太陽能是新能源領(lǐng)域中研究的重點，為了高效利用太陽能，近年來對太陽能電熱綜合利用(PV/T)進行了大量的研究。但目前對PV/T的研究都是從整體效率出發(fā)，論證PV/T的可行性。在PV/T研究過程中的一些關(guān)鍵的問題由于涉及到多個學科，往往被忽略，本文針對這幾個關(guān)鍵問題進行了深入的研究。 PV/T系統(tǒng)聚光多是采用中低倍聚光，由于聚光形式各異，其光學效率各不相同，因此很難對比不同聚光方式之間的區(qū)別，評價各自聚光方式的優(yōu)劣。聚光的PV/T系統(tǒng)都采用對日追蹤，追蹤誤差對效率有著明顯的影響。本文通過分析比較追蹤角度誤差對這幾種聚光系統(tǒng)的影響，得出接收器為管式的槽式拋物面反射聚光系統(tǒng)對追蹤精度的要求最低，菲涅爾反射聚光在追蹤誤差小于±3°時與其相當，追蹤誤差對效率的影響小于15%，總的能量損失小于33%，透鏡折射和平板接收器的槽式拋物面反射聚光對追蹤誤差較為敏感。綜合比較不同的聚光方式和接收器光強分布特點，提出對PV/T系統(tǒng)而言菲涅爾反射聚光最為合適。 聚光的太陽能系統(tǒng)都用到太陽追蹤，從方式上分成主動追蹤和被動跟蹤，主動追蹤精度相對較高，被動跟蹤精度相對較低。追蹤關(guān)鍵是追蹤算法，如何實現(xiàn)高精度追蹤和采用...

【文章頁數(shù)】：143 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
        1.1.1 能源危機
        1.1.2 環(huán)境危機
        1.1.3 解決出路
    1.2 國內(nèi)外研究相關(guān)概況
        1.2.1 太陽能聚光的研究
        1.2.2 追蹤系統(tǒng)及追蹤算法的研究
        1.2.3 冷卻系統(tǒng)的研究
    1.3 論文目的和主要內(nèi)容
第二章 聚光系統(tǒng)分析
    2.1 引言
    2.2 聚光系統(tǒng)設(shè)計
        2.2.1 太陽圓面張角
        2.2.2 大氣對太陽輻射的影響
        2.2.3 太陽輻射強度的計算
        2.2.4 聚光光路設(shè)計
    2.3 聚光方式對接收器光強分布的影響
        2.3.1 折射聚光與反射聚光對比
        2.3.2 聚光后光強分布分析
    2.4 追蹤角度誤差對聚光的影響
        2.4.1 透鏡折射聚光
        2.4.2 槽式拋物面聚光
        2.4.3 菲涅爾反射聚光
    2.5 實驗驗證
    2.6 本章小結(jié)
第三章 追蹤控制系統(tǒng)分析設(shè)計
    3.1 引言
    3.2 追蹤算法建立條件
    3.3 日地關(guān)系坐標系的建立
    3.4 赤經(jīng) RA、赤緯δ
    3.5 太陽空間坐標位置
    3.6 太陽位置關(guān)于時間表達式
    3.7 赤經(jīng)對時間的修正
    3.8 聚光追蹤系統(tǒng)虛擬樣機分析
    3.9 本章小結(jié)
第四章 聚光發(fā)電與熱交換
    4.1 引言
    4.2 太陽能光伏發(fā)電
    4.3 溫度對太陽能電池性能的影響
    4.4 太陽能發(fā)電特性試驗
    4.5 太陽能電池冷卻系統(tǒng)流道布置
    4.6 冷卻系統(tǒng)流道幾何結(jié)構(gòu)分析
        4.6.1. 波紋流道熱交換的分析
        4.6.2. 波紋流道幾何結(jié)構(gòu)正交試驗
    4.7 冷卻系統(tǒng)導熱工質(zhì)研究
        4.7.1. 納米流體的制備
        4.7.2. 納米流體的基礎(chǔ)物性試驗
    4.8 本章小結(jié)
第五章 CPVT 系統(tǒng)運行 Trnsys 分析
    5.1 引言
    5.2 Trnsys 仿真模型建立
    5.3 聚光、冷卻對太陽能電池的影響
    5.4 熱電聯(lián)合利用系統(tǒng)全年仿真
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點
    6.3 展望
參考文獻
圖表清單
作者在攻讀博士學位期間研究成果
致謝



本文編號：3831713