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Title :自律型バッテリーレス太陽光発電システムの研究開発と農業用灌漑系への適用計画 : インターネット遠隔計測・制御技術を用いた自然エネルギーシステムの構築
Title alternative :Research and Development of Agricultural Irrigation System based on Autonomous Battery-less Photovoltaic Power Generation Plant.
Authors :玉城, 史朗
吉永, 安俊
名嘉村, 盛和
屋我, 実
瀬名波, 出
Authors alternative :Tamaki, Shiro
Yoshinaga, anshun
Nakamura, Morikazu
Yaga, Minoru
Senaha, Izuru
Issue Date :Jun-2005
Abstract :平成13年度~平成16年度科学研究費補助金(基盤研究(B)(2))研究成果報告書
研究概要:本研究では、農業用灌漑用水の供給を目的として、自律型バッテリーレス太陽光発電システムの開発を行い、インターネットによる遠隔監視・制御システムを構築する。今年度は、以下の項目に関し研究と環境整備を行った。今年度は最終年度であるため、特に下記のすべてを統括する研究を行った。太陽光発電系:自律型インバータ周波数制御系:入力日射量の変化に応じ、インバータ出力周波数を可変する周波数制御系を構築した。この制御系は入力エネルギー(太陽エネルギー)の変化に応じて、出力(ポンプ回転数)の値を決定するサーボ機構を実現し、現在、晴天、曇り、雨天時における各種物理データの取得し、データベース構築を行った。インターネット遠隔制御系:無線LAN及び高速ディジタル回線(ISDN64K)により接続されたネットワーク回線を用いて、異なるプロトコルによるデータ通信技術による遠隔計測・制御システムの構築を行なった。ここでは、まず、気象データ、上記の太陽光発電システムの運転データ収集システムを構築し、それらのデータの属性を決定することによりデータベース化を行ない最適散水計画のアルゴリズムを構築した。最適な灌漑システム構築:農作物の成長・育成には、水分が不可欠となる。従って、培地における温度や湿度、および、日照等の自然環境と作物の必要水量を実験的・統計的に分析し、最適な灌漑システムの構築を行う。ここでは、実際に灌漑系を構築し、温室内での葉野菜の栽培を行うことにより際、作物の育成データを収集するための計測系を構築した。そして、実際に作物の要求水分量を計測し、最適散水計画による作物育種を行った。以上の3つのプロジェクトを統合し、最適な灌漑計画に基づき作物を育種するための自律型バッテリーレス太陽光発電システムの研究開発が実現できた。なお、この研究を遂行するにおいて、修士の学生が平成16年度太陽エネルギー学会の奨励賞を受賞した。
研究概要:Natural energy is the focus of public attention as a clean substitutive energy for petroleum. In particular, photovoltaic solar power generation system is utilized for lighting as independent power source, and also begins to widen its sphere of activity in various fields. In general, the battery has been used to store the electric power that is unstable and variable photovoltaic solar energy. However, using a battery, we must consider the maintenance such as supplement of electricity liquid and securing of the storage place. In addition to that, destruction of battery has harmful influences on the environment, so we cannot avoid these problems. Therefore, the followings are required as a condition of independent power source. 1) To save the troublesome maintenance as much as possible. 2) To reduce harmful influences on environmental load. In this research, we could overcome the above two requirements and develop a photovoltaic solar power generation system with an autonomous battery-less, which is the purpose of the irrigation water for agriculture. Furthermore, we succeeded to establish a supervisory remote control system by the internet. Our main object is to build the remote measurement and control system of the agricultural growth condition in the greenhouse. To achieve that, the network communication system needs to be constructed based on wireless LAN and mobile PHS. To the consequence, we realize a fully automatic measurement and control system with no human labors.
Type Local :研究報告書
Publisher :玉城史朗
URI :http://hdl.handle.net/20.500.12000/11507
Appears in Collections:Research Report (Faculty of Engineering)

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13450165-1.pdf表紙, はしがき, 目次2978KbAdobe PDFView/Open
13450165-2.pdf第1章1586KbAdobe PDFView/Open
13450165-3.pdf第2章-113065KbAdobe PDFView/Open
13450165-4.pdf第2章-27420KbAdobe PDFView/Open
13450165-5.pdf第3章7305KbAdobe PDFView/Open
13450165-6.pdf第4章, 謝辞, 参考文献, 関連発表2091KbAdobe PDFView/Open