發(fā)布時(shí)間：2020-03-29 15:45

【摘要】：本文設(shè)計(jì)了一種新型環(huán)路熱管式光伏熱水系統(tǒng),該系統(tǒng)將環(huán)路熱管和光伏光熱綜合利用技術(shù)相結(jié)合,具有較高的太陽(yáng)能綜合利用效率,既能為寒冷地區(qū)用戶(hù)提供生活熱水,又能解決部分自身電力消耗問(wèn)題,從而實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能減排的目標(biāo)。本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法對(duì)該系統(tǒng)的能量和?性能進(jìn)行了研究。本文研究?jī)?nèi)容包括以下幾方面:首先,針對(duì)我國(guó)寒冷地區(qū)氣象條件,對(duì)目標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)。并在秦皇島地區(qū)搭建了室外測(cè)試平臺(tái),對(duì)系統(tǒng)性能進(jìn)行實(shí)測(cè)�；跓崃W(xué)第一和第二定律提出了能量和?性能評(píng)價(jià)指標(biāo)及方法,以分析系統(tǒng)運(yùn)行性能�；谒▽�(shí)驗(yàn)平臺(tái),對(duì)冬、夏及春秋季典型工況進(jìn)行測(cè)試研究,并研究分析了主要結(jié)構(gòu)及運(yùn)行參數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能的影響。結(jié)果表明,該系統(tǒng)運(yùn)行性能呈現(xiàn)明顯季節(jié)特征,夏季工況平均光熱效率和總太陽(yáng)能利用效率最高,分別為62.5%和68.47%;冬季工況平均光電效率和光伏光熱綜合?效率最高,分別為13.31%和12.11%,具備在寒冷地區(qū)推廣應(yīng)用的潛力。制冷劑充注量及集熱器和冷凝器高差對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行性能影響顯著。其次,依據(jù)能量守恒定律,建立目標(biāo)系統(tǒng)數(shù)值模型。以Visual Basic6.0為平臺(tái)編寫(xiě)系統(tǒng)的模擬仿真程序,并對(duì)比分析模擬與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的差異,進(jìn)而驗(yàn)證數(shù)值模型的準(zhǔn)確性。最后,應(yīng)用瞬態(tài)模擬軟件TRNSYS建立普通平板太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)和普通單晶硅光伏發(fā)電系統(tǒng)模型,開(kāi)展目標(biāo)系統(tǒng)與單一太陽(yáng)能利用系統(tǒng)性能對(duì)比研究。結(jié)果表明,與單一太陽(yáng)能利用系統(tǒng)相比,該系統(tǒng)綜合能源效率和綜合?效率至少分別提高6.77%和36.68%,太陽(yáng)能綜合利用效率優(yōu)勢(shì)明顯。
【圖文】：

集熱器與冷凝器高差對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行性能的影響，根據(jù) PV-LHP 熱水系統(tǒng)設(shè)制作系統(tǒng)各部件，，并搭建了環(huán)路熱管式光伏熱水系統(tǒng)室外實(shí)驗(yàn)測(cè)試平結(jié)果以分析 PV-LHP 熱水系統(tǒng)性能。熱管式光伏熱水系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)實(shí)物圖如圖 2-3 所示。實(shí)驗(yàn)在河北省 39.95°，東經(jīng) 119.57°)進(jìn)行，秦皇島市處于中國(guó)寒冷地區(qū)。PV-LHP 集向布置（集熱器方位角為 0°），安裝傾角為 50°；為保證制冷劑工質(zhì)能冷凝器水箱安裝必須高于集熱器；為保證系統(tǒng)保溫性能，對(duì)集熱器和進(jìn)行保溫處理。實(shí)驗(yàn)中采用 Pt100 型鉑熱電阻對(duì) PV-LHP 集熱器玻璃板、太陽(yáng)能電池溫度、集熱器進(jìn)出口管溫以及冷凝水箱內(nèi)冷卻水溫等進(jìn)經(jīng)熱電阻轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳輸至安捷倫 KEYSICHT 型 34970A 多通道數(shù)用 HHF-SDI 熱線(xiàn)風(fēng)速儀采集風(fēng)速和室外溫度數(shù)據(jù)；采用 TBQ-2 型總輻-LHP 集熱器表面總太陽(yáng)輻照度；在集熱器和冷凝器連接管上安裝真空環(huán)路熱管內(nèi)壓力變化；太陽(yáng)能電池組正負(fù)極連接固定阻值的電阻，采對(duì)太陽(yáng)能電池組輸出電量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

第 3 章 環(huán)路熱管式光伏熱水系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究基于第二章所建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)環(huán)路熱管式光伏熱水系統(tǒng)進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)測(cè)試章依據(jù)熱力學(xué)第一定律和第二定律，對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行了能量和 性能分析驗(yàn)證系統(tǒng)運(yùn)行性能。.1 典型工況運(yùn)行性能分析寒冷地區(qū)各季節(jié)日照時(shí)常、輻射強(qiáng)度、室外溫度等差異較大，勢(shì)必會(huì)對(duì) PV-L水系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生影響，研究系統(tǒng)在不同季節(jié)運(yùn)行情況，將對(duì) PV-LHP 熱水系統(tǒng)產(chǎn)生重要指導(dǎo)意義。本課題小組分別在夏季、冬季和過(guò)渡季節(jié)典型日對(duì)系統(tǒng)運(yùn)能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試，并對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。.1.1 系統(tǒng) PV-LHP 模式運(yùn)行性能分析
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TU822;TU18

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2606182