分布式独立光伏空调系统性能及部件匹配特性研究

发布时间：2017-07-30 21:09

  本文关键词：分布式独立光伏空调系统性能及部件匹配特性研究

  更多相关文章： 光伏空调 系统性能 部件匹配 模拟 性能预测

【摘要】：近年来世界各国都开始广泛应用光伏发电来缓解电网压力和利用光伏发电来解决无电网覆盖地区的用电需求。与此同时,随着社会的发展人民生活水平得到明显提升,随之建筑能耗中空调能耗的占比攀升达50~60%;而光伏空调系统中所使用到的电能均来自于太阳且对环境没有任何的污染而受到大众的关注和研究。本文为解决光伏空调系统部件匹配性及不同地区或不同使用条件下光伏空调系统部件配比特性的问题,基于昆明气候资源对分布式独立光伏空调系统进行了以下方面的研究:1.简述分布式光伏空调的研究现状、系统工作原理及部件参数,并且通过计算设计了一套系统电压为48V,主要由太阳能电池组件、光伏控制器、逆变器、蓄电池、空调主机等组成的分布式独立光伏空调系统,并分析提出系统性能的评价指标。2.对分布式光伏空调系统在昆明气候条件下的工作性能进行了制冷、采暖两方面的实验研究和分析,结果表明其最高系统效率可达0.37,日平均最大发电量为9kW.h左右,系统保障率最高可达到1.4,在峰值辐照条件下电池板制冷量为430W/m2h,制热量为400W/m2h。3.基于Matlab软件构建了系统理论模型,分析系统能量分配特性。并开展相关实验研究工作对建立的模型进行验证,结果显示误差在7%以内,验证了模型的适用性。4.利用验证后的模型对系统部件的匹配性能进行优化改进,改进系统控制器带MPPT功能,最大电流为40A,逆变器采用全桥式纯正弦波1.5kW逆变器,最终控制效率、逆变效率均可提升13~20%,分布式光伏空调系统效率将得到11~13%的提升,由0.37提升到0.41。5.利用验证后的模型对三种典型地区进行商用和户用两种运行工况下性能的预测;结果显示户用型分布式光伏空调系统在东南亚热带地区运行性能较好,系统回收期为6年;商用型分布式光伏空调系统在电价较高或缺电地区有较突出的环境效益。
【关键词】：光伏空调 系统性能 部件匹配 模拟 性能预测
【学位授予单位】：云南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM615;TB657.2
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 主要符号表9-11
• 第1章 绪论11-19
• 1.1 研究背景及意义11-13
• 1.2 国内外太阳能发电技术研究现状13-14
• 1.3 国内外太阳能光伏空调研究现状14-16
• 1.4 本文研究目的16
• 1.5 本文研究内容16-19
• 第2章 分布式独立光伏空调系统构建及性能评价指标19-35
• 2.1 分布式独立光伏空调系统工作原理19-20
• 2.2 系统组件20-25
• 2.2.1 太阳能光伏组件20-21
• 2.2.2 控制器21-22
• 2.2.3 蓄电池22-23
• 2.2.4 逆变器23-24
• 2.2.5 空调主机24-25
• 2.3 系统构建25-32
• 2.3.1 房间冷热负荷计算25-27
• 2.3.2 空调选型27-28
• 2.3.3 逆变器参数确定28-29
• 2.3.4 太阳能光伏阵列参数确定29-30
• 2.3.5 蓄电池组参数确定30-31
• 2.3.6 控制器参数确定31-32
• 2.3.7 系统参数32
• 2.4 系统性能评价指标32-33
• 2.5 本章总结33-35
• 第3章 分布式独立光伏空调系统性能测试与分析35-51
• 3.1 系统测试设备35-36
• 3.2 系统采暖性能研究36-45
• 3.2.1 市电供电采暖性能分析36-38
• 3.2.2 电池板、蓄电池联合供电采暖性能分析38-42
• 3.2.3 蓄电池单独供电采暖性能分析42-45
• 3.3 系统制冷性能研究45-47
• 3.4 光伏空调与光伏热泵性能对比47-49
• 3.5 部分实验数据49-50
• 3.6 本章小结50-51
• 第4章 分布式独立光伏空调系统模型建立及验证51-61
• 4.1 系统模型建立51-55
• 4.1.1 太阳能电池组件模型51-52
• 4.1.2 控制器模型52-53
• 4.1.3 逆变器模型53-54
• 4.1.4 蓄电池数学模型54
• 4.1.5 空调数学模型54-55
• 4.2 系统能量分配55-56
• 4.3 系统模型理论计算56-58
• 4.4 模型验证58-60
• 4.5 本章小结60-61
• 第5章 部件匹配优化和典型气候地区性能预测61-69
• 5.1 系统匹配特性及性能分析61-63
• 5.2 典型气候地区运行特性预测63-67
• 5.2.1 热带地区运行特性预测64-66
• 5.2.2 温带地区运行性能预测66-67
• 5.3 不同使用环境分布式光伏空调配比67
• 5.4 本章小结67-69
• 第6章 总结与展望69-73
• 6.1 工作总结69-70
• 6.2 展望70-73
• 参考文献73-79
• 攻读学位期间发表的学术论文和研究成果79-81
• 致谢81

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 刘吉臻;孟洪民;胡阳;;采用梯度估计的风力发电系统最优转矩最大功率点追踪效率优化[J];中国电机工程学报;2015年10期

2 李玉恒;周绍红;林卫东;季旭;罗熙;李明;;光伏冰箱系统的性能特性研究[J];太阳能学报;2015年02期

3 张力;阮新波;任小永;;两级式逆变器中前级直流变换器的控制方法[J];中国电机工程学报;2015年03期

4 郑超;林俊杰;赵健;盛灿辉;高峰;;规模化光伏并网系统暂态功率特性及电压控制[J];中国电机工程学报;2015年05期

5 苏坤烨;李明;罗熙;王云峰;曹义泽;;不同供电模式下光伏空调系统采暖性能研究[J];云南师范大学学报(自然科学版);2015年01期

6 吕光昭;李勇;代彦军;王如竹;;独立光伏空调系统冬季采暖性能分析[J];太阳能学报;2013年07期

7 张芳;;当前能源形势及解决能源问题的对策[J];科技传播;2013年03期

8 刘翼;荆龙;童亦斌;;基于Simulink的光伏电池组件建模和MPPT仿真研究[J];科技导报;2010年18期

9 王海涛;;户式光伏空调系统性能的数值模拟[J];节能技术;2007年03期

10 陈维;沈辉;邓幼俊;舒杰;;光伏发电系统中逆变器技术应用及展望[J];电力电子技术;2006年04期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 春兰;独立运行光伏发电系统功率控制研究[D];内蒙古工业大学;2007年

，

本文编号：596068