聚光式PV/T热电联供系统的优化设计及性能分析

发布时间：2021-01-28 07:44

　　能源结构失衡、供需关系紧张是我国目前面临的主要能源问题,大力发展可再生能源势在必行。太阳能是一种资源丰富、分布广泛、环境友好的可再生能源,太阳能利用技术的研究引起了越来越多学者的重视。本文研究聚光式PV/T热电联供系统,对传统PV/T系统进行了优化,将复合抛物面聚光技术与光伏光热技术相结合,利用CPC的聚光原理使系统吸收更多的太阳辐照,提高了系统的经济性。本文设计了一种聚光式PV/T热电联供系统,建立了系统能量平衡模型,从理论层面对系统性能进行分析,提出了系统性能评价方法。之后,设计并搭建了系统实验平台,从实验角度研究系统性能,并结合理论结果进行误差分析。主要研究工作如下:（1）从能量和可用能的角度出发,对聚光式PV/T热电联供系统进行性能评估。引入（火用）效率的概念,改变了原有的PV/T系统评价体系只注重能量多少忽略能量品质的现状,更加全面地评价了系统性能的优劣。（2）建立聚光式PV/T热电联供系统能量平衡模型,并利用Matlab软件进行求解,从理论计算的角度对影响系统性能的各个因素进行研究分析。研究的因素包括太阳辐照强度、环境风速、环境温度、冷却水入口温度和流量。通过观察系统热效率... 

【文章来源】：华北电力大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 太阳能利用技术
        1.2.1 太阳能光伏技术
        1.2.2 太阳能光热技术
        1.2.3 太阳能光化技术
        1.2.4 太阳能光伏光热技术
    1.3 太阳能光伏光热技术国内外研究进展
        1.3.1 国外研究进展
        1.3.2 国内研究进展
    1.4 本文主要研究内容
第2章 聚光式PV/T热电联供系统
    2.1 复合抛物面聚光器
        2.1.1 CPC聚光原理
        2.1.2 CPC设计
    2.2 PV/T热电联供系统
        2.2.1 光电系统
        2.2.2 光热系统
    2.3 测控系统
        2.3.1 测试系统
        2.3.2 控制系统
        2.3.3 测量仪表
    2.4 本章小结
第3章 聚光式PV/T热电联供系统的性能分析
    3.1 聚光式PV/T热电联供系统性能评价方法
        3.1.1 基于热力学第一定律的评价方法
        3.1.2 基于热力学第一定律的修正方法
        3.1.3 基于热力学第二定律的评价方法
    3.2 聚光式PV/T热电联供系统能量平衡模型
    3.3 影响聚光式PV/T热电联供系统性能因素分析
        3.3.1 太阳辐照强度对系统性能的影响
        3.3.2 环境风速对系统性能的影响
        3.3.3 环境温度对系统性能的影响
        3.3.4 冷却水入口温度对系统性能的影响
        3.3.5 冷却水流量对系统性能的影响
    3.4 本章小结
第4章 聚光式PV/T热电联供系统的实验研究
    4.1 实验系统设计
    4.2 太阳辐照强度对系统性能影响的实验分析
    4.3 冷却水流量对系统性能影响的实验分析
    4.4 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 未来工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]能源革命:从化石能源到新能源[J]. 邹才能,赵群,张国生,熊波.  天然气工业. 2016(01)
[2]菲涅尔聚光PV/T系统输出特性分析及优化[J]. 史志国,闫素英,王胜捷,田瑞,郭嘉.  工程热物理学报. 2015(08)
[3]太阳能光伏光热一体化组件的应用特性实验研究[J]. 陈剑波,于海照,岳畏畏.  太阳能学报. 2015(01)
[4]基于10年工作期光伏组件发电状况的研究[J]. 刘婕,鞠振河,郭琳琳.  沈阳工程学院学报(自然科学版). 2015(01)
[5]“十三五”中国能源消费总量控制与节能[J]. 戴彦德,吕斌,冯超.  北京理工大学学报(社会科学版). 2015(01)
[6]带温控功能的聚光PV/T组件研制[J]. 许志龙,程龙,杨星,黄种明,刘菊东.  太阳能学报. 2014(11)
[7]通过特高压直流实现大型能源基地风、光、火电力大规模高效率安全外送研究[J]. 刘振亚,张启平,董存,张琳,王智冬.  中国电机工程学报. 2014(16)
[8]太阳能热水系统建筑应用项目能效测评分析研究[J]. 季柳金,朱妍,黄凯,罗迎宾.  建筑节能. 2013(10)
[9]光伏电站火灾危险性分析及防火对策[J]. 苏明涛.  消防技术与产品信息. 2013(08)
[10]新型PV/T太阳能利用复合系统的实验研究[J]. 李光明,刘祖明,李景天,廖华,朱勋梦,张卫东.  中国电机工程学报. 2013(17)

博士论文
[1]透射式太阳能CPV/T系统的设计及性能研究[D]. 冯朝卿.北京理工大学 2015
[2]高倍聚光光伏光热综合利用系统的理论和实验研究[D]. 陈海飞.中国科学技术大学 2014
[3]多种太阳能新技术在示范建筑中的应用研究[D]. 于志.中国科学技术大学 2014
[4]新型PV-Trombe墙系统的理论与实验研究[D]. 易桦.中国科学技术大学 2007
[5]光伏—太阳能热泵系统及多功能热泵系统的综合性能研究[D]. 裴刚.中国科学技术大学 2006

硕士论文
[1]基于CPC的复合平面聚光器的设计及其性能研究[D]. 唐凤.云南师范大学 2015
[2]太阳能热泵地板辐射采暖系统特性与优化研究[D]. 程磊.太原理工大学 2011



本文编号：3004613