太阳能聚光PV/T热电联产系统的应用研究

【摘要】：以聚光式太阳能光伏光热(PV/T)热电联产系统为对象,分析了抛物面聚光式太阳能光伏光热(PV/T)热电联产系统的集成机理,着力研究了系统构成方式、系统光电效率以及系统的热力学性能,构建了系统电效率计算模型与传热网络图及热平衡方程,并对系统的散热工质流量与供能效率进行了计算分析。同时搭建了聚光式太阳能光伏光热热电联产系统测控系统试验台,通过对试验台系统的聚光、光电、光热三个系统的研究分析,阐明了各个系统的原理与组成,分别说明了三套系统的特点和应用优势,提出了测控系统的监测控制界面和基于PID的控制算法,开发了聚光式太阳能光伏光热热电联产系统运行性实时测控软件包。软件包的应用建立了适用于热电联产系统的测控系统,有效地提高了联产系统运行效能研究效率,也为系统的产品化推广提供了测控理论与实践支持。研究表明,本系统具有较高的太阳能综合利用效率和良好的运行稳定性,能够实现系统的长时间、低成本、高效率的稳定运行,与传统单一方式的太阳能利用技术相比具备明显优势。抛物而聚光式太阳能光伏光热(PV/T)热电联产系统的研究为实现太阳能的高效综合利用奠定了一定的理论基础,为CPC-PV/T系统产业化发展提供了技术支撑。 【关键词】：太阳能 聚光式光伏光热 热力系统 计算 测控系统
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM61
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 课题研究背景9-11
• 1.2 光伏光热综合利用技术国内外研究现状与发展趋势11-15
• 1.2.1 太阳能利用技术研究现状11-12
• 1.2.2 太阳能PV/T综合利用的发展概况12-14
• 1.2.3 PV/T发展趋势14-15
• 1.3 课题主要研究内容15-17
• 第2章 聚光式PV/T热电联产系统分析17-27
• 2.1 聚光式PV/T热电联产系统概述17-18
• 2.2 CPC曲面聚光系统18-23
• 2.2.1 CPC聚光系统的光学特性分析19-22
• 2.2.2 CPC聚光系统的换热特性分析22-23
• 2.3 光电系统23-24
• 2.3.1 光电系统组成23-24
• 2.3.2 光电系统的特点24
• 2.4 光热系统24-26
• 2.4.1 光热系统组成24-26
• 2.4.2 光热系统的特点26
• 2.5 本章小结26-27
• 第3章 聚光式PV/T热电联产系统性能分析27-38
• 3.1 概述27
• 3.2 光电性能计算27-29
• 3.2.1 光电效率计算模型的建立27-28
• 3.2.2 光电效率的主要影响因素分析28
• 3.2.3 系统案例分析28-29
• 3.3 光热系统热力性能分析29-37
• 3.3.1 光热系统结构特点29-30
• 3.3.2 系统传热性能的网络分析30-31
• 3.3.3 光热效率计算模型的建立31-33
• 3.3.4 光热效率的主要影响因素分析33
• 3.3.5 系统算例分析33-37
• 3.4 本章小结37-38
• 第4章 聚光式PV/T系统测控系统38-58
• 4.1 概述38
• 4.2 测控系统的结构设计38-41
• 4.2.1 测控系统概述38
• 4.2.2 测控系统功能及特点38-41
• 4.3 CPC聚光式PV/T系统运行性能实时测控系统研制41-56
• 4.3.1 系统的硬件组成42-44
• 4.3.2 系统的软件组成及组态44-45
• 4.3.3 控制系统的PID控制算法45-46
• 4.3.4 HMI界面设计46-56
• 4.4 本章小结56-58
• 第5章 总结与展望58-61
• 参考文献61-66
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果66-67
• 致谢67

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