太阳能变频水泵系统及其节能效果的研究

发布时间：2020-10-09 17:41

　　为了解决当前能源短缺和环境污染严重的问题,就必须大力开发和利用太阳能,太阳能是一种“取之不尽,用之不竭”的清洁可再生能源。太阳能的利用将被当作今后可持续发展的主要内容。太阳能水泵系统是一种典型高效利用太阳能的手段,主要是把太阳能转化为电能来驱动水泵运行。在“十二五”规划中,明确提出要把水泵电机的调速技术当作节能的至关重要的手段,具有高精度、高效率、高性能等优点使其成为本设计的首选装置。本设计通过综合研究太阳能水泵系统和变频恒压调速系统,把两个系统有效结合运用在实际供水工程,对今后的发展很很大的经济效益和应用前景。本设计主要以WQ3-20-0.75的试验泵为基础,通过分析该试验泵的性能参数来对太阳能系统的合理配置,例如太阳能电池板、蓄电池、逆变器、变频器的选取设计等,使其运行过程中能提供稳定电源。对试验泵进行性能参数和尺寸分析,对比分析几种供水方案,得出变频恒压供水是较符合运行条件和节能的方式,并对恒压设备的配置做出分析计算。最后根据两个系统合理有效的搭配使其成为一个完整的太阳能变频水泵系统,并对其进行成本比较和节能效果分析。通过对整个系统的设计、试验研究和对实验数据的处理得出的节能效果分析验证,发现太阳能变频水泵系统节能效果显著,在实际应用中是经济可行的,具有广阔的应用前景和社会经济效益。
【学位单位】：湖南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：TK519
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章绪论
    1.1 研究的背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 太阳能简介及太阳能目前利用现状
        1.2.2 光伏水泵系统的研究
        1.2.3 变频调速技术的发展
    1.3 本文研究的主要内容
    1.4 技术路线
第二章太阳能变频水泵系统的设计
    2.1 技术基础
    2.2 太阳能供电系统的设计
        2.2.1 太阳能电池板的选型
        2.2.2 蓄电池的选用
        2.2.3 逆变器的选择
        2.2.4 变频器的特性与选择
        2.2.5 太阳能独立供电部分
    2.3 变频恒压供水系统
        2.3.1 供水方案的选择
        2.3.2 变频调速原理
        2.3.3 水泵变频调速的节能原理
    2.4 本章小结
第三章试验测试设备与研究方法
    3.1 整个试验装置
        3.1.1 试验装置
        3.1.2 试验设备设计系统
    3.2 试验仪器
    3.3 试验项目
    3.4 试验方法
        3.4.1 性能试验测试方法
        3.4.2 变转速试验方法
        3.4.3 出口恒压实验方法
    3.5 试验数据
        3.5.1 测量数据
        3.5.2 转速n变化对试验泵性能的影响
    3.6 本章小结
第四章太阳能变频水泵系统的节能效果分析
    4.1 太阳能变频水泵系统的节能分析
    4.2 转速调节与水泵参数的变化
        4.2.1 H-Q曲线的变化
        4.2.2 轴功率N-Q曲线的变化
    4.3 试验数据处理及节能效果分析
    4.4 成本比较分析
    4.5 本章小结
第五章结论
    5.1 结论
    5.2 讨论
参考文献
致谢
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