检索结果-南通市图书馆

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

光伏光热一体化热泵系统建模及解耦控制研究

光伏光热一体化热泵系统建模及解耦控制研究

作者：周兴操广西大学

学位级别：硕士

太阳能是可再生能源中占比最大、获取方式最直接的一种能源形式,对其的开发利用已经被全球视作缓解环境问题和能源危机的有效方案。可同时生产电能和热能的光伏光热一体化热泵（PV/T-SAHP）技术,实现了对太阳能的高效利用,具有十分广阔... 详细信息

太阳能是可再生能源中占比最大、获取方式最直接的一种能源形式,对其的开发利用已经被全球视作缓解环境问题和能源危机的有效方案。可同时生产电能和热能的光伏光热一体化热泵（PV/T-SAHP）技术,实现了对太阳能的高效利用,具有十分广阔的研究与发展前景。本文对PV/T-SAHP系统进行了动态建模及解耦控制系统的研究,实现了对系统热电产出的分别控制。首先,搭建了光伏光热一体化热泵系统的的实验平台。设计合理,运行高效的PV/T-SAHP系统实验平台是电热效率等性能参数研究,系统仿真模型及理论成果验证等工作顺利展开的基础。其次,选择主成分分析法（PCA）对实验平台采集的数据进行预处理并与Elman神经网络算法共同构成热泵热量传递系数的预测模型。通过实验验证了该PCA-Elman神经网络预测模型精度较高,利用热泵热量传递系数简化热泵复杂的工作过程是可行的。接着,基于PCA-Elman神经网络的预测模型建立了简化的PV/T-SAHP系统的动态模型。模型由采用集总参数法建立的光伏组件、集热水箱、蒸发器、蓄热水箱等核心器件的热量平衡方程组构成,可较好模拟系统真实的运行情况。最后,在PV/T-SAHP系统的动态模型的基础上,采用对角矩阵解耦法完成解耦器的求解并将其与IMC-PID控制器连接建立起IMC-PID串联解耦控制系统,实现对系统中光伏板温度以及蓄热水箱温度的独立控制。

关键词：光伏光热一体化热泵热量传递系数 PCA-Elman 动态建模 IMC-PID串联解耦控制

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

太阳能光伏光热一体化系统性能影响因素

热力发电 2015年第11期44卷 20-25,31页

作者：余长富阮应君吴家正同济大学机械与能源工程学院上海201804

为分析太阳能光伏光热一体化(PV/T)系统热效率、电效率和火用效率等性能的影响因素,设计并构建了PV/T实验系统,基于全天太阳能辐照度、环境温度、入口水温度等参数和与光伏(PV)对比子系统性能的比较,分析了冷却流体、入口水流量、太阳... 详细信息

为分析太阳能光伏光热一体化(PV/T)系统热效率、电效率和火用效率等性能的影响因素,设计并构建了PV/T实验系统,基于全天太阳能辐照度、环境温度、入口水温度等参数和与光伏(PV)对比子系统性能的比较,分析了冷却流体、入口水流量、太阳能电池覆盖率对PV/T系统性能的影响。结果表明:PV/T系统集热器平均电效率较PV对比子系统集热器提高了0.91%;入口水流量较小时,PV/T系统集热器热效率和电效率均较低,但其能够获得较高的出口水温度和火用效率;PV/T系统集热器热效率与太阳能电池覆盖率呈现负相关关系,PV/T系统集热器电效率与太阳能电池覆盖率呈现正相关关系。

关键词：太阳能光伏光热一体化集热器电效率热效率火用效率水流量电池覆盖率

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

新型太阳能光伏光热一体化系统性能实验研究

可再生能源 2018年第10期36卷 1449-1454页

作者：张远巍郭枭汪凌飞田瑞内蒙古工业大学能源与动力工程学院内蒙古呼和浩特010051 内蒙古工业大学风能太阳能利用技术教育部重点实验室内蒙古呼和浩特010051

文章提出了一种新型热管式太阳能光伏光热(PV/T)一体化系统,并提出了能够表征主动式PV/T系统能量收益的参数—实际能量收益率。在同一工况下,对热管式PV/T系统和PV系统进行测试研究,分析不同影响因素对热管式PV/T系统光电转化效率、光... 详细信息

文章提出了一种新型热管式太阳能光伏光热(PV/T)一体化系统,并提出了能够表征主动式PV/T系统能量收益的参数—实际能量收益率。在同一工况下,对热管式PV/T系统和PV系统进行测试研究,分析不同影响因素对热管式PV/T系统光电转化效率、光热转化效率及实际能量收益率的影响规律。研究结果表明:当热管式PV/T系统的循环流量为320 L/h时,该系统的实际能量收益率最大;同一工质流量下,光热转化效率对热管式PV/T系统实际能量收益率的影响远大于光电转化效率;热管式PV/T系统的实际能量收益率比PV系统高29.09%。

关键词：光伏光热一体化光电效率光热效率实际能量收益率

基于相变储能的光伏光热一体化系统优化设计研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于相变储能的光伏光热一体化系统优化设计研究

作者：刘士渤沈阳建筑大学

学位级别：硕士

近年来,北方严寒地区冬季室内通风换气的方式成为世界研究热点。本文从传统太阳能新风换气机出发,提出并设计相变储能——太阳能光伏光热一体化(PVT)系统,将太阳能新风系统、相变储能系统、光伏发电系统,太阳能生活热水系统有机结合。... 详细信息

近年来,北方严寒地区冬季室内通风换气的方式成为世界研究热点。本文从传统太阳能新风换气机出发,提出并设计相变储能——太阳能光伏光热一体化(PVT)系统,将太阳能新风系统、相变储能系统、光伏发电系统,太阳能生活热水系统有机结合。冬季在太阳光照充足的情况下,新风由PVT系统加热经过相变储能系统相变换热后进入室内。当太阳辐射量不足,PVT所加热得空气温度达不到标准送风温度,相变储能系统相变材料凝固放热继续加热新风。夏季PVT系统利用太阳能供应生活热水。PVT系统运行用电由自身光伏发电提供,减少能源消耗,降低运行费用。系统一体化程度高,制作简单,安装方便。设计并搭建相PVT系统实验平台,优选1650mm×992mm的单晶硅电池板作为装置的集热板,采用间距为20mm的毛细管网配合导热硅脂和橡塑保温棉构建太阳能热水系统;应用玻璃盖板与太阳能光伏板正面构造30mm的空腔组成太阳能新风系统;搭配11OAh的蓄电池、12V控制器作为光伏发电系统;利用分析纯癸酸作为相变储能材料,掺入浮石来改善材料的热导率,材料使用200mm直径PET管和有机玻璃封盖封装,封盖内冲击24个直径为20mm的孔槽,插入相同直径的PET管通入新风。测试夏季工况太阳能辐射和热水循环工况内部循环水温,太阳能辐射照度最大值996.7W/m2的工况下最高出水温度为42.1℃,控制流量和入口水温测试出口处的水的温度,在入口水流量为1L/min、3 L/min和5 L/min时系统对太阳能的平均吸收效率为32.06%、44.46%和53.03%,系统发电效率为6.37%、7.27%和7.67%。冬季控制新风出口风速为1.5m/s,测试从9:00到20:00,PVT系统将室外新风加热最高温度为33℃,通过相变储能装置后温度稳定在22℃附近,波动较小。建立相变储能系统和PVT系统的三维仿真模型,编写实时动态太阳能辐射照度和入口温度的UDF,对测试工况进行三维仿真模拟,结果显示模拟值与实验值具有一致的趋势和相近的数值,误差范围在5%以内。参数设置求解方法正确,模拟结果可靠。改变相变储能模型的封装方式和内部换热管数,进行优化模拟,内封装方式要比外封装方式的熔化速率快45.37%,换热管数从1根增加到24根,相变材料完全熔化时间从6500s减小至1500s。相变储能——太阳能光伏光热一体化(PVT)系统与传统新风换热系统相比应用更完整,产生的新风和生活热水温度稳定,满足舒适性要求。系统个不需要外接电源,节能效果显著,解决了舒适性需求与节能环保之间的矛盾,为北方严寒地区新风和生活热水的提供了新的思路和方向。

关键词：相变储能光伏光热一体化实验研究数值模拟

两种不同结构的光伏光热一体化系统的性能分析

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

可再生能源 2017年第12期35卷 1786-1790页

作者：卢涛蒋绿林傅杰常州大学动力工程系江苏常州213016

文章对光伏光热一体化热泵(PV/T-HP)系统和光伏光热一体化热管(HP-PV/T)系统进行了对比实验,并分析了这两种PV/T系统的热水温度、光热转化效率、光电转化效率、光伏电池板温度、火用效率以及一次能源节约效率等参数。研究结果表明:PV/T... 详细信息

文章对光伏光热一体化热泵(PV/T-HP)系统和光伏光热一体化热管(HP-PV/T)系统进行了对比实验,并分析了这两种PV/T系统的热水温度、光热转化效率、光电转化效率、光伏电池板温度、火用效率以及一次能源节约效率等参数。研究结果表明:PV/T-HP系统的光热转化效率、光电转化效率相对较高;通过火用效率分析可知,以节约用电或发电为主要目的时,宜采用HP-PV/T系统;通过一次能源节约效率分析可知,PV/T-HP系统节约化石能源的能力要优于HP-PV/T系统,并且以供热为主要目的且需热量较大时,适宜采用PV/T-HP系统。

关键词：光伏光热一体化热泵热管温度效率能量收益

基于太阳能光伏光热一体化的复合能源市场研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于太阳能光伏光热一体化的复合能源市场研究

作者：潘雨婷东南大学

学位级别：硕士

太阳能作为一种重要的可再生能源,关系着国家能源安全和节能高效发展。近年来,分布式光伏技术凭借清洁环保、节约用地等优点飞速发展、广泛应用,然而部分地区弃光限电、补贴资金存在缺口等问题也被逐渐暴露出来。2018年5月颁布的《关于2... 详细信息

太阳能作为一种重要的可再生能源,关系着国家能源安全和节能高效发展。近年来,分布式光伏技术凭借清洁环保、节约用地等优点飞速发展、广泛应用,然而部分地区弃光限电、补贴资金存在缺口等问题也被逐渐暴露出来。2018年5月颁布的《关于2018年光伏发电有关事项的通知》实行“补贴退坡”,推动光伏产业从速度时代跨入质量时代。“健全市场机制,开放售电侧”和“加强技术研发,发展‘光伏+’”成为了光伏产业转型期的新路线。本文立足于电力市场化改革的时代背景,针对分布式光伏电力市场的供求关系,提出了一个“发电用户享有优先购买权”的微电网交易体系,并以此为依据安排了微电网的交易顺序:三个层次交易的参与者依次为发电用户群、发电用户与非发电用户群、微电网与大电网。根据发生条件、交易结果将可能出现的情况细化为10种,基于发电用户的用电效用函数、用电用户的支出函数,构建了包含所有可能情况的数学模型。以降低购电侧的总支出费用和提升售电侧的总效益为目标,采用博弈论理论对部分数学模型中的均衡点进行了证明与求解,给出了关于交易电价与售电侧自用电策略方面的建议。随后,本文将基于光伏发电的微电网体系延伸至基于PV/T系统的热电微网。将PV/T系统的实验结果与普通热电厂的热电联产模型进行对比,结果表明基于PV/T系统的热输出品质较低,以此为前提对微热网的消费对象、计量方式和设备设施展开了规划。本文接着对分开销售、捆绑销售和混合捆绑销售这三种热、电销售模式进行了数值模拟,验证了混合捆绑销售的优越性,并就热、电销售模式在现实市场中的应用提出了几点思考。最后本文以江苏省某工业园为例,对基于PV/T系统的复合能源市场进行了仿真。结果显示参与者的收益都得到了一定程度的提升,尤其是购电侧在非合作不完全信息静态博弈中作为领导者,制定交易电价,购电支出减少显著。用户个体与大电网的交互量下降明显,对大电网的依赖程度有所降低。原本无法消纳的低温热水也通过微热网交易充分市场化。

关键词：光伏光热一体化能源交易博弈论热电联产捆绑销售

R290太阳能光伏光热一体化热泵热水器系统性能研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

R290太阳能光伏光热一体化热泵热水器系统性能研究

作者：蒋澄阳上海交通大学

学位级别：硕士

现如今,随着人口的快速增长和社会经济的蓬勃发展,全球范围内的能源需求也在不断快速提升。与此同时,不断提高的碳排放量也成为了当今社会的重要环境问题。目前,全球建筑能耗占能源消耗总数的五分之一左右。在2009年,我国的建筑能耗占... 详细信息

现如今,随着人口的快速增长和社会经济的蓬勃发展,全球范围内的能源需求也在不断快速提升。与此同时,不断提高的碳排放量也成为了当今社会的重要环境问题。目前,全球建筑能耗占能源消耗总数的五分之一左右。在2009年,我国的建筑能耗占比已经达到了23.39%,并且这一数字目前依旧在不断的变大。节能技术在我国建筑能源消耗方面有着巨大的发展潜力。随着太阳能、风能这些可持续能源的不断发展,我国的能源结构也必将变得更加合理。同时,作为有着远超电加热及燃气加热效率的热泵技术,能够满足我国部分供热需求。光伏电池的发电效率会受到其工作温度的影响。根据现有的实验结果,多晶硅电池的温度每升高1℃,光电转化效率就会下降0.4%。因此,为了提高光伏电池的效率,目前有很多降低光伏电池温度的研究,其中,PV/T集热器就是一种综合利用光伏光热能源的装置。目前有很多种类的PV/T集热器,主要可以通过工作介质来区分。常见的工作介质有空气,水,制冷剂和热管。当空气和水用作PV/T集热器的工作介质时,空气和水往往也需要承担供热的功能,所以它们会被加热到较高的温度,这就与降低光伏板温度从而提升光电转换效率的初衷产生了矛盾。本文提出了一种PV/T热泵系统,将光伏板与热泵系统结合。热泵系统所用的制冷剂为R290,是一种环境友好型制冷剂,它的臭氧层破坏指数和温室效应指数分别是0和3。热泵的蒸发器固定在光伏板的背部成为一个PV/T集热器,它一方面可以通过蒸发器吸收热量降低光伏板温度提升光电转换效率,另一方面它也能回收一部分无法被转化为电能的太阳能,作为热泵的热源来制备生活热水。同时,由于制冷剂蒸发时温度是固定的,且相比于空气或水作为工质,它的温度更低,所以在系统运行过程中,光伏板表面温度分布更加有利于提升效率。基于上述理论,本文设计并搭建了PV/T热泵热水器的实验台,并于2017年夏季在挪威的特隆赫姆进行相关实验研究。根据实验结果,实验系统的光电转化效率最高可达15.5%,比厂家给出的额定效率高出约6.9%。光伏板的效率主要受太阳辐照,环境温度和太阳光入射角度的影响。环境温度升高会降低光伏板的效率。而太阳辐照对光伏板效率的影响则较为复杂,通常情况下,较强的太阳辐射会一定程度上降低光伏板的发电效率。PV/T集热器能够吸收太阳能中的热能,当太阳辐照较低的情况下,它还能从环境中吸收热能,据实验结果显示,它的集热效率在0.45和0.77之间。冷凝器的供水温度会极大的影响热泵的COP,随着供水温度的不断提升,热泵的COP不断下降。同时,太阳辐照和环境温度对热泵COP有着正面影响。当一箱水从14.8℃加热至50.6℃时,热泵的平均COP可以达到4.3。光电转换效率和COP的相对测量误差分别为5%和5.2%。基于EES,本文建立了PV/T热泵系统的仿真模型,研究了该系统在不同地区及气候条件下的工作情况。通过对比仿真结果和实验结果,该模型的有效性得到了验证。利用该模型,计算了系统在2017年4月30日上海的工作表现,并与2017年5月29日在特隆赫姆的实验结果进行对比,结果表明,较高的环境温度有利于系统综合性能的提升。同时,也利用该模型对PV/T热泵系统在上海,奥斯陆和新德里这三个城市的全年运行情况进行了分析。在计算过程中,月平均气温,太阳辐照和风速被用作环境参数。结果表明,在上海,奥斯陆和新德里,系统的平均COP分别为3.5,2.8和4.4,光电转换效率分别是16.4%,17.3%和15.5%。为了提升系统在缺少日照的寒冷地区的性能表现,可以采用变频压缩机或并联管翅式蒸发器。

关键词：太阳能光伏光热一体化热泵仿真性能系数

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

太阳能光伏光热一体化技术的研究及应用

电源技术 2014年第10期38卷 1958-1960页

作者：荆树春朱群志陆佳伟上海电力学院能源与机械工程学院上海200090

太阳能光伏光热一体化系统既可以产生电能又可以回收热能。介绍了传统太阳能光伏电池热利用(PV/T)系统及新型PV/T系统的基本形式,分析了不同PV/T系统的特征。指出了太阳能光伏光热建筑一体化技术不仅能获取电能和热能,还可以有效利用所... 详细信息

太阳能光伏光热一体化系统既可以产生电能又可以回收热能。介绍了传统太阳能光伏电池热利用(PV/T)系统及新型PV/T系统的基本形式,分析了不同PV/T系统的特征。指出了太阳能光伏光热建筑一体化技术不仅能获取电能和热能,还可以有效利用所获取的能量,具有良好的应用前景。

关键词：太阳能光伏光热一体化光伏光热建筑一体化

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

联合热泵的光伏光热一体化系统的性能评价

可再生能源 2013年第11期31卷 1-4,9页

作者：荆树春朱群志段芮张静秋李赫男上海电力学院能源与机械工程学院上海200090 大连市锅炉压力容器检验研究院辽宁大连116016

建立了联合热泵的光伏光热一体化系统和水冷式光伏光热一体化系统的数学模型,比较了两者的光伏电池温度、热水温度、电效率、热效率以及能量收益。研究结果表明,联合热泵的光伏光热一体化系统的光伏电池温度远低于水冷式光伏光热一体化... 详细信息

建立了联合热泵的光伏光热一体化系统和水冷式光伏光热一体化系统的数学模型,比较了两者的光伏电池温度、热水温度、电效率、热效率以及能量收益。研究结果表明,联合热泵的光伏光热一体化系统的光伏电池温度远低于水冷式光伏光热一体化系统,能达到较高的电效率和热效率。通过分析得出:联合热泵的光伏光热一体化系统的能量收益低于水冷式光伏光热一体化系统,但在以供热为主的情况下,联合热泵的光伏光热一体化系统具有明显的优势。

关键词：热泵光伏光热一体化温度效率能量收益