm、 中間央 100mm厚珍珠巖保溫層，內外各 0mm厚抹灰的墻體。 (2)建筑的布置 平面布置盡量采用大開間小進深，以爭取冬季多得陽光，但在受建筑物造型或地形限制必須采用大進深時，對于住宅應盡量把居室、客廳等主要房間放在南側；輔助姓房間，如廚房、庫房、廁所等布置在北側。此外，還須考慮用房的時間，如農村中小學、辦公樓，一般晚上無人，希望上午一上班、上課室內暖和，其朝向可選南偏東 10一 15。因此，太陽房從正南到南偏東 15。這隨房間的朝向不同有些