聚光式PV/T熱電聯(lián)供系統(tǒng)的優(yōu)化設計及性能分析
發(fā)布時間:2021-01-28 07:44
能源結構失衡、供需關系緊張是我國目前面臨的主要能源問題,大力發(fā)展可再生能源勢在必行。太陽能是一種資源豐富、分布廣泛、環(huán)境友好的可再生能源,太陽能利用技術的研究引起了越來越多學者的重視。本文研究聚光式PV/T熱電聯(lián)供系統(tǒng),對傳統(tǒng)PV/T系統(tǒng)進行了優(yōu)化,將復合拋物面聚光技術與光伏光熱技術相結合,利用CPC的聚光原理使系統(tǒng)吸收更多的太陽輻照,提高了系統(tǒng)的經(jīng)濟性。本文設計了一種聚光式PV/T熱電聯(lián)供系統(tǒng),建立了系統(tǒng)能量平衡模型,從理論層面對系統(tǒng)性能進行分析,提出了系統(tǒng)性能評價方法。之后,設計并搭建了系統(tǒng)實驗平臺,從實驗角度研究系統(tǒng)性能,并結合理論結果進行誤差分析。主要研究工作如下:(1)從能量和可用能的角度出發(fā),對聚光式PV/T熱電聯(lián)供系統(tǒng)進行性能評估。引入(火用)效率的概念,改變了原有的PV/T系統(tǒng)評價體系只注重能量多少忽略能量品質(zhì)的現(xiàn)狀,更加全面地評價了系統(tǒng)性能的優(yōu)劣。(2)建立聚光式PV/T熱電聯(lián)供系統(tǒng)能量平衡模型,并利用Matlab軟件進行求解,從理論計算的角度對影響系統(tǒng)性能的各個因素進行研究分析。研究的因素包括太陽輻照強度、環(huán)境風速、環(huán)境溫度、冷卻水入口溫度和流量。通過觀察系統(tǒng)熱效率...
【文章來源】:華北電力大學(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 太陽能利用技術
1.2.1 太陽能光伏技術
1.2.2 太陽能光熱技術
1.2.3 太陽能光化技術
1.2.4 太陽能光伏光熱技術
1.3 太陽能光伏光熱技術國內(nèi)外研究進展
1.3.1 國外研究進展
1.3.2 國內(nèi)研究進展
1.4 本文主要研究內(nèi)容
第2章 聚光式PV/T熱電聯(lián)供系統(tǒng)
2.1 復合拋物面聚光器
2.1.1 CPC聚光原理
2.1.2 CPC設計
2.2 PV/T熱電聯(lián)供系統(tǒng)
2.2.1 光電系統(tǒng)
2.2.2 光熱系統(tǒng)
2.3 測控系統(tǒng)
2.3.1 測試系統(tǒng)
2.3.2 控制系統(tǒng)
2.3.3 測量儀表
2.4 本章小結
第3章 聚光式PV/T熱電聯(lián)供系統(tǒng)的性能分析
3.1 聚光式PV/T熱電聯(lián)供系統(tǒng)性能評價方法
3.1.1 基于熱力學第一定律的評價方法
3.1.2 基于熱力學第一定律的修正方法
3.1.3 基于熱力學第二定律的評價方法
3.2 聚光式PV/T熱電聯(lián)供系統(tǒng)能量平衡模型
3.3 影響聚光式PV/T熱電聯(lián)供系統(tǒng)性能因素分析
3.3.1 太陽輻照強度對系統(tǒng)性能的影響
3.3.2 環(huán)境風速對系統(tǒng)性能的影響
3.3.3 環(huán)境溫度對系統(tǒng)性能的影響
3.3.4 冷卻水入口溫度對系統(tǒng)性能的影響
3.3.5 冷卻水流量對系統(tǒng)性能的影響
3.4 本章小結
第4章 聚光式PV/T熱電聯(lián)供系統(tǒng)的實驗研究
4.1 實驗系統(tǒng)設計
4.2 太陽輻照強度對系統(tǒng)性能影響的實驗分析
4.3 冷卻水流量對系統(tǒng)性能影響的實驗分析
4.4 本章小結
第5章 結論與展望
5.1 結論
5.2 未來工作展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]能源革命:從化石能源到新能源[J]. 鄒才能,趙群,張國生,熊波. 天然氣工業(yè). 2016(01)
[2]菲涅爾聚光PV/T系統(tǒng)輸出特性分析及優(yōu)化[J]. 史志國,閆素英,王勝捷,田瑞,郭嘉. 工程熱物理學報. 2015(08)
[3]太陽能光伏光熱一體化組件的應用特性實驗研究[J]. 陳劍波,于海照,岳畏畏. 太陽能學報. 2015(01)
[4]基于10年工作期光伏組件發(fā)電狀況的研究[J]. 劉婕,鞠振河,郭琳琳. 沈陽工程學院學報(自然科學版). 2015(01)
[5]“十三五”中國能源消費總量控制與節(jié)能[J]. 戴彥德,呂斌,馮超. 北京理工大學學報(社會科學版). 2015(01)
[6]帶溫控功能的聚光PV/T組件研制[J]. 許志龍,程龍,楊星,黃種明,劉菊東. 太陽能學報. 2014(11)
[7]通過特高壓直流實現(xiàn)大型能源基地風、光、火電力大規(guī)模高效率安全外送研究[J]. 劉振亞,張啟平,董存,張琳,王智冬. 中國電機工程學報. 2014(16)
[8]太陽能熱水系統(tǒng)建筑應用項目能效測評分析研究[J]. 季柳金,朱妍,黃凱,羅迎賓. 建筑節(jié)能. 2013(10)
[9]光伏電站火災危險性分析及防火對策[J]. 蘇明濤. 消防技術與產(chǎn)品信息. 2013(08)
[10]新型PV/T太陽能利用復合系統(tǒng)的實驗研究[J]. 李光明,劉祖明,李景天,廖華,朱勛夢,張衛(wèi)東. 中國電機工程學報. 2013(17)
博士論文
[1]透射式太陽能CPV/T系統(tǒng)的設計及性能研究[D]. 馮朝卿.北京理工大學 2015
[2]高倍聚光光伏光熱綜合利用系統(tǒng)的理論和實驗研究[D]. 陳海飛.中國科學技術大學 2014
[3]多種太陽能新技術在示范建筑中的應用研究[D]. 于志.中國科學技術大學 2014
[4]新型PV-Trombe墻系統(tǒng)的理論與實驗研究[D]. 易樺.中國科學技術大學 2007
[5]光伏—太陽能熱泵系統(tǒng)及多功能熱泵系統(tǒng)的綜合性能研究[D]. 裴剛.中國科學技術大學 2006
碩士論文
[1]基于CPC的復合平面聚光器的設計及其性能研究[D]. 唐鳳.云南師范大學 2015
[2]太陽能熱泵地板輻射采暖系統(tǒng)特性與優(yōu)化研究[D]. 程磊.太原理工大學 2011
本文編號:3004613
【文章來源】:華北電力大學(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 太陽能利用技術
1.2.1 太陽能光伏技術
1.2.2 太陽能光熱技術
1.2.3 太陽能光化技術
1.2.4 太陽能光伏光熱技術
1.3 太陽能光伏光熱技術國內(nèi)外研究進展
1.3.1 國外研究進展
1.3.2 國內(nèi)研究進展
1.4 本文主要研究內(nèi)容
第2章 聚光式PV/T熱電聯(lián)供系統(tǒng)
2.1 復合拋物面聚光器
2.1.1 CPC聚光原理
2.1.2 CPC設計
2.2 PV/T熱電聯(lián)供系統(tǒng)
2.2.1 光電系統(tǒng)
2.2.2 光熱系統(tǒng)
2.3 測控系統(tǒng)
2.3.1 測試系統(tǒng)
2.3.2 控制系統(tǒng)
2.3.3 測量儀表
2.4 本章小結
第3章 聚光式PV/T熱電聯(lián)供系統(tǒng)的性能分析
3.1 聚光式PV/T熱電聯(lián)供系統(tǒng)性能評價方法
3.1.1 基于熱力學第一定律的評價方法
3.1.2 基于熱力學第一定律的修正方法
3.1.3 基于熱力學第二定律的評價方法
3.2 聚光式PV/T熱電聯(lián)供系統(tǒng)能量平衡模型
3.3 影響聚光式PV/T熱電聯(lián)供系統(tǒng)性能因素分析
3.3.1 太陽輻照強度對系統(tǒng)性能的影響
3.3.2 環(huán)境風速對系統(tǒng)性能的影響
3.3.3 環(huán)境溫度對系統(tǒng)性能的影響
3.3.4 冷卻水入口溫度對系統(tǒng)性能的影響
3.3.5 冷卻水流量對系統(tǒng)性能的影響
3.4 本章小結
第4章 聚光式PV/T熱電聯(lián)供系統(tǒng)的實驗研究
4.1 實驗系統(tǒng)設計
4.2 太陽輻照強度對系統(tǒng)性能影響的實驗分析
4.3 冷卻水流量對系統(tǒng)性能影響的實驗分析
4.4 本章小結
第5章 結論與展望
5.1 結論
5.2 未來工作展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]能源革命:從化石能源到新能源[J]. 鄒才能,趙群,張國生,熊波. 天然氣工業(yè). 2016(01)
[2]菲涅爾聚光PV/T系統(tǒng)輸出特性分析及優(yōu)化[J]. 史志國,閆素英,王勝捷,田瑞,郭嘉. 工程熱物理學報. 2015(08)
[3]太陽能光伏光熱一體化組件的應用特性實驗研究[J]. 陳劍波,于海照,岳畏畏. 太陽能學報. 2015(01)
[4]基于10年工作期光伏組件發(fā)電狀況的研究[J]. 劉婕,鞠振河,郭琳琳. 沈陽工程學院學報(自然科學版). 2015(01)
[5]“十三五”中國能源消費總量控制與節(jié)能[J]. 戴彥德,呂斌,馮超. 北京理工大學學報(社會科學版). 2015(01)
[6]帶溫控功能的聚光PV/T組件研制[J]. 許志龍,程龍,楊星,黃種明,劉菊東. 太陽能學報. 2014(11)
[7]通過特高壓直流實現(xiàn)大型能源基地風、光、火電力大規(guī)模高效率安全外送研究[J]. 劉振亞,張啟平,董存,張琳,王智冬. 中國電機工程學報. 2014(16)
[8]太陽能熱水系統(tǒng)建筑應用項目能效測評分析研究[J]. 季柳金,朱妍,黃凱,羅迎賓. 建筑節(jié)能. 2013(10)
[9]光伏電站火災危險性分析及防火對策[J]. 蘇明濤. 消防技術與產(chǎn)品信息. 2013(08)
[10]新型PV/T太陽能利用復合系統(tǒng)的實驗研究[J]. 李光明,劉祖明,李景天,廖華,朱勛夢,張衛(wèi)東. 中國電機工程學報. 2013(17)
博士論文
[1]透射式太陽能CPV/T系統(tǒng)的設計及性能研究[D]. 馮朝卿.北京理工大學 2015
[2]高倍聚光光伏光熱綜合利用系統(tǒng)的理論和實驗研究[D]. 陳海飛.中國科學技術大學 2014
[3]多種太陽能新技術在示范建筑中的應用研究[D]. 于志.中國科學技術大學 2014
[4]新型PV-Trombe墻系統(tǒng)的理論與實驗研究[D]. 易樺.中國科學技術大學 2007
[5]光伏—太陽能熱泵系統(tǒng)及多功能熱泵系統(tǒng)的綜合性能研究[D]. 裴剛.中國科學技術大學 2006
碩士論文
[1]基于CPC的復合平面聚光器的設計及其性能研究[D]. 唐鳳.云南師范大學 2015
[2]太陽能熱泵地板輻射采暖系統(tǒng)特性與優(yōu)化研究[D]. 程磊.太原理工大學 2011
本文編號:3004613
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