基于TRNSYS的多源热电联产系统仿真模拟与性能分析
发布时间：2021-12-31 21:42
随着我国经济的快速发展,对能源的需求越来越大。能源消耗的迅速增加与环境污染的矛盾日益突出,因此加大清洁、可再生能源的应用是未来发展的必然趋势。本文结合太阳能光伏光热集热器、地源热泵、燃料电池组成一套多源热电联产系统,该系统可以综合利用可再生能源,提高能源的综合利用率,满足用户对热电的需求,且在节能减排方面有着巨大的潜力。本文以天津某农村住宅为例,计算了建筑的动态负荷分布,设计了一套多源热联产系统,搭建了以TRNSYS软件为研究平台的瞬时仿真系统。主要研究内容如下:1.对太阳能光伏光热集热器的数学模型进行了系统分析,归纳了影响光伏发电效率的因素,为提高多源热电联产系统中光电转化效率明确了研究方向。2.搭建了建筑的瞬时仿真模型,计算了建筑的动态负荷分布。3.对太阳能光伏光热集热器、地埋管换热器、热泵进行了系统的设计,提出两种工作模式,建立了一套完整且与建筑匹配的仿真系统。4.分析了供暖季典型工况日和非供暖季典型工况日的仿真模拟结果,与不带冷却循环的PV/T集热器进行了对比分析,对系统运行40年后的土壤温度做出了仿真计算,计算了燃料电池全年的发电量,优化了集热器倾角。得出结论如下:1.通过对...
【文章来源】：青岛大学山东省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
013-2019年能源消费统计
青岛大学硕士学位论文2图1-2清洁能源的构成近年来，相关科研人员对清洁能源的研究越来越多，推动了清洁能源技术的发展，大量的风能和太阳能等能源被合理使用，使其在我国总消费能源中的占比越来越多，2013-2019年国内清洁能源消费量占比[1]如图1-3所示。图1-32013-2019年国内清洁能源消费量占比清洁能源中，太阳能资源的发展最为迅速。在中国，太阳能资源十分丰富，对于人类来说，太阳能是取之不尽用之不竭的。目前，主要对太阳能的光、热资源加以研究和利用，包括太阳能光伏发电、太阳能集热、太阳能空调等。我国已经成为了全球最大的光热应用市场，光伏发电装机容量已达20468万千瓦，且随着技术的革新，增长速度提升较快，具有逐年提高的趋势，在未来发展当中，太阳能的贡献必将大放光彩。2013-2019年国内并网太阳能发电装机容量[1]如图1-4所示。
青岛大学硕士学位论文2图1-2清洁能源的构成近年来，相关科研人员对清洁能源的研究越来越多，推动了清洁能源技术的发展，大量的风能和太阳能等能源被合理使用，使其在我国总消费能源中的占比越来越多，2013-2019年国内清洁能源消费量占比[1]如图1-3所示。图1-32013-2019年国内清洁能源消费量占比清洁能源中，太阳能资源的发展最为迅速。在中国，太阳能资源十分丰富，对于人类来说，太阳能是取之不尽用之不竭的。目前，主要对太阳能的光、热资源加以研究和利用，包括太阳能光伏发电、太阳能集热、太阳能空调等。我国已经成为了全球最大的光热应用市场，光伏发电装机容量已达20468万千瓦，且随着技术的革新，增长速度提升较快，具有逐年提高的趋势，在未来发展当中，太阳能的贡献必将大放光彩。2013-2019年国内并网太阳能发电装机容量[1]如图1-4所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]以水为工质的面板式PV/T系统性能研究[J]. 唐李清,朱群志,荆树春,武明岩,陆佳伟. 太阳能学报. 2015(04)
[2]多功能太阳能辅助空气源热泵系统研究[J]. 李洪. 建筑节能. 2013(04)
[3]地表水源热泵应用中存在的问题及解决措施[J]. 赵小莲. 湖南农机. 2013(01)
[4]光伏/燃料电池联合发电系统的建模和性能分析[J]. 李春华,朱新坚,胡万起,曹广益,隋升,胡鸣若. 电网技术. 2009(12)
[5]对光伏热水墙体光电光热性能的数值模拟研究[J]. 季杰,韩俊,周天泰,何伟,裴刚,陆剑平. 太阳能学报. 2006(11)
[6]光伏-太阳能热泵在不同冷凝水温下的特性[J]. 裴刚,季杰,刘可亮,何汉峰,陆剑平,韩崇巍,何伟. 中国科学技术大学学报. 2006(10)
[7]一种新型全铝扁盒式PV/T热水系统[J]. 季杰,陆剑平,何伟,周天泰,裴刚. 太阳能学报. 2006(08)
[8]太阳能光伏光热一体化系统的实验研究[J]. 季杰,程洪波,何伟,陆剑平,T.T.Chow. 太阳能学报. 2005(02)
[9]光伏光热建筑一体化对建筑节能影响的理论研究[J]. 何伟,季杰. 暖通空调. 2003(06)
[10]寒区太阳能—土壤源热泵系统太阳能保证率的确定[J]. 余延顺,廉乐明. 热能动力工程. 2002(04)
博士论文
[1]不均匀温度和辐照分布对太阳能PV/T系统中光电性能影响的研究[D]. 汪云云.中国科学技术大学 2015
[2]蓄冷降温式太阳电池组件材料和热特性的理论与实验研究[D]. 秦红.广东工业大学 2011
硕士论文
[1]太阳能光伏光热—热泵系统动态模拟及优化研究[D]. 马晓丰.青岛理工大学 2018
[2]基于光伏发电余热的户式地源热泵供暖系统研究[D]. 毛杭倩媛.华北电力大学 2019
[3]太阳能补偿式土壤源热泵研究[D]. 周刚.陕西理工大学 2018
[4]北方地区土壤源热泵负荷失衡问题研究[D]. 王泽江.山东建筑大学 2018
[5]太阳能—土壤源耦合热泵系统特性分析及实验研究[D]. 袁晨宇.长沙理工大学 2017
[6]不同型式PV/T一体化系统的对比研究[D]. 徐亮.东南大学 2017
[7]基于TRNSYS地埋管地源热泵变流量系统仿真研究[D]. 杨少刚.山东建筑大学 2016
[8]太阳电池组件的水冷冷却流动传热特性及方法研究[D]. 肖泽成.广东工业大学 2012
[9]风光氢联合式独立发电系统应用研究[D]. 白树华.重庆大学 2007
本文编号：3561033
【文章来源】：青岛大学山东省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
013-2019年能源消费统计
青岛大学硕士学位论文2图1-2清洁能源的构成近年来，相关科研人员对清洁能源的研究越来越多，推动了清洁能源技术的发展，大量的风能和太阳能等能源被合理使用，使其在我国总消费能源中的占比越来越多，2013-2019年国内清洁能源消费量占比[1]如图1-3所示。图1-32013-2019年国内清洁能源消费量占比清洁能源中，太阳能资源的发展最为迅速。在中国，太阳能资源十分丰富，对于人类来说，太阳能是取之不尽用之不竭的。目前，主要对太阳能的光、热资源加以研究和利用，包括太阳能光伏发电、太阳能集热、太阳能空调等。我国已经成为了全球最大的光热应用市场，光伏发电装机容量已达20468万千瓦，且随着技术的革新，增长速度提升较快，具有逐年提高的趋势，在未来发展当中，太阳能的贡献必将大放光彩。2013-2019年国内并网太阳能发电装机容量[1]如图1-4所示。
青岛大学硕士学位论文2图1-2清洁能源的构成近年来，相关科研人员对清洁能源的研究越来越多，推动了清洁能源技术的发展，大量的风能和太阳能等能源被合理使用，使其在我国总消费能源中的占比越来越多，2013-2019年国内清洁能源消费量占比[1]如图1-3所示。图1-32013-2019年国内清洁能源消费量占比清洁能源中，太阳能资源的发展最为迅速。在中国，太阳能资源十分丰富，对于人类来说，太阳能是取之不尽用之不竭的。目前，主要对太阳能的光、热资源加以研究和利用，包括太阳能光伏发电、太阳能集热、太阳能空调等。我国已经成为了全球最大的光热应用市场，光伏发电装机容量已达20468万千瓦，且随着技术的革新，增长速度提升较快，具有逐年提高的趋势，在未来发展当中，太阳能的贡献必将大放光彩。2013-2019年国内并网太阳能发电装机容量[1]如图1-4所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]以水为工质的面板式PV/T系统性能研究[J]. 唐李清,朱群志,荆树春,武明岩,陆佳伟. 太阳能学报. 2015(04)
[2]多功能太阳能辅助空气源热泵系统研究[J]. 李洪. 建筑节能. 2013(04)
[3]地表水源热泵应用中存在的问题及解决措施[J]. 赵小莲. 湖南农机. 2013(01)
[4]光伏/燃料电池联合发电系统的建模和性能分析[J]. 李春华,朱新坚,胡万起,曹广益,隋升,胡鸣若. 电网技术. 2009(12)
[5]对光伏热水墙体光电光热性能的数值模拟研究[J]. 季杰,韩俊,周天泰,何伟,裴刚,陆剑平. 太阳能学报. 2006(11)
[6]光伏-太阳能热泵在不同冷凝水温下的特性[J]. 裴刚,季杰,刘可亮,何汉峰,陆剑平,韩崇巍,何伟. 中国科学技术大学学报. 2006(10)
[7]一种新型全铝扁盒式PV/T热水系统[J]. 季杰,陆剑平,何伟,周天泰,裴刚. 太阳能学报. 2006(08)
[8]太阳能光伏光热一体化系统的实验研究[J]. 季杰,程洪波,何伟,陆剑平,T.T.Chow. 太阳能学报. 2005(02)
[9]光伏光热建筑一体化对建筑节能影响的理论研究[J]. 何伟,季杰. 暖通空调. 2003(06)
[10]寒区太阳能—土壤源热泵系统太阳能保证率的确定[J]. 余延顺,廉乐明. 热能动力工程. 2002(04)
博士论文
[1]不均匀温度和辐照分布对太阳能PV/T系统中光电性能影响的研究[D]. 汪云云.中国科学技术大学 2015
[2]蓄冷降温式太阳电池组件材料和热特性的理论与实验研究[D]. 秦红.广东工业大学 2011
硕士论文
[1]太阳能光伏光热—热泵系统动态模拟及优化研究[D]. 马晓丰.青岛理工大学 2018
[2]基于光伏发电余热的户式地源热泵供暖系统研究[D]. 毛杭倩媛.华北电力大学 2019
[3]太阳能补偿式土壤源热泵研究[D]. 周刚.陕西理工大学 2018
[4]北方地区土壤源热泵负荷失衡问题研究[D]. 王泽江.山东建筑大学 2018
[5]太阳能—土壤源耦合热泵系统特性分析及实验研究[D]. 袁晨宇.长沙理工大学 2017
[6]不同型式PV/T一体化系统的对比研究[D]. 徐亮.东南大学 2017
[7]基于TRNSYS地埋管地源热泵变流量系统仿真研究[D]. 杨少刚.山东建筑大学 2016
[8]太阳电池组件的水冷冷却流动传热特性及方法研究[D]. 肖泽成.广东工业大学 2012
[9]风光氢联合式独立发电系统应用研究[D]. 白树华.重庆大学 2007
本文编号：3561033
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