CPC耦合PV/T系统的理论和实验研究

发布时间：2022-01-01 17:30

　　太阳能光伏光热（PV/T）系统是将太阳能电池组件与太阳能集热器结合起来,实现太阳能转化为电能和热能的双重收益,大大提高太阳能综合利用效率的系统。聚光型PV/T系统则是在传统PV/T系统的基础上耦合聚光装置,将太阳光聚集在太阳能电池组件上以期提高系统表面接收的太阳能流密度,进一步实现更高的热电输出功率。当前国内外聚光型PV/T系统的研究主要集中于菲涅尔、槽式及蝶式等,基于复合抛物面（CPC）的PV/T系统的研究较少。本文设计并搭建了一套CPC耦合PV/T系统实验台,将多晶硅电池板与内置扁盒式流道集热器进行粘接并层压构成PV/T集热器,并将其与CPC耦合形成聚光式PV/T系统,理论分析和实验研究了系统的光电和光热性能,得到以下主要结果：（1）在太阳辐射强度达到800W/m2时,1kW系统实验台在保障电效率在10%以上的情况下,系统的出口水温可以达到45℃以上,满足生活用水及供暖需求。（2）根据实验测试数据,为确保系统的安全运行及获得较高的性能参数,在满足工程实际应用的基础下,设定出口水温为45℃,此时系统的流量为192L/h,PID运行参数为P=130,I=1,D=0.1。（3）CPC耦合... 

【文章来源】：华北电力大学河北省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景
        1.1.1 我国能源和环境问题
        1.1.2 太阳能资源优点和我国太阳能资源概况
    1.2 太阳能利用技术
    1.3 聚光式光伏光热综合利用技术概况
    1.4 光伏光热综合利用技术的研究现状
        1.4.1 PV/T集热器的数值研究
        1.4.2 PV/T集热器的实验研究
    1.5 本文主要内容
第2章 CPC耦合PV/T系统及其测控系统
    2.1 CPC型PV/T系统及其测控系统
        2.1.1 CPC聚光器设计
        2.1.2 PV/T集热器结构
        2.1.3 CPC耦合PV/T系统实验平台
        2.1.4 CPC耦合PV/T系统实验平台测控系统
        2.1.5 CPC耦合PV/T系统实验平台测试及控制设备
    2.2 CPC耦合PV/T集热器光电光热综合性能评价方法
    2.3 实验误差分析
    2.4 本章小结
第3章 CPC耦合PV/T系统的实验研究
    3.1 CPC耦合PV/T系统实验设计及实验安排
    3.2 CPC耦合PV/T系统实验结果分析
        3.2.1 CPC耦合PV/T系统瞬时性能分析
        3.2.2 CPC耦合PV/T系统全天性能分析
        3.2.3 CPC耦合PV/T系统全天实验测量误差分析
    3.3 CPC耦合PV/T系统的优势分析
        3.3.1 CPC耦合PV/T系统的性能优势分析
        3.3.2 CPC耦合PV/T系统的技术经济性优势分析
    3.4 本章小结
第4章 CPC耦合PV/T系统理论模型研究与验证
    4.1 理论模型
    4.2 控制方程
    4.3 PV/T集热器性能模拟分析
        4.3.1 入口流量对系统性能的影响
        4.3.2 入口水温对系统性能的影响
        4.3.3 环境风速对系统性能的影响
        4.3.4 环境温度对系统性能的影响
    4.4 模拟结果与实验数据对比分析
    4.5 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 后续展望
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]太阳电池冷却及光伏/光热一体技术的新进展[J]. 肖泽成,秦红,靳晓钒.  电力与能源. 2011(05)
[2]我国节能减排与清洁发展机制研究[J]. 董慧芹,蒋栋,孟亚君,冯世钧.  节能技术. 2009(06)
[3]可再生能源利用现状与未来展望[J]. 常振明,韩平,曲春洪.  当代石油石化. 2004(12)

博士论文
[1]热管式光伏光热综合利用系统的理论和实验研究[D]. 符慧德.中国科学技术大学 2012



本文编号：3562503