CPC型聚光光伏/温差联合发电系统设计
发布时间：2022-10-31 20:23
化石能源日趋紧缺、环保压力不断加大,各国都在大力研究可再生能源,太阳能利用技术作为新兴的可再生能源利用产业备受青睐。太阳能在发电过程中无需运输,没有污染。太阳能的有效利用促使人类社会迈入减少污染、减少能源浪费的时代。农业科技迅速发展,温室内各种设备均需供电,会产生能耗。所以设计效率较高的温室供电系统具有重要的理论意义与实用价值。为解决温室内常规的能源供电能耗大和传统太阳能供电模式下利用效率低的问题,本文先结合温室特点设计了CPC型聚光光伏/温差联合发电系统,联合发电单元中主要包括聚光、联合发电及冷却三个部分。聚光采用CPC型聚光器,将光伏电池、温差电池热端和扁平热管蒸发段紧密结合为一体并放于CPC型聚光器光路出口处,光伏电池吸收光能只有一小部分实现光伏发电,其余部分转化为热能,此刻光伏温度升高,作为热源将热量传给温差发电电池热端。与此同时,设计温差电池的冷端与扁平热管紧密结合,这样联合发电中产生的废热通过扁平热管传递到热管冷凝段上,通过冷却液体对流,实现系统降温,既能提高光伏发电效率,又使得温差电池冷、热端产生温度差值,从而发电。与此同时,为进一步提高发电性能,实现最大功率点跟踪,本文...
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
英文摘要
1 绪论
1.1 课题背景
1.1.1 能源利用形势
1.1.2 我国太阳能利用形势
1.1.3 太阳能资源利用存在的问题
1.2 太阳能利用技术国内外研究现状
1.2.1 光伏发电技术
1.2.2 温差发电技术
1.2.3 光伏/温差联合技术
1.3 课题研究意义及内容
1.3.1 课题研究意义
1.3.2 研究内容
2 CPC型聚光光伏/温差联合发电系统
2.1 联合发电系统设计
2.2 系统各部分元件原理
2.2.1 CPC聚光器原理
2.2.2 光伏电池原理
2.2.3 温差发电片原理
2.2.4 扁平热管原理
2.3 本章小结
3 联合发电控制系统设计
3.1 最大功率点跟踪方法
3.2 MPPT主电路设计
3.3 系统微处理器及外围电路设计
3.3.1 TMS320F2812处理器
3.3.2 采样电路设计
3.3.3 驱动电路设计
3.4 本章小结
4 联合发电系统的试验研究
4.1 系统试验平台介绍
4.2 测试系统
4.2.1 测试系统平台
4.2.2 参数性能分析
4.3 试验结果
4.3.1 联合发电系统瞬时性能分析
4.3.2 联合发电系统全天性能分析
4.4 系统性能对比分析
4.5 本章小结
5 联合发电系统的数学模型
5.1 系统模型建立
5.1.1 太阳辐射模型
5.1.2 玻璃盖板数学模型
5.1.3 光伏层数学模型
5.1.4 温差电池热、冷端数学模型
5.1.5 热管数学模型
5.1.6 冷却水数学模型
5.2 系统模型模拟
5.3 本章小结
6 结论与展望
6.1 本文结论
6.2 今后工作的展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ANSYS的温差发电装置热电耦合性能分析[J]. 林志业,梁秋艳,王慧杰,董航,贺鞠帅,付兵. 中国科技信息. 2016(02)
[2]Cúk型电路拓扑在太阳能路灯控制器中的应用[J]. 李桂玲,张鹏,党瑞荣. 考试周刊. 2015(74)
[3]非均匀高热流密度对热电器件热应力的影响分析[J]. 彭柯源,明廷臻,杨威. 能源与环境. 2015(04)
[4]染料敏化电池-温差热电混合发电系统的性能研究[J]. 廖天军,林比宏,林健,杨智敏. 中国科学:技术科学. 2014(09)
[5]新型光伏-太阳能环形热管/热泵复合系统[J]. 张龙灿,裴刚,张涛,季杰. 化工学报. 2014(08)
[6]多曲面槽式聚光光伏发电组件光学性能研究[J]. 侯静,常泽辉,温雯,郑宏飞,江钒. 电源技术. 2014(06)
[7]一种新型CPC聚光热电联产系统[J]. 封昌选,张红,许辉,吴菲. 可再生能源. 2014(05)
[8]半导体温差发电实验仪器的研制[J]. 陈国庆,宁铎,梁栋平,文婷. 电子器件. 2014(02)
[9]光伏-温差热电混合发电模块的性能特性[J]. 廖天军,杨智敏,林比宏. 可再生能源. 2013(07)
[10]泡沫金属吸液芯热管的传热性能[J]. 郑丽,李菊香,朱珉. 化工学报. 2012(12)
博士论文
[1]多功能太阳能光伏光热集热器的理论和实验研究[D]. 郭超.中国科学技术大学 2015
[2]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
[3]扁平热管微孔槽烧结复合吸液芯成形及传热性能研究[D]. 蒋乐伦.华南理工大学 2011
[4]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]基于混合策略的光伏MPPT算法优化控制[D]. 蒋赛加.东北农业大学 2015
[2]小型温差发电系统研究与实现[D]. 李勇.北京理工大学 2015
[3]两类温差热电混合发电系统性能特性的研究[D]. 廖天军.华侨大学 2014
[4]基于温差发电的汽车低度混合动力系统的研究与仿真[D]. 范文.武汉理工大学 2013
[5]多目标控制并联型电压暂降恢复的研究[D]. 甄晓亚.华北电力大学 2012
[6]风光互补LED路灯照明系统[D]. 吴透明.华南理工大学 2012
[7]平板型CPC太阳能温差发电装置的实验研究[D]. 吴红霞.华南理工大学 2011
[8]汽车热电发电系统建模及设计研究[D]. 熊晶.华东交通大学 2012
[9]风光互补发电系统中能量平衡控制研究[D]. 薛林.华南理工大学 2011
[10]新型光伏发电系统的研究[D]. 韩志强.华南理工大学 2011
本文编号：3699661
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
英文摘要
1 绪论
1.1 课题背景
1.1.1 能源利用形势
1.1.2 我国太阳能利用形势
1.1.3 太阳能资源利用存在的问题
1.2 太阳能利用技术国内外研究现状
1.2.1 光伏发电技术
1.2.2 温差发电技术
1.2.3 光伏/温差联合技术
1.3 课题研究意义及内容
1.3.1 课题研究意义
1.3.2 研究内容
2 CPC型聚光光伏/温差联合发电系统
2.1 联合发电系统设计
2.2 系统各部分元件原理
2.2.1 CPC聚光器原理
2.2.2 光伏电池原理
2.2.3 温差发电片原理
2.2.4 扁平热管原理
2.3 本章小结
3 联合发电控制系统设计
3.1 最大功率点跟踪方法
3.2 MPPT主电路设计
3.3 系统微处理器及外围电路设计
3.3.1 TMS320F2812处理器
3.3.2 采样电路设计
3.3.3 驱动电路设计
3.4 本章小结
4 联合发电系统的试验研究
4.1 系统试验平台介绍
4.2 测试系统
4.2.1 测试系统平台
4.2.2 参数性能分析
4.3 试验结果
4.3.1 联合发电系统瞬时性能分析
4.3.2 联合发电系统全天性能分析
4.4 系统性能对比分析
4.5 本章小结
5 联合发电系统的数学模型
5.1 系统模型建立
5.1.1 太阳辐射模型
5.1.2 玻璃盖板数学模型
5.1.3 光伏层数学模型
5.1.4 温差电池热、冷端数学模型
5.1.5 热管数学模型
5.1.6 冷却水数学模型
5.2 系统模型模拟
5.3 本章小结
6 结论与展望
6.1 本文结论
6.2 今后工作的展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ANSYS的温差发电装置热电耦合性能分析[J]. 林志业,梁秋艳,王慧杰,董航,贺鞠帅,付兵. 中国科技信息. 2016(02)
[2]Cúk型电路拓扑在太阳能路灯控制器中的应用[J]. 李桂玲,张鹏,党瑞荣. 考试周刊. 2015(74)
[3]非均匀高热流密度对热电器件热应力的影响分析[J]. 彭柯源,明廷臻,杨威. 能源与环境. 2015(04)
[4]染料敏化电池-温差热电混合发电系统的性能研究[J]. 廖天军,林比宏,林健,杨智敏. 中国科学:技术科学. 2014(09)
[5]新型光伏-太阳能环形热管/热泵复合系统[J]. 张龙灿,裴刚,张涛,季杰. 化工学报. 2014(08)
[6]多曲面槽式聚光光伏发电组件光学性能研究[J]. 侯静,常泽辉,温雯,郑宏飞,江钒. 电源技术. 2014(06)
[7]一种新型CPC聚光热电联产系统[J]. 封昌选,张红,许辉,吴菲. 可再生能源. 2014(05)
[8]半导体温差发电实验仪器的研制[J]. 陈国庆,宁铎,梁栋平,文婷. 电子器件. 2014(02)
[9]光伏-温差热电混合发电模块的性能特性[J]. 廖天军,杨智敏,林比宏. 可再生能源. 2013(07)
[10]泡沫金属吸液芯热管的传热性能[J]. 郑丽,李菊香,朱珉. 化工学报. 2012(12)
博士论文
[1]多功能太阳能光伏光热集热器的理论和实验研究[D]. 郭超.中国科学技术大学 2015
[2]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
[3]扁平热管微孔槽烧结复合吸液芯成形及传热性能研究[D]. 蒋乐伦.华南理工大学 2011
[4]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]基于混合策略的光伏MPPT算法优化控制[D]. 蒋赛加.东北农业大学 2015
[2]小型温差发电系统研究与实现[D]. 李勇.北京理工大学 2015
[3]两类温差热电混合发电系统性能特性的研究[D]. 廖天军.华侨大学 2014
[4]基于温差发电的汽车低度混合动力系统的研究与仿真[D]. 范文.武汉理工大学 2013
[5]多目标控制并联型电压暂降恢复的研究[D]. 甄晓亚.华北电力大学 2012
[6]风光互补LED路灯照明系统[D]. 吴透明.华南理工大学 2012
[7]平板型CPC太阳能温差发电装置的实验研究[D]. 吴红霞.华南理工大学 2011
[8]汽车热电发电系统建模及设计研究[D]. 熊晶.华东交通大学 2012
[9]风光互补发电系统中能量平衡控制研究[D]. 薛林.华南理工大学 2011
[10]新型光伏发电系统的研究[D]. 韩志强.华南理工大学 2011
本文编号：3699661
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