可測(cè)控的聚光式PV/T系統(tǒng)運(yùn)行性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-07 13:19
太陽(yáng)能是一種分布廣泛,儲(chǔ)量巨大且清潔的能源,在能源緊張和環(huán)境問(wèn)題嚴(yán)重的今天尤其引起研究者們的重視。太陽(yáng)能電池是最直接有效的光電利用方式,但在實(shí)際工程中會(huì)面臨天氣、占地、安裝方式等因素的制約,所以尋找最適合的太陽(yáng)能利用方式就成了研究的主流。本文的研究對(duì)象,便是一種將光伏電池組件與傳熱流道相耦合并使用CPC聚光鏡進(jìn)行聚光的熱電聯(lián)供系統(tǒng)。本文研究了聚光式光伏光熱系統(tǒng)的基本原理,搭建了試驗(yàn)臺(tái),完成了與之匹配的測(cè)控系統(tǒng),并在數(shù)據(jù)模擬的參考下用其采集實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù),研究其運(yùn)行特性,具體內(nèi)容如下:(1)探究了聚光器與集熱器的工作原理,創(chuàng)建相應(yīng)數(shù)學(xué)模型,綜合考慮聚光器的截取比和聚光均勻性問(wèn)題,選取了合理的聚光器尺寸和集熱器結(jié)構(gòu),完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。(2)利用ifix軟件創(chuàng)建了針對(duì)整套系統(tǒng)的測(cè)控系統(tǒng),可以滿足對(duì)系統(tǒng)中包括電池板溫度、水工質(zhì)溫度、電壓、電流在內(nèi)的各種參數(shù)共計(jì)45個(gè)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè),并可以控制系統(tǒng)管路連接方式、跟蹤模式和流量大小以改變出口水溫。在流量控制中引入PID閉環(huán)控制系統(tǒng),經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)確定了兼顧了穩(wěn)定性和效率的比例、積分、微分、死區(qū)參數(shù),并在后續(xù)實(shí)驗(yàn)中證明可以滿足系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行。(3)在...
【文章來(lái)源】:華北電力大學(xué)河北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 選題背景及其意義
1.1.1 選題背景
1.1.2 選題意義
1.2 太陽(yáng)能技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.1 太陽(yáng)能利用現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀
1.2.3 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 課題研究?jī)?nèi)容
1.4 研究方案及難點(diǎn)
第二章 聚光式PVT熱電聯(lián)供系統(tǒng)
2.1 概述
2.2 CPC聚光系統(tǒng)
2.2.1 聚光原理
2.2.2 CPC聚光器的光學(xué)特性分析
2.2.3 CPC聚光器的制作
2.3 PV/T熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)
2.3.1 光電系統(tǒng)
2.3.2 光熱系統(tǒng)
2.4 本章小結(jié)
第三章 PV/T熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的測(cè)控系統(tǒng)
3.1 測(cè)控系統(tǒng)的功能概述
3.2 測(cè)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
3.2.1 硬件結(jié)構(gòu)的介紹
3.2.2 ifix軟件介紹
3.3 測(cè)控系統(tǒng)的PID控制
3.3.1 PID原理及方法
3.3.2 PID參數(shù)調(diào)試
3.3.3 PID參數(shù)的確定
3.4 本章小結(jié)
第四章 PV/T熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)行特性
4.1 系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
4.1.1 系統(tǒng)熱效率模型
4.1.2 系統(tǒng)電效率模型
4.2 系統(tǒng)的FLUENT模擬
4.3 系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行特性
4.3.1 定流量運(yùn)行試驗(yàn)
4.3.2 定溫度運(yùn)行試驗(yàn)
4.3.3 定流量運(yùn)行與定溫度運(yùn)行的比較
4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 工作總結(jié)
5.2 未來(lái)工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]消除復(fù)合拋物面聚光器二次反射的設(shè)計(jì)研究[J]. 謝胡凌,魏進(jìn)家,高陽(yáng),趙亮. 動(dòng)力工程學(xué)報(bào). 2015(07)
[2]能源結(jié)構(gòu)調(diào)整與霧霾治理的最優(yōu)政策選擇[J]. 魏巍賢,馬喜立. 中國(guó)人口·資源與環(huán)境. 2015(07)
[3]太陽(yáng)能光伏光熱一體化組件的應(yīng)用特性實(shí)驗(yàn)研究[J]. 陳劍波,于海照,岳畏畏. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2015(01)
[4]光伏制造業(yè):現(xiàn)狀、前景及研究需求(四)[J]. Wolden C A,J.Kurtin,Baxter J B,Repins I,Shaheen S E,Torvik J T,Rockett A A,Fthenakis V M,Aydil E S,宋偉杰,楊曄,王維燕,李佳,沈文鋒,曾俞衡,許煒. 太陽(yáng)能. 2012(02)
[5]基于光伏/光熱屋頂預(yù)制模塊冷/熱-電聯(lián)供的研究[J]. 張行星,蘇亞欣,趙旭東. 建筑熱能通風(fēng)空調(diào). 2010(02)
[6]光伏/光熱(PVT)系統(tǒng)概況與評(píng)價(jià)[J]. 王寶群,姚強(qiáng),宋薔,盧智恒. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2009(02)
[7]一種新型全鋁扁盒式PV/T熱水系統(tǒng)[J]. 季杰,陸劍平,何偉,周天泰,裴剛. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2006(08)
[8]中國(guó)能源安全及其可持續(xù)發(fā)展——淺論太陽(yáng)能光伏發(fā)電的現(xiàn)代建筑應(yīng)用[J]. 金磊. 安全與健康. 2005(07)
[9]太陽(yáng)能光伏光熱一體化系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 季杰,程洪波,何偉,陸劍平,T.T.Chow. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2005(02)
[10]不同自然冷卻方式對(duì)光伏墻體性能影響的理論與實(shí)驗(yàn)研究[J]. 季杰,何偉. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2001(04)
博士論文
[1]熱管式光伏光熱綜合利用系統(tǒng)的理論和實(shí)驗(yàn)研究[D]. 符慧德.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012
碩士論文
[1]光伏光熱綜合利用系統(tǒng)集熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與性能研究[D]. 彭文.湖南大學(xué) 2013
[2]窗式太陽(yáng)能PV-T系統(tǒng)性能研究及優(yōu)化[D]. 孫愛(ài)洲.南京理工大學(xué) 2013
[3]分布式光伏電源接入配電網(wǎng)對(duì)電能質(zhì)量的影響及對(duì)策[D]. 許正梅.華北電力大學(xué) 2012
[4]復(fù)合拋物面聚光型太陽(yáng)能電熱聯(lián)用系統(tǒng)性能實(shí)驗(yàn)[D]. 王科.重慶大學(xué) 2008
[5]菲涅爾透鏡聚光型太陽(yáng)能電池光電/光熱綜合利用性能研究[D]. 張翼中.重慶大學(xué) 2007
本文編號(hào):3123565
【文章來(lái)源】:華北電力大學(xué)河北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 選題背景及其意義
1.1.1 選題背景
1.1.2 選題意義
1.2 太陽(yáng)能技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.1 太陽(yáng)能利用現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀
1.2.3 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 課題研究?jī)?nèi)容
1.4 研究方案及難點(diǎn)
第二章 聚光式PVT熱電聯(lián)供系統(tǒng)
2.1 概述
2.2 CPC聚光系統(tǒng)
2.2.1 聚光原理
2.2.2 CPC聚光器的光學(xué)特性分析
2.2.3 CPC聚光器的制作
2.3 PV/T熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)
2.3.1 光電系統(tǒng)
2.3.2 光熱系統(tǒng)
2.4 本章小結(jié)
第三章 PV/T熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的測(cè)控系統(tǒng)
3.1 測(cè)控系統(tǒng)的功能概述
3.2 測(cè)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
3.2.1 硬件結(jié)構(gòu)的介紹
3.2.2 ifix軟件介紹
3.3 測(cè)控系統(tǒng)的PID控制
3.3.1 PID原理及方法
3.3.2 PID參數(shù)調(diào)試
3.3.3 PID參數(shù)的確定
3.4 本章小結(jié)
第四章 PV/T熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)行特性
4.1 系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
4.1.1 系統(tǒng)熱效率模型
4.1.2 系統(tǒng)電效率模型
4.2 系統(tǒng)的FLUENT模擬
4.3 系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行特性
4.3.1 定流量運(yùn)行試驗(yàn)
4.3.2 定溫度運(yùn)行試驗(yàn)
4.3.3 定流量運(yùn)行與定溫度運(yùn)行的比較
4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 工作總結(jié)
5.2 未來(lái)工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]消除復(fù)合拋物面聚光器二次反射的設(shè)計(jì)研究[J]. 謝胡凌,魏進(jìn)家,高陽(yáng),趙亮. 動(dòng)力工程學(xué)報(bào). 2015(07)
[2]能源結(jié)構(gòu)調(diào)整與霧霾治理的最優(yōu)政策選擇[J]. 魏巍賢,馬喜立. 中國(guó)人口·資源與環(huán)境. 2015(07)
[3]太陽(yáng)能光伏光熱一體化組件的應(yīng)用特性實(shí)驗(yàn)研究[J]. 陳劍波,于海照,岳畏畏. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2015(01)
[4]光伏制造業(yè):現(xiàn)狀、前景及研究需求(四)[J]. Wolden C A,J.Kurtin,Baxter J B,Repins I,Shaheen S E,Torvik J T,Rockett A A,Fthenakis V M,Aydil E S,宋偉杰,楊曄,王維燕,李佳,沈文鋒,曾俞衡,許煒. 太陽(yáng)能. 2012(02)
[5]基于光伏/光熱屋頂預(yù)制模塊冷/熱-電聯(lián)供的研究[J]. 張行星,蘇亞欣,趙旭東. 建筑熱能通風(fēng)空調(diào). 2010(02)
[6]光伏/光熱(PVT)系統(tǒng)概況與評(píng)價(jià)[J]. 王寶群,姚強(qiáng),宋薔,盧智恒. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2009(02)
[7]一種新型全鋁扁盒式PV/T熱水系統(tǒng)[J]. 季杰,陸劍平,何偉,周天泰,裴剛. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2006(08)
[8]中國(guó)能源安全及其可持續(xù)發(fā)展——淺論太陽(yáng)能光伏發(fā)電的現(xiàn)代建筑應(yīng)用[J]. 金磊. 安全與健康. 2005(07)
[9]太陽(yáng)能光伏光熱一體化系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 季杰,程洪波,何偉,陸劍平,T.T.Chow. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2005(02)
[10]不同自然冷卻方式對(duì)光伏墻體性能影響的理論與實(shí)驗(yàn)研究[J]. 季杰,何偉. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2001(04)
博士論文
[1]熱管式光伏光熱綜合利用系統(tǒng)的理論和實(shí)驗(yàn)研究[D]. 符慧德.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012
碩士論文
[1]光伏光熱綜合利用系統(tǒng)集熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與性能研究[D]. 彭文.湖南大學(xué) 2013
[2]窗式太陽(yáng)能PV-T系統(tǒng)性能研究及優(yōu)化[D]. 孫愛(ài)洲.南京理工大學(xué) 2013
[3]分布式光伏電源接入配電網(wǎng)對(duì)電能質(zhì)量的影響及對(duì)策[D]. 許正梅.華北電力大學(xué) 2012
[4]復(fù)合拋物面聚光型太陽(yáng)能電熱聯(lián)用系統(tǒng)性能實(shí)驗(yàn)[D]. 王科.重慶大學(xué) 2008
[5]菲涅爾透鏡聚光型太陽(yáng)能電池光電/光熱綜合利用性能研究[D]. 張翼中.重慶大學(xué) 2007
本文編號(hào):3123565
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/xnylw/3123565.html
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