蓄能型蛇形管太阳能?——空气源复合热泵系统实验研究

蛇形管蓄能型太阳能——空气源复合热泵系统结合了空气源热泵技术、太阳能利用技术和蓄能技术三者的优点,是一种高效新型的热泵系统。在搭建好实验台后,通过实验分析了该系统在常规空气源热泵供热模式、蓄冷模式、取冷模式、蓄能热泵供热模式、边蓄热边供热模式下的性能特性。实验结果证明蓄能型蛇形管太阳能——空气源复合热泵系统运行高效、安全、稳定可靠。     

整体无阀机构太阳能冰箱的应用研究

在太阳能固体吸附循环制冷的基础上，采用无阀机构连接优化设计后的吸附床、冷凝器、蒸发器，构建成新型无阀机构的太阳能冰箱．将该太阳能冰箱分别在实验室内及实验室外进行静态实验及动态实验，得出了系统在一定辐射能量后的对外性能特性．所开展的研究工作为实用化的太阳能冰箱奠定了基础．     

蓄冷空调研究的应用与发展

论述蓄冷空调技术的发展,探讨蓄冷空调系统研究中的关键技术,如蓄冷槽中蓄冷剂冻结过程的相变传热、蓄冷系统的热力循环、蓄冷空调主探讨以及蓄冷空调系统的小型化。对所开发的一种家用冰蓄冷空调系统进行了理论分析与性能实验,为家用冰蓄冷空调系统的小型化。对所开发的一种家用冰蓄冷空高 系统进行了理论分析与性能实验,为家用冰蓄冷空调的进上步研究与开展提供了必实验数据。     

小型光伏半导体冰箱制冷/制热性能研究

提出了一种光伏半导体冰箱系统,分别在直流和交流供电的情况下对该系统的制冷、制热性能进行了实验研究．实验表明,制冷时该系统能维持箱内温度在5．0～10．0℃,制热时能维持箱内温度在62．0～68．0℃．此外,直流供电时的性能比较稳定,环境温度对其影响较小．该冰箱系统可用于户外缺电地区的食物、食品等进行保鲜或保温．     

准动态模型的直冷式冰箱系统仿真

在分析了冰箱冷凝器、蒸发器的瞬态过程对系统动态过程影响较小后，对冰箱冷凝器、蒸发器采用了稳态模型，建立了冰箱仿真的准动态模型．通过动态模型及实验数据的比较发现，冰箱仿真采用准动态模型同样能与实验数据吻合得很好．运行中发现，准动态模型不仅提高了仿真程序运行的稳定性，而且程序运行的速度提高了25％左右．     

光伏直驱冰蓄冷空调系统电能特性及蓄冷供冷性能分析

构建了一套由光伏直接驱动压缩机制冰蓄冷的空调系统,在典型多云天气下对压缩机运行稳定性及系统蓄冷供冷特性进行实验研究.实验结果表明,光电转换效率为10.99%,光伏逆控一体机的平均逆变效率约为96%,经逆变变频后三相电压、电流的最大不平衡度约为0.75%和1.99%;当瞬时辐照度大于111W/m~2时,系统压缩机即可正常启动且稳定运行,系统性能系数为0.232.系统在白天工作9h进行蓄冷,可以在夜间为26m~2房间供冷7.4h.     

采用自跟踪太阳能供电的多功能信息采集车研制

设计了一种跟踪精度高、性能稳定的太阳能自跟踪发电系统,采用该系统研制了一台多功能信息采集小车。该小车有自动避障和遥控两种运行方式,并可对多种环境数据进行实时采集。在运行过程中,发电系统可根据太阳光照强度调整太阳能电池板角度,使太阳能电池板的使用效率大大提高。实验证明该发电系统供电正常,小车运行稳定,数据采集准确。     

螺旋管式相变蓄能换热器的蓄冷特性

将螺旋管式相变蓄能换热器应用于太阳能-空气源复合热泵系统中,搭建了该系统的蓄冷试验台并进行蓄冷实验。通过实验测得了系统各测点的蒸发压力、冷凝压力以及所研究的相变蓄能换热器内部换热材料的温度。通过理论计算得出各环节的能量以及COP,并且绘制出了这些参数随时间变化的趋势图。最后分析了整个蓄冷实验过程中各个参数的变化规律和影响因素,总结了螺旋管式相变蓄能换热器的蓄冷特性。     

户用光伏交流冰箱系统的性能研究

针对昆明地区户用光伏交流冰箱系统的工作特性进行了实验研究,在不同天气条件下对所构建的系统性能进行了测试,测试结果表明,该系统冰箱的冷冻室最低温度可达-22℃,冷藏室温度为0~7℃,在晴天和多云天气情况下,系统带3kg水时制冷系数COP分别为0.08、0.05,系统带8kg负载时制冷系数COP分别为0.28、0.23;在阴雨天气情况下,蓄电池单独向系统供电可保证系统连续工作3d.该光伏冰箱系统在昆明地区运行稳定,并为户用光伏交流冰箱系统性能的进一步优化提供了依据.     

内融冰式冰盘管蓄冷槽传热性能研究

内融冰式冰盘管蓄冷槽是一种广泛应用的空调蓄冷装置,对这种蓄冷槽传热性能的掌握对于工程应用非常重要．现有的这种蓄冰槽模型均为同心圆柱模型,不能反映冰水密度差对这种蓄冰槽传热性能的显著影响．本文对内融冰式冰盘管蓄冷槽的蓄冷（结冰）和取冷（融冰）实验结果进行了仔细的分析,建立了传热性能动态模型．采用同心圆柱模型描述蓄冷过程,而对取冷过程采用了准同心圆阶段、偏心阶段和碎冰阶段的三段动态模型．合理地反映了融冰过程不同阶段由于冰水密度差造成的换热速率变化的机理,因此模型的适应性强,预测性好．实验对比的结果也说明该模型能够准确地反映不同入口流量、入口温度蓄／取冷过程的蓄／取冷速率、出口温度的变化,因此可直接为工程应用服务     

基于多端口能量路由器的微网系统及其调试

为加速推动能源互联网建设,对于其核心设备——能量路由器的研究具有重要意义。依托浙江某分布式能源示范工程,开展基于多端口能量路由器的小型微网系统研究与调试。阐述了工程用五端口双向能量路由器拓扑结构,并以此为基础构建微网系统,其包含分布式光伏、储能装置与具有电能自发自用功能的智慧小屋系统。在调试过程中,通过协调配合DC/DC变换器之间的技术参数与控制策略,平抑能量路由器输出侧直流母线电压波动,消除光伏出力无法下送至能量路由器的缺陷。能量路由器控制内部直流母排电压稳定与各端口功率平衡,保证微网安全可靠地并、离网运行。结果验证了以多端口能量路由器为核心设备组建微网系统的合理性与有效性,且调试优化过程对日后多端口能量路由器的实际工程应用具有指导价值。     

含源网络中复合储能式电力电子变压器的协调控制

因电力电子变压器（PET）自身难以应对电网电压的跌落或中断,为提升含源网络中PET低压直流侧的电能质量,文中拟将多类型复合储能系统的多端口DC / DC变换器与光伏系统相结合、以应用于工程实践。文中首先对多端口蓄电池采用能量流均衡控制进行优化,使各荷电状态接近同一值。后引入超级电容补偿负荷突变时的高频分量,减小充放电对蓄电池的冲击。再采用功率分配型控制对光伏系统进行并网,与复合储能系统进行协调控制,从而快速有效调节功率,对系统的稳定性进行优化。仿真结果表明,光储协调控制能提高PET的功率补偿能力以及对新能源的消纳能力,验证了光储系统应用在低压直流侧的有效性,提高了系统的可靠性和稳定性。     

光伏并网发电控制系统的研究

针对光伏并网发电系统的控制方法,分析了太阳能电池的基本原理,给出了太阳能电池的功率输出特性;为了使太阳能电池能够最大效率地将太阳能转化为电能,给出了采用电导增量法的太阳能电池最大功率点跟踪的控制策略;对于光伏并网逆变器,采用的是全桥逆变电路,其直流侧为电压型输入,交流侧为电流型输出,并通过滞环比较的控制方式对并网输出电流进行控制;最后建立了并网发电系统的仿真模型并进行仿真,结果显示并网电流能够很好的跟踪电网电压。     

基于高斯混合模型的光伏发电功率概率区间预测

随着世界经济的绿色发展,大力发展可再生能源逐渐成为共识。可再生能源中太阳能的开发利用已成为当前能源转型中的重要领域,并在很多科技发达国家得到了较广泛的应用。高精度的光伏发电功率预测对电力系统的优化调度、安全运行十分重要。由于光照强度和能见度等会影响太阳能发电量的随机性,提出一种基于高斯混合模型的光伏发电功率概率区间预测方法,通过利用K-means算法将光伏发电历史数据按天气进行划分,以划分后的预测误差为统计样本,采用高斯混合模型进行拟合并使用期望最大化算法估计模型参数,通过计算指定置信水平下的置信区间进行光伏发电功率概率区间预测。仿真结果表明所提方法在进行光伏发电功率区间预测时的性能评价指标均优于典型单一分布模型,证明了所提方法的准确性和适用性。     

由光伏直接供电的电动汽车无线充电系统控制策略

为提升光伏发电的就地消纳能力,弥补电动汽车有线充电存在的弊端,通过提出一种含电动汽车无线充电的直流微网拓扑结构,研究了由光伏直接向电动汽车供电的控制方法。该拓扑以光伏发电系统为基础,新增了以蓄电池、超级电容器组成的混合储能模块,光伏系统在为充电站自身负荷供电的同时,向电动汽车供电,对系统中各部分进行优化并提出相应控制策略。Simulink仿真与实验结果表明:混合储能模块可有效平抑光伏输出功率的波动;磁耦合谐振式无线电能传输方式可提高电动汽车充电效果;在保证电动汽车稳定充电的基础上促进了光伏消纳。验证了所提拓扑的可行性与控制策略的有效性。     

公共建筑光伏系统太阳能利用潜力评价

面对不断增长的能源需求及减少碳排放的双重挑战,提高城市可再生能源利用率,降低建筑能耗,发展光伏建筑一体化应用,实现建筑与新能源产业的融合发展显得非常重要.本研究选取包商银行公共建筑光伏系统,依据内蒙古包头市独特的气候特征,利用Ecotect求取典型建筑表面全年太阳辐射模型,基于最优系统配置方式,从高峰期能源潜力、经济潜力、社会潜力3个维度构建了光伏建筑太阳能利用潜力评价模型,对包商银行光伏系统太阳能利用潜力进行评价.研究结果表明:在极端气候期间,包商银行光伏系统以总电力需求的12.5％来缓解高峰期当地电网的压力,将用能高峰延迟了2 h;光伏系统25 a生命周期净收益104.66万元,基于光伏系统单位造价为7.9元/W,上网电价0.8元/kWh的情况下,系统投资可在5.15 a内收回,且单位造价、政府补贴与投资回收期之间具有三维耦合关系;光伏系统寿命期内的环境效益为0.096元/kWh,社会效益为11.93元/kWh.此评价模型为城市中光伏建筑的推广及光伏产业政策的制定提供借鉴.     

储能型光伏系统电池容量优化配置及经济性分析

独立型光储微电网作为光伏应用的有效形式得到了广泛的使用,其中系统的经济性优劣主要依赖储能的类型和配置调控方案。基于此,根据独立光伏系统的建模思想,在给定负荷变化规律的前提下,以最大化利用光伏输出能量为目标,建立光伏能量最大化利用模型,将光伏发电单元和储能单元作为整体进行容量优化配置。通过算例分析,获得目前较为典型的5种储能电池和光伏容量的优化配置结果,在此基础上,为使系统经济性最优,进一步引入年均成本为目标并建立相应模型,得到了5种电池和混合储能电池的经济对比分析结果,最后对5种电池对应的放电时间、循环效率和寿命进行了敏感性分析。结果表明,在同等配置条件且满足项目指标的要求下,能量型铅酸电池和功率型铅酸电池组成的混合电池具有更好的经济性,其次为钠硫电池和铁锂电池,全钒液流电池成本最高。     

光伏与市电联合供电系统的能量管理控制

选择市电作为补充能源,提出一种由太阳能光伏与市电联合的供电系统．该系统由太阳能电池、市电、DC—DC变换器和功率因数校正变换器组成,针对系统中存在两个供电电源问题,制定了合理的能量管理控制方案保证两个电源能协调工作,根据太阳能电池和负载的工作状态,确定控制系统合适的工作模式,以此来控制系统能量流,实验结果验证了所提出的能量管理控制方案的有效性.     

太阳能光伏电站场址选择问题的探讨

太阳能是环保、安全的可再生能源,伴随能源危机和环境污染问题的出现受到了越来越广泛的关注.基于太阳能发电的需求,全面认识太阳能光伏发电的原理和光伏发电系统的组成,把握影响光伏电站发电量的因素具有现实意义.结合云南省某光伏电站工程实例,探讨了太阳能光伏电站场址选择的相关技术问题,并对其进行了总结,为太阳能光伏发电场址选择提供借鉴.     

一种蝶式聚光新型太阳能汽车

设计了一种新型蝶式聚光太阳能汽车,阐述了其基本构造及工作原理,并对这种聚光系统所对应的光伏系统进行了计算与选型,分析认为此种太阳能汽车达到了一定的聚光效果,提高了太阳电池转换效率,但在行驶的过程中不太稳定,适合观光车,短途代步车等。