可测控的聚光式PV/T系统运行性能研究
发布时间：2021-04-07 13:19
太阳能是一种分布广泛,储量巨大且清洁的能源,在能源紧张和环境问题严重的今天尤其引起研究者们的重视。太阳能电池是最直接有效的光电利用方式,但在实际工程中会面临天气、占地、安装方式等因素的制约,所以寻找最适合的太阳能利用方式就成了研究的主流。本文的研究对象,便是一种将光伏电池组件与传热流道相耦合并使用CPC聚光镜进行聚光的热电联供系统。本文研究了聚光式光伏光热系统的基本原理,搭建了试验台,完成了与之匹配的测控系统,并在数据模拟的参考下用其采集实际运行数据,研究其运行特性,具体内容如下：（1）探究了聚光器与集热器的工作原理,创建相应数学模型,综合考虑聚光器的截取比和聚光均匀性问题,选取了合理的聚光器尺寸和集热器结构,完成整个实验台的结构设计。（2）利用ifix软件创建了针对整套系统的测控系统,可以满足对系统中包括电池板温度、水工质温度、电压、电流在内的各种参数共计45个测点进行监测,并可以控制系统管路连接方式、跟踪模式和流量大小以改变出口水温。在流量控制中引入PID闭环控制系统,经过反复实验确定了兼顾了稳定性和效率的比例、积分、微分、死区参数,并在后续实验中证明可以满足系统长期运行。（3）在...
【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】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 选题背景及其意义
1.1.1 选题背景
1.1.2 选题意义
1.2 太阳能技术研究现状
1.2.1 太阳能利用现状
1.2.2 国外研究现状
1.2.3 国内研究现状
1.3 课题研究内容
1.4 研究方案及难点
第二章 聚光式PVT热电联供系统
2.1 概述
2.2 CPC聚光系统
2.2.1 聚光原理
2.2.2 CPC聚光器的光学特性分析
2.2.3 CPC聚光器的制作
2.3 PV/T热电联产系统
2.3.1 光电系统
2.3.2 光热系统
2.4 本章小结
第三章 PV/T热电联产系统的测控系统
3.1 测控系统的功能概述
3.2 测控系统的结构
3.2.1 硬件结构的介绍
3.2.2 ifix软件介绍
3.3 测控系统的PID控制
3.3.1 PID原理及方法
3.3.2 PID参数调试
3.3.3 PID参数的确定
3.4 本章小结
第四章 PV/T热电联产系统的运行特性
4.1 系统的数学模型
4.1.1 系统热效率模型
4.1.2 系统电效率模型
4.2 系统的FLUENT模拟
4.3 系统的实际运行特性
4.3.1 定流量运行试验
4.3.2 定温度运行试验
4.3.3 定流量运行与定温度运行的比较
4.4 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 工作总结
5.2 未来工作展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]消除复合抛物面聚光器二次反射的设计研究[J]. 谢胡凌,魏进家,高阳,赵亮. 动力工程学报. 2015(07)
[2]能源结构调整与雾霾治理的最优政策选择[J]. 魏巍贤,马喜立. 中国人口·资源与环境. 2015(07)
[3]太阳能光伏光热一体化组件的应用特性实验研究[J]. 陈剑波,于海照,岳畏畏. 太阳能学报. 2015(01)
[4]光伏制造业:现状、前景及研究需求（四）[J]. Wolden C A,J.Kurtin,Baxter J B,Repins I,Shaheen S E,Torvik J T,Rockett A A,Fthenakis V M,Aydil E S,宋伟杰,杨晔,王维燕,李佳,沈文锋,曾俞衡,许炜. 太阳能. 2012(02)
[5]基于光伏/光热屋顶预制模块冷/热-电联供的研究[J]. 张行星,苏亚欣,赵旭东. 建筑热能通风空调. 2010(02)
[6]光伏/光热（PVT）系统概况与评价[J]. 王宝群,姚强,宋蔷,卢智恒. 太阳能学报. 2009(02)
[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]中国能源安全及其可持续发展——浅论太阳能光伏发电的现代建筑应用[J]. 金磊. 安全与健康. 2005(07)
[9]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)
[10]不同自然冷却方式对光伏墙体性能影响的理论与实验研究[J]. 季杰,何伟. 太阳能学报. 2001(04)
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
硕士论文
[1]光伏光热综合利用系统集热器结构设计与性能研究[D]. 彭文.湖南大学 2013
[2]窗式太阳能PV-T系统性能研究及优化[D]. 孙爱洲.南京理工大学 2013
[3]分布式光伏电源接入配电网对电能质量的影响及对策[D]. 许正梅.华北电力大学 2012
[4]复合抛物面聚光型太阳能电热联用系统性能实验[D]. 王科.重庆大学 2008
[5]菲涅尔透镜聚光型太阳能电池光电/光热综合利用性能研究[D]. 张翼中.重庆大学 2007
本文编号：3123565
【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】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 选题背景及其意义
1.1.1 选题背景
1.1.2 选题意义
1.2 太阳能技术研究现状
1.2.1 太阳能利用现状
1.2.2 国外研究现状
1.2.3 国内研究现状
1.3 课题研究内容
1.4 研究方案及难点
第二章 聚光式PVT热电联供系统
2.1 概述
2.2 CPC聚光系统
2.2.1 聚光原理
2.2.2 CPC聚光器的光学特性分析
2.2.3 CPC聚光器的制作
2.3 PV/T热电联产系统
2.3.1 光电系统
2.3.2 光热系统
2.4 本章小结
第三章 PV/T热电联产系统的测控系统
3.1 测控系统的功能概述
3.2 测控系统的结构
3.2.1 硬件结构的介绍
3.2.2 ifix软件介绍
3.3 测控系统的PID控制
3.3.1 PID原理及方法
3.3.2 PID参数调试
3.3.3 PID参数的确定
3.4 本章小结
第四章 PV/T热电联产系统的运行特性
4.1 系统的数学模型
4.1.1 系统热效率模型
4.1.2 系统电效率模型
4.2 系统的FLUENT模拟
4.3 系统的实际运行特性
4.3.1 定流量运行试验
4.3.2 定温度运行试验
4.3.3 定流量运行与定温度运行的比较
4.4 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 工作总结
5.2 未来工作展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]消除复合抛物面聚光器二次反射的设计研究[J]. 谢胡凌,魏进家,高阳,赵亮. 动力工程学报. 2015(07)
[2]能源结构调整与雾霾治理的最优政策选择[J]. 魏巍贤,马喜立. 中国人口·资源与环境. 2015(07)
[3]太阳能光伏光热一体化组件的应用特性实验研究[J]. 陈剑波,于海照,岳畏畏. 太阳能学报. 2015(01)
[4]光伏制造业:现状、前景及研究需求（四）[J]. Wolden C A,J.Kurtin,Baxter J B,Repins I,Shaheen S E,Torvik J T,Rockett A A,Fthenakis V M,Aydil E S,宋伟杰,杨晔,王维燕,李佳,沈文锋,曾俞衡,许炜. 太阳能. 2012(02)
[5]基于光伏/光热屋顶预制模块冷/热-电联供的研究[J]. 张行星,苏亚欣,赵旭东. 建筑热能通风空调. 2010(02)
[6]光伏/光热（PVT）系统概况与评价[J]. 王宝群,姚强,宋蔷,卢智恒. 太阳能学报. 2009(02)
[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]中国能源安全及其可持续发展——浅论太阳能光伏发电的现代建筑应用[J]. 金磊. 安全与健康. 2005(07)
[9]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)
[10]不同自然冷却方式对光伏墙体性能影响的理论与实验研究[J]. 季杰,何伟. 太阳能学报. 2001(04)
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
硕士论文
[1]光伏光热综合利用系统集热器结构设计与性能研究[D]. 彭文.湖南大学 2013
[2]窗式太阳能PV-T系统性能研究及优化[D]. 孙爱洲.南京理工大学 2013
[3]分布式光伏电源接入配电网对电能质量的影响及对策[D]. 许正梅.华北电力大学 2012
[4]复合抛物面聚光型太阳能电热联用系统性能实验[D]. 王科.重庆大学 2008
[5]菲涅尔透镜聚光型太阳能电池光电/光热综合利用性能研究[D]. 张翼中.重庆大学 2007
本文编号：3123565
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