太阳能聚光光伏-膜蒸馏海水淡化复合系统研究

提出一种可在海岛或偏远地区同时产生电力和淡水的聚光光伏-膜蒸馏海水淡化复合系统。对该系统的工作原理以及结构设计进行介绍。对系统的聚光结构进行光学仿真,研究汇聚到太阳电池上的光线接收率及能流密度的均匀性,结果表明,入射角在15°以内时,位置聚光比方差均小于0.8。在实际天气条件下对系统进行实验研究,结果表明,在夏秋季太阳辐照度为800 W/m²的条件下,系统每小时淡水产量可达375.8 g/m²,产水效率可达33.1%,每小时平均输出功率可达61.7 W/m²,电效率为8.0%,系统整体效率可达41.3%。在冬季条件下,对光伏发电功率和发电效率影响不大,但对装置的产水量有较明显的影响,但产水效率仍可达到26%以上。     

聚光跟踪光伏&光热一体机热性能

综合考虑聚光跟踪光伏&光热一体机在不同气候条件下的工作状况,设计一套光热装置,解决聚光光伏电池板的温升问题,并将部分无法转换成电能的太阳能以热能的形式收集起来。通过测试验证,该光热装置可有效解决聚光光伏电池片的散热问题,还可收集太阳光热,获取利用价值较高的热水,从而达到高效、低成本太阳能光伏&光热的综合利用;在不需热水的条件下,通过辅助内循环控制,该光热装置还可确保聚光光伏单独运行;考虑阴雨天气,通过手动加热控制,可确保阴雨天气的热水供应。     

一种低倍聚光光伏系统的实验研究

提出一种拟抛物面聚光器,利用廉价的聚光器来代替电池组件,以此来降低成本。此聚光系统采用光电跟踪方法使聚光器始终正对着太阳。建立了实验系统,并通过实验分析此聚光光伏系统的性能。     

一种聚光型太阳能光伏系统的研究

讨论了多平面镜作直线布置的聚光器设计原理,给出了单镜面的面积计算方法和平面镜二维旋转角度的计算方法,并分析了在太阳能电池接收最佳光强Em可获得最佳发电量控制策略要求。实验采用9平面镜构成抛物面聚光器,太阳能电池接收光源达到额定光强的5倍左右,在太阳能电池标准配置下很大地提高了光伏系统的输出功率。     

聚光型光伏&光热一体机热交换系统的试验研究

综合考虑聚光型光伏&光热一体机在不同气候条件下,电池片的散热方案,研制了一套热交换系统,并对其进行试验研究.结果表明:采用层压技术将电池片与冷却器组合在一起,可把聚光光伏电池片的工作温度有效控制在60℃以下;利用冷却器的水介质同步收集无法转换成电能的太阳能,得到约58℃的温水;通过集热板对冷却器流出的温水进行二次加热,获得约78℃的高温热水.经过实测,掌握了一体机在不同季节,电池片工作温度的控制规律,一体机的光电和光热总效率达到60％以上,实现了高效率、低成本太阳能光伏&光热的综合利用.     

智能光伏海水淡化系统的研究与开发

为推广海水淡化技术的应用、就地解决偏远海岛的淡水供应问题,研究智能光伏反渗透海水淡化控制技术,开发双输出逆变控制器,实现根据太阳辐照度的系统启停和运行模式切换、通过水泵调速控制实施最大功率点跟踪,集成基于进/出水导电率/压力及液位监测的运行状态判断和故障保护功能,并将柴油发电机等作为后备电源,以保证连续阴雨天时的淡水供应。小型样机系统的实验表明,配置3.6 kW光伏阵列能保证晴天条件下日产1 t淡水,并具有全自动运行可靠、设备维护措施全等特点,尤其适宜在无电和缺乏技术人员的地区推广应用。     

光伏反渗透海水淡化系统的研究与开发

针对光伏反渗透海水淡化系统的控制装置易受海水及盐雾腐蚀的问题,开发新型双输出光伏调速逆变控制器。用一台控制器对提升泵和高压泵实施相互协调的调速控制,提高系统的可靠性、降低控制器成本。提出基于太阳辐射量和设备成本的配套光伏阵列功率实用优化算法以及系统日产水能力估算方法。实验结果表明,系统运行稳定,最大功率点跟踪控制精度高,产水量与理论计算结果吻合。     

一种新型海水淡化装置

本文就海水的淡化进行了阐述，并由此提出了采用制冷技术取淡水的新颖方法。     

一种新型太阳能海水淡化系统的实验研究

介绍了一种新型的太阳能海水淡化方法,即结合太阳能空气集热器和太阳能热管、利用空气增湿除湿来实现海水淡化。分别进行了电吹风模拟太阳能空气集热器的蒸发器实验,以及结合3m2太阳能空气集热器和热管集热器的实际装置实验。结果表明,影响蒸发量的主要因素为热空气温度、热空气流量、初始水量、水温、出气孔直径和数量。实验结果表明,装置可获得的最大冷凝量为790g/h,计算出系统的产水率和热力学效率分别为5.59×10-5kg/kJ和12.4%。     

内聚光型太阳能光电-光热复合管的光学设计

根据非跟踪内聚光型太阳能光电-光热复合管的结构形式及其受光体的特殊需求,采用Winston的CPC设计原理,对圆管内具有特殊形状的半圆柱接收器的复合抛物面聚光器进行光学设计,得到了较为理想的聚光器设计曲线,并对结果进行数值仿真,给出各入射角的光线分布图和光强分布图。