槽式太阳能光热供暖系统的设计及应用

为了充分利用太阳能资源进行集中供暖,设计槽式太阳能光热供暖系统。根据太阳轨迹算法,基于自主可编程逻辑控制器(PLC),通过自定义嵌入式编程实现高精度太阳位置算法的工程应用;提出集热槽对太阳位置自动跟踪策略,设计考虑多模块切换与边界条件的间歇控制策略驱动直流电机旋转,并配合蜗轮减速器实现多轴同步驱动系统对太阳位置的闭环追踪控制;充分考虑外界环境条件,设计了保护策略。结果显示：槽式太阳能光热供暖系统运行稳定、操作简单、维护方便,在清洁能源的分布式供暖领域具推广价值。     

太阳位置公式的改进及应用

针对现有太阳位置公式在实际应用中存在的不足,对公式中参数的意义及取值范围做了具体说明,采用公式计算取代用查表法确定参数,将现有太阳位置公式的三式改为两式,得出了计算日出日落的时刻和方位角的公式,验证了改进后公式的准确性,并编制了Matlab程序,绘制了不同纬度、太阳位置、日出日落时刻和方位角随时间变化的曲线,可快速掌握太阳位置的变化规律.     

几种太阳位置计算方法的比较研究

首先用天文年历提供的几项参数,对目前常用的几种太阳位置计算方法：诸如Spencer、Michalsky、Meeus以及王炳忠和刘庚山等所得的相应结果进行了比较,以便确定哪种方法更接近前者,然后再以所选定的方法计算出来的太阳方位和高度作为相对“标准”与其它各种方法的结果相比较。评出各种方法的优劣。结果以JeanMeeus的方法最好。在较简便的数值模拟法中,则以王炳忠和刘庚山的方法为优,文中还提出一种在计算中应注意的问题。     

太阳能利用中太阳位置算法研究

介绍了几种典型计算太阳位置算法,通过分析比较,总结出各种算法的特点。最后,对于不同的太阳能热发电系统,给出推荐算法。     

用天文测量简历精确计算太阳位置的方法

在聚光型太阳能热发电系统中,聚光装置要实时跟踪太阳,须要根据计算出的太阳位置进行跟踪,以提高发电效率;在开环控制的太阳跟踪系统中,太阳位置的计算精度更为重要。文章给出了利用天文测量简历计算太阳位置的具体方法,其结果可以作为太阳视位置的相对标准,文章还将此方法的计算结果与一些经典算法的计算进行了比较。     

具备太阳追踪功能的室内采光系统设计及实验

由于建筑的缺陷,全北或地下室房间一直无法采集到阳光,对长期居住的人身体造成影响.针对这一现状,设计了一种基于光纤传输的室内自动采光装置.该装置能够自动跟随太阳光发生自转,利用凸透镜对太阳光进行聚集,通过塑料光纤进行传导,使太阳光漫射到住户家中.通过实验对阳光的聚集、传导效率和损耗等因素进行了研究.该装置中聚光装置采集光...     

简化太阳位置算法的对比模型及应用研究

针对简化太阳位置算法的拟合特点,开展算法的对比模型及应用研究。模型涉及"积日基数"的最优选值、优良指标的分布规律、回归年对计算精度的影响性能、关键参数最大绝对偏差的分布规律及赤纬和时差函数的拟合性能5个方面的综合对比分析。选取王炳忠法(Wang法)、Bourges法、Spencer法等7种经典简化算法为实例,对模型展开应用研究。结果数据表明:Wang法、Bourges法和Duffie法的积日基数最优取值分别为1、1和-1,其他方法为0;在优良指标的分布上,Wang法和Brouges法占明显优势;在时差和赤纬计算上,除Wang法和Brouges法之外的5种方法均有闰年(或每隔4a)易出现最大绝对偏差的问题;在函数拟合性上,Wang法和Brouges法占有明显优势;综合对比结果显示:Wang法最优,Brouges法次之。     

槽式太阳能聚焦集热器太阳跟踪方式的优化研究

通过数值模拟的方法为槽式太阳能聚焦集热器选取一种最佳的太阳跟踪方式,具体研究内容包括:地表日太阳直射辐射量的计算、不同太阳跟踪方式时槽式太阳能聚焦集热器的抛物面反射镜年接收太阳直射辐射总量的对比,以及南北倾斜式跟踪方式最佳倾角的研究.研究发现,在上海地区,槽式太阳能聚焦集热器的抛物面反射镜接收的太阳直射辐射量从高到低排...     

太阳辐射计算讲座第二讲相对于斜面的太阳位置计算

在第一讲中,主要介绍平面上太阳位置的计算。由于大多数太阳能装置都是倾斜放置的,故本讲着重讨论这种情况下的太阳位置计算问题,具体又可区分为朝向赤道方向和任意朝向两种情况。１朝向赤道（即正南）方向假设北纬５０°某地有一朝向赤道呈３０°倾斜放置的太阳集热器,其相对于太阳光线的入射状况与北纬２０°地区水平放置的集热器的入射状况相当,这一点从图１中可以清楚地看到。推而广之,也可以说在纬度为φ的某地朝向赤道方向是β倾斜放置的太阳能装置,其相对于太阳光线的入射状况与纬度为φ－β地区水平放置的装置的入射状况一致…     

太阳模拟器在太阳能光热领域的测试研究

太阳模拟器能够提供长期稳定的实验条件,为产品在开发过程中提供稳定的实验平台,缩短产品开发周期。通过测试发现,太阳模拟器对真空管型集热器的测试与室外跟踪台基本一致。     

纳米流体太阳集热器的光热性能研究

采用直流碳弧法制备了平均粒径为25nm的碳包铜纳米颗粒,包覆的碳层有效避免了周围环境对铜纳米粒子的影响.采用超声波振荡和添加分散剂的方法,将碳包铜纳米颗粒均匀稳定的分散在体积比为1:1的乙二醇水溶液中,获得了用于直接吸收式太阳集热器的循环工质-碳包铜纳米流体.通过闷晒实验,研究了碳包铜纳米流体的光热转换性能;通过对集热器热效率的测试,研究了碳包铜纳米流体太阳集热器的热性能,结果表明:添加纳米颗粒后,碳包铜纳米流体的光热转换性能明显优于基液和涂有黑漆的铜管表面.直接吸收式的碳包铜纳米流体太阳集热器显著提高了集热器的集热效率,实验中的最高集热效率可达74.688%,比传统平板型集热器的集热效率提高了近10%.     

面向聚光镜的太阳自动对准技术研究

讨论了目前太阳跟踪方式研究中存在的问题。设计了一种基于四象限太阳位置传感器的太阳跟踪器。控制上,以单片机为核心,对太阳定位传感器的输出信号进行处理,进而控制电机实现对太阳估计位置的跟踪。跟踪策略上,晴天采用光电跟踪,阴天采用日历跟踪,实现了聚光器全天候的自动跟踪。试验表明:该方法在±18°视场角度内的跟踪精度不低于0.1°;在各种天气状况下,跟踪器能够稳定工作,取得了满意的效果。     

蒸汽直接冷却槽式太阳集热器的传热流动性能研究

首先在对DSG集热器中水的流型分析的基础上,进行了水在不同状态下对流换热系数计算模型的研究;利用传热热阻原理,分析了DSG集热器热损失的计算方法;考虑到流体流动方向上的温度变化,建立了稳态热传导模型.之后,对集热器的两种不同连接方式(一次通过式和再循环式)的压降进行了分析.最后,分析了太阳能辐射变化时,两种连接方式下集热器场一些主要参数的变化情况,为DSG集热器场的设计及运行提供指导.     

双馈风力发电系统最大风能追踪控制的研究

在分析了风力机功率特性和DFIG运行特性的基础上,通过对双馈机转速控制进行最大风能追踪具体过程的深入研究,提出了一种基于最大风能追踪的双馈电机有功、无功功率的解耦控制方法。建立了基于发电机定子磁链定向矢量控制的双馈风力发电系统最大风能追踪系统模型,并利用PSCAD/EMTDC对其进行仿真,结果验证了控制策略的正确性。     

槽式聚焦光电/光热综合利用系统的性能研究

提出了一种典型的线聚焦太阳能光电/光热综合利用系统——槽式聚焦光电/光热综合利用系统,并建立了相应的系统模型。采用数值模拟的方法,分别在合肥地区春、夏季节的气候条件下,对不同的跟踪方式(东西向转动跟踪、南北向转动跟踪)、聚光比、冷却水流量以及辐照强度等相关参数对系统性能的影响进行了研究。     

液压型风力发电机组最优功率追踪控制方法研究

为研究风力发电机组风能利用率,对液压型风力发电机组的风力机特性和液压主传动闭式系统进行建模分析,提出一种变步长的最优功率追踪控制方法.该方法根据风力机角速度和发电功率判断风力机运行区间,依据不同的运行区间对给定功率进行实时调整,通过控制发电功率间接控制风力机角速度,实现最优功率追踪控制.基于30kVA液压型风力发电机组实验平台进行仿真和实验研究.结果表明:采用变步长最优功率追踪控制方法,系统压力和发电功率可准确地跟踪风速变化,该方法具有良好的控制效果.     

基于混沌遗传算法的槽式光热发电系统多目标优化研究

目前弃风、弃光现象严重,而风光联合并网可以缓解该问题,实现对能源的最大化利用。该文根据光热发电的时移性以及最大消纳量、最小负荷峰谷差和最大化并网效益,构建了多目标优化光热发电与风电联合调度数学模型,并运用混沌遗传算法对整个优化过程进行求解,得到光热发电的最优解。研究结果表明,所提方法使效益增加了48.82万元、峰谷差率降低了10.1%、消纳量增加了22.42%,为光热电站部门制定电网调度方案提供了参考依据。     

位置伺服电机系统的鲁棒性模型预测控制

为提高永磁同步电机位置伺服系统的控制性能,提出一种鲁棒性模型预测直接转速控制(Model predictive direct speed control,MPDSC)策略.首先,介绍一种将有限集MPDSC和两矢量MPDSC相结合的混合MPDSC策略.该控制策略可以在电机稳态和动态运行过程中进行切换.然后,基于滑模控制理...     

基于改进CNN的光热电场太阳直接法向辐射预测研究

为了在实际运行中更好地利用光热电站,文章建立了一种基于改进卷积神经网络的光热电场太阳直接法向辐射的预测模型。首先,通过分析光热发电系统的运行机理,得到影响光热发电系统出力的主要因素是太阳直接法向辐射,并根据太阳直接法向辐射特点选用卷积神经网络对其进行预测;然后,针对卷积神经网络在实际应用过程中存在的预测精度较低和训练时间较长的问题,引入带有稀疏约束的损失函数和自适应学习率思想,并提出一种改进卷积神经网络;最后,利用改进卷积神经网络建立了光热电场太阳直接法向辐射的预测模型。模拟结果表明:文章提出的改进卷积神经网络能够解决一般卷积神经网络在实际应用中存在的预测精度较低和训练速度较慢的问题;基于改进卷积神经网络的预测模型可以较准确地预测出太阳直接法向辐射的变化趋势及其数值。     

槽式太阳能热发电系统太阳倍数和蓄热时长的选取方法研究

利用SAM软件对美国达科特地区建设50 MW的槽式太阳能电站进行模拟,对比研究不同太阳倍数和蓄热时长对系统年净发电量、系统年效率及容量因子的影响,通过对比平准化度电成本,研究选择系统最佳太阳倍数与蓄热时长的方法。