Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11455/97804
標題: 應用綠能科技於自動補光系統之研究
Study on Green Energy Technologies used in Automatic Light-Supplementing System
作者: 陳子揚
Tz-Iang Chen
關鍵字: 綠能儲能
溫室
自動補光
Green energy storage
Greenhouse
Supplementary Lighting System
引用: 1. 牛山泉、三野正洋。2010。小型風車手冊。第五版。台北:台灣大學出版中心 2. 方煒。2000。溫室建築的一般需求與臺灣適用的溫室系統設計。農業世界 206:17-23。 3. 王安邦、陳信賓。1995。縮尺低紊流閉迴路風洞設計與模型測試。中國航空太空學會學刊 (27)4:297-306。 4. 王仕賢、王仁晃、林棟樑、謝明憲。2004。黃色小果番茄新品種臺南12號之育成。臺南區農業改良場研究彙報 43:1~10。 5. 劉依昌、謝明憲、林棟樑、王仕賢。2008。有機番茄栽培技術。臺南區農業專訊 (66):1-8。 6. 台灣電力公司。2016。再生能源佔台灣總發電量的比例。台北:台灣電力公司。 網址:https://www.taipower.com.tw/tc/page.aspx?mid=204。上網日期2018-02-01。 7. 吳宗諺、蔡淑珍、黃禮棟。2012。多醣預處理對冷凝除濕乾燥花椰菜品質之影響。台灣農業研究61:330-342。 8. 李世興。1997。電池活用手冊。第83-84頁。台北:全華科技圖書股份有限公司。 9. 李杰翰。2005。利用Linear Programming 進行色域對應Images Dependent Gamut Mapping Algorithm by Linear. Programming。碩士論文。新竹:國立交通大學資訊科學系研究所。 10. 每日頭條。2016。逆變器工作原理詳解。網址:https://kknews.cc/zh-tw/home/gvnvzy9.html。上網日期2017-09-20。 11. 周俊男。2007。太陽能發電整流變流器與市電並聯系統之研製。碩士論文。桃園:中原大學電機工程學系研究所。 12. 林孟廷。2015。溫室自動補光系統之研究。碩士論文。臺中:中興大學生物產業機電工程學系。 13. 林家鋒。2009。設施內番茄採收機器人系統之研究。碩士論文。宜蘭:國立宜蘭大學生物產業機電工程研究所 14. 邱金和。2011。風力發電之結構。機械技師學刊 4(3):26-29 15. 侯宣佑。2012。多功能自動化蔬菜種苗載具之研究。碩士論文。臺中: 國立中興大學生物產業機電工程學系。 16. 許如意、孔祥義、李勁松、曹兵。2007。不同基質對甜瓜育苗效果的影響。中國瓜菜(3):1-3。 17. 陳世銘、張金發。1996。臺灣蔬菜育苗自動化之發展。初版,臺北:國立臺灣農業機械工程學系編印。 18. 陳令錫。1992。簡易設施低成本省工自動噴藥裝置之開發。臺中區農業改良場研究彙報 35:11-24。 19. 陳柏宏。2004。風力及太陽能發電最大功率控制器之設計與實作。研究報告:聖約翰技術學院電機系。 20. 陳聰明。2012。儲存式太陽能電池充電器之研究與製作。萬能學報34期:267-272。 21. 曾裕傑。2001。鉛蓄電池充電特性與檢測之研究。碩士論文。桃園:中原大學電機工程研究所。 22. 黃勝正。2006。灰色預測中辨識係數對鉛酸電池放電系統影響之研究。碩士論文。彰化:國立彰化師範大學機電工程學系碩士班。 23. 黃裕益。2001。自然通風溫室之微氣候調節。第11輯,33-40。台北:財團法人農業機械化研究發展中心。 24. 黃鈵證。2017。以反應曲面法探討鳳梨果乾負壓乾燥模式。碩士論文。臺中:中興大學生物產業機電工程學系。 25. 溫宗修。2009。風力發電機之混合式最大功率追蹤法。碩士論文。臺北:大同大學電機工程研究所。 26. 經濟部能源局。2016。105年度CO2排放係數公告。台北: 經濟部能源局。 網址:https://www.moeaboe.gov.tw/ECW/populace/home/Home.aspx。 上網日期2017-12-01。 27. 葛琳。2018。太陽科學。台北:貓頭鷹出版股份有限公司。 28. 鄔家琪、張允瓊、邱奕志。2007。番茄嫁接苗生理代謝物之研究。臺灣園藝 53(2): 195-203。 29. 蒲高斌、劉世琦、劉磊、任麗華。2005。不同光質對番茄幼苗生長和生理特性的影響。園藝學報 32(3):420-425。 30. 劉萬琨、張志英。2009。風能與風力發電技術。台北:五南圖書出版股份有限公司。 31. 蔡智宇。2013。應用微風力發電機系統於密閉式畜禽舍之研究。碩士論文。臺中:國立中興大學生物產業機電工程研究所。 32. 顏炳郎。2012。小型風力發電機於植物工廠的應用。台灣農學會報 13卷5期:471-486。 33. De Broe, A. M., S. Drouilhet, and V. Gevorgian. 1999. A peak power tracker for small wind turbines in battery charging applications. Transactions of the IEEE. Transactions on Energy Conversion 14(4): 1630-1635 34. Belforte, G., and R. Deboli. 2006. Robot design and testing for greenhouse applications.Biosystems Engineering 95(3) : 309-321. 35. Garner, W. W., W. Wells, and H. A. Allard. 1920. Effect of the relative length of day and night and other factors of the environment on growth and reproduction in plants. Monthly Weather Review 48(7) : 415-415. 36. SCRIBD. 2007. SOLAR CALCULATIONS.1-5. Holbert, K.E. Available at: https://zh.scribd.com/document/199582763/Solar-Calculation. Accessed 17 December 2017. 37. Hill, C. A., M. C. Such, D. Chen, J. Gonzalez, and W. M. Grady. 2012. Battery energy storage for enabling integration of distributed solar power generation. IEEE Transactions on smart grid 3(2):850-857. 38. Matsuda, R., T. Yamano, K. Murakami, and K. Fujiwara. 2016. Effects of spectral distribution and photosynthetic photon flux density for overnight LED light irradiation on tomato seedling growth and leaf injury. Scientia Horticulturae 198:363-369. 39. Douglas, M. 1992. Effect of supplementary light on tomato transplant growth, and the after-effects on yield. Scientia Horticulturae 51(1):65-70. 40. Kutkut, N. H., D. M. Divan, and D. W. Novotny. 1995. Charge equalization for series connected battery strings,Industry Applications. Transactions of the IEEE 31:562-568. 41. Sidharth, J. 2011. Technologies for power generation from wind. International Journal of Energy Science, vol. I, no. 3, pp. 140-143 42. Zhu, Z., Z. Xiaoli, and L. Muqing. 2013. Effect of LED supplemental lighting system on the growth of pea shoots. 10th China International Forum on Solid State Lighting 1: 104-107.
摘要: 配合近來所發展的綠色能源,將利用綠色能源應用於農業栽培以提高自產農作品質並達到節能減碳之目的。本研究完成統整風力發電及太陽能發電於儲能系統,配合溫室原有降溫策略,於排風扇後端架設導風整流機構,利用排放出來之風能發電,發電功率增為原本的兩倍,整合風力發電機功率600 W與太陽能功率540 W之綠能儲能系統,可同時儲能,系統設計上使用雙電瓶進行充電、放電動作,並以PLC為控制核心,針對雙電瓶設計其控制流程。透過系統隨時偵測雙電瓶之電壓,再依照電瓶電壓作為判斷,切換充放電模式,並透過最大功率追蹤器結合太陽能與風力發電機進行對電瓶之最大功率輸出。綠能儲能系統充電24 V電瓶應用於自動補光燈管,補光目標為玉女果小番茄,小番茄栽種需要有支架使其攀爬,因此將燈管排列與地面垂直,並可依據使用者需求調整燈管高度,以利將光線照射於目標作物上使其生長。 本研究之自動補光系統,於簡易型溫室內進行自動補光載具來回行走、燈源開閉等測試。利用市電220 V供應載具移動,電瓶24 V電力提供給補光燈管使用。載具移動時配合PLC控制器進行補光,距離作物33 cm,可提供平均照度為216 μmol/m2/s供給植物行光合作用。儲能系統能提供自動補光系統使用8.5小時的電力,收成後有補光處理的小番茄產量提升40%,且色澤較紅。
In order to mitigate the problem of climate change caused by global warming and cooperate with the recently developed green energy. green energy will be applied to agricultural cultivation to improve the quality of self-producing agricultural works and achieve energy conservation and carbon reduction. This research completed the integration of wind power generation and solar power generation in energy storage systems, and integrated a green energy storage system with a solar power of 540 W and a wind turbine generator power of 600 W to store energy simultaneously. The system was designed to use double batteries for charging and discharging. And with PLC is used as the control core and which was able to designed control the operating process for the double batteries. The system detects the voltage of the double battery at any time, and then judges the control time base on the voltage of the power supply battery,to switch the charge or discharge mode, and performs the maximum power output of the battery by combining the Max Power Point Tracker (MPPT) of solar energy and wind energy. The system charging 24 V battery is applied to the tube.The objective crop is Cherry tomatoe. Cherry tomatoes need a bracket to climb. Therefore, the lamp is arranged perpendicular to the ground, and the lamp height can be adjusted according to the user's needs. The automatic supplementary lighting system of this research was conducted in greenhouse.The power applying of AC 220 V and DC 24 V .The automatic supplementary lighting system was motivated using 220 V.The battery power is supplied to the light tube. PLC controls carrier movement and fill light. The platform can provide an average of 216 μmol /m2 /s light intensity within the distance of 33 cm from the plants. The energy storage system can provide 8.5 hours of power for the automatic supplementary lighting system. The yield of tomatoes with light-filled treatment increased by 40%.
URI: http://hdl.handle.net/11455/97804
文章公開時間: 2021-08-09
Appears in Collections:生物產業機電工程學系

文件中的檔案:

取得全文請前往華藝線上圖書館



Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.