太阳能电池板自然通风冷却技术在典型炎热干旱地区的可行性研究

为解决太阳能电池板的工作温度较高制约其转化效率的问题，探究一种太阳能电池板自然通风冷却系统的可行性。采用Fluent 2020R2软件建立三维数值计算模型，对不同尺寸支撑板和导流板组合成的4种结构的冷却系统进行仿真计算。对比4种结构的自然通风冷却系统在典型炎热干旱地区（新疆哈密）的冷却效果，结果表明:导流板长度680.0 mm、支撑板长度728.9 mm的结构1冷却系统对电池板的冷却效果最好，且随着环境温度升高，电池板采用冷却系统后的冷却温降也随之增大；新疆哈密地区2020年7月份日平均气温为303.3 K，采用结构1冷却系统后，电池板的平均工作温度介于323.5~349.2 K，冷却温降介于7.5~16.5 K，可见自然通风冷却系统对电池板的冷却效果显著。     

横向风速影响下湿式冷却塔内温度场及防冻措施的数值研究

针对我国北方冬季气温较低和冷却塔内换热不均引起的填料下表面、进风口、基环面等处易结冰问题,需在塔的进风口处加装一定数量挡风板.论文建立冷却塔传热传质模型,采用Fluent模拟软件,模拟并分析在不同的风速下塔内空气温度场、最低水滴温度和最低空气温度,以及加装挡风板的最佳层数的变化规律;结果表明:1)低风速(小于4 m/s)塔内的背风面区域空气温度较高,随着风速的增加,高温区逐渐向迎风侧转移;2)特征平面的最低水滴温度、最低空气温度随着风速的增加先升高再降低,在风速V=4 m/s达到最大值;3)当环境温度为263.15K、风速为2、6、8 m/s,挂1层挡风板可有效防止塔内结冰;当环境温度为256.15和250.15K时,风速分别为2、4、6、8m/s,分别挂1、1、2、4和4、1、3、5层挡风板可有效防止塔内特征面最低水滴结冰.     

纳米流体在太阳能光电利用中应用的研究

纳米流体中颗粒的小尺寸效应使其对太阳能辐射体现出了与普通材料不同的特殊光吸收特性。文章介绍了通过高压微射流分散法制备了稳定的纳米流体,用激光粒度仪观察了分散前后的粒径分布,实验测试了多种颗粒粒径SiO2纳米流体的透射率。用太阳能模拟发生器模拟太阳辐射,对表面加SiO2纳米流体的电池板的性能进行了实验研究,分析了SiO2纳米流体对电池板的开路电压、最大功率以及工作温度的影响。实验结果表明,若能利用纳米颗粒特殊的光学性质改变介质某一波段的辐射特性,探索一种对太阳能可见光高透过、其他波段高吸收的纳米流体,将有望极大地提高热电联用系统的太阳能利用率。     

可调卫燃带隔热板的炉内高温环境下工作可靠性的数值模拟

为了解决燃煤锅炉适应煤种及负荷频繁大幅度变化的深度调峰运行要求，提出一种基于耐火混凝土与内置冷却风管复合结构的实时可调水冷壁隔热板卫燃带技术方案，其技术关键就是隔热板元件在炉内高温条件的耐高温性能及冷却保护。为此，该文设计多种隔热板元件方案，并以600MW机组锅炉为例对可调隔热板在不同位置、不同冷却风量等工况条件下的冷却特性进行数值模拟研究。结果表明：在锅炉满负荷工况下，可调卫燃带隔热板处于全关位置且隔热板纵向转轴两端进口冷却风速大于15m/s时，隔热板耐火浇注料的最高工作温度可以控制在1362K以下，隔热板内置冷却风管的最高工作温度可以控制在835K以下，均低于大多数耐火混凝土与耐热钢的长期工作温度，这说明基于耐火混凝土与内置冷却风管复合结构的实时可调卫燃带隔热板可以在炉内高温环境时长期可靠工作。     

300MW火电厂干冷式辅助冷却控制系统设计和应用

干冷式冷却系统是一种通过采用自然通风原理达到冷却效果的冷却系统。以伊朗SAHAND电厂为例,介绍干冷式辅助冷却控制系统的设计和应用。     

自然通风湿式冷却塔冷却数随外界侧风变化规律的研究

外界侧风在很大程度上影响自然通风湿式冷却塔的冷却性能。冷却数作为衡量冷却性能的指标之一,其大小决定着冷却效率的高低。该文根据相似理论,通过热态模型实验,研究外界侧风对湿式冷却塔冷却数的影响规律。实验研究表明:冷却数随外界侧风风速的增加先减小后增大,当侧风风速达到0.7~0.8m/s(相当于实际风速7~8m/s)时,冷却数基本等于无风工况下的值。当外界侧风风速为0.4 m/s(相当于实际风速4m/s)时,冷却数达到最低,与无风工况相比,其值降低20%左右,对应的冷却效率降低约10%。该研究通过现场实验验证了实验室模型实验的准确性,现场实验表明:当外界侧风达到3.5 m/s(相当于实验风速0.35 m/s)时,冷却数降低约18%,冷却效率降低约11%。     

冷却塔更换新型喷淋装置

淮北发电厂装有2000m~2自然通风冷却塔两座,原采用水泥格网板淋水填料,溅水装置为分离型的瓷质嘴、蝶,该两座塔的冷却效率不高。1988年4月~#1塔拆除三层水泥格网板,以1m高的PVC折波填料替代,喷头改用TP-2型整体结构喷溅装置,经改造前后的热力性能对比试验表明:在相同的有     

双喷嘴布置间距对蒸发冷却性能影响的数值模拟

采用Fluent 18.2建立了双喷嘴在风洞中的喷淋模型,研究了双喷嘴布置间距及入口空气速度、干球温度、相对湿度对蒸发冷却性能的影响,研究发现:双喷嘴布置间距0.6、1.0、1.4m对应的最高降温幅度分别为7.8、7.4、7.4℃,对应的最大冷却影响区域面积分别为1.49、1.62、1.59m2;入口空气速度建议取2～3m/s为佳;高干球温度、低相对湿度均有利于蒸发冷却,但是其受制于当地环境。对于双喷嘴的蒸发冷却过程,需结合冷却影响区域的传热速率、平均温度、面积以及风洞长度进行分析。针对不同的应用场合,应根据应用的要求和场地等,结合冷却均匀性好、冷却温降大、喷嘴数量少的目标,选择合适的喷嘴布置间距,合理设计喷淋蒸发冷却系统。     

太阳能板最佳安装角度测量系统设计与实现

研究设计了一种太阳能板最佳安装角的测量系统,通过现场实地测量直接得出太阳能板安装的最佳方位角与倾斜角,用微控制器控制太阳能板全方位旋转,循环采集太阳能电池板输出数据,采用最大平均功率法分析采集到的数据得到太阳能板的最佳安装角。给出了我国南昌地区某日的实测实验结果,从平均功率随角度坐标变化趋势曲线可以得出当日的太阳能板最佳角度,为各地区太阳能板最佳安装角的测量提供了技术参考。     

太阳能电池的仿真模型设计和输出特性研究

在考虑了光照强度和电池温度2种因素对太阳能电池技术参数和输出特性影响的基础上,采用了太阳能电池的实用化数学模型,在电力系统电磁暂态软件平台EMTP/ATP上利用MODELS语言和TACS功能搭建了太阳能电池的通用仿真模型.该模型的功能主要是通过改变短路电流,开路电压,最大功率点电流、电压等太阳能电池板的技术参数,研究不同型号太阳能电池板的伏安特性和功率特性.并针对3组不同光照强度和电池温度,对太阳能电池板的伏安特性和功率特性进行了仿真研究.研究结果表明:随着光照强度的减小,太阳能电池板的最大输出功率也减小;随着电池温度的减小,太阳能电池板的最大输出功率呈上升态势.     

基于CFD-DEM方法的太阳能阻碍流吸热器内部颗粒吸热和流动特性研究EI北大核心CSCD

新型直接式太阳能热化学吸热器的设计对太阳能高效制备燃料至关重要。针对直接式固体颗粒吸热器玻璃沾染、吸热器蓄热、吸热器回热等问题,提出一种太阳能阻碍流式吸热器,并采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)和离散元(discrete element method,DEM)的方法对吸热器内部颗粒吸热和流动特性进行研究。探索气体流速、辐照强度等因素对吸热颗粒通过率和温度分布的影响规律。结果表明入口气体流速为1m/s的时候,与非阻碍式吸热器相比,0.8s的时间吸热颗粒在阻碍式吸热器内部通过率由93.5%降低到了72.5%,然而,吸热颗粒的平均温度由1374.69K提升至1742.32K;阻碍颗粒预热后,即使在太阳光入射强度为0W/m^(2)的条件下,0.8s的时间,吸热颗粒出口平均温度依然能够达到1673.51K,最高温度可以达到1844.78K;当气体入口的流速从1m/s增加到3m/s,0.8s时刻,吸热颗粒的通过率也从72.5%减小到60.5%,同时其平均温度也由1742K降低到1633K。研究结果验证了新型吸热器的储热及抗热震效果。     

聚光时提高太阳电池效率的实验研究

为了能够更有效地提高聚光条件下太阳电池的转换效率,在重力热管和温差发电模块的基础上,建立了一种通过利用热管的高效传热性能和良好的均温性导出电池板的热量,同时利用温差发电模块将太阳电池板的余热转化为电能的新型太阳电池冷却系统,并且分别对三种不同冷却方式下三接面砷化镓电池板的性能进行了实验研究。实验结果表明,与"热管"冷却技术、不冷却技术相比,"热管+温差发电"冷却技术综合利用了光伏与光热发电技术,有效地降低了太阳电池的温度,较好地提高了电池板转换效率,并且使电池板的转换效率高达32%。     

日本建成国内最大的太阳能发电系统

日本产业技术综合研究所向媒体展示了该所在茨城县筑波市建造的日本最大的太阳能发电系统。这次建成的太阳能发电系统太阳能电池板面积合起来像足球场一样大,共6500m~2,太阳能电池板采用了单晶硅等4     

高位收水冷却塔冷却性能的数值模拟研究

高位收水冷却塔底部采用斜板与U型槽组合的方式集水,由于在节能、环保和经济方面的优势使其在大型核电站等工程领域具有广阔的应用前景。基于Popper理论,建立高位收水冷却塔三维计算模型,通过自定义函数在Fluent中加载质量、动量和能量计算程序,与实测对比,模拟结果准确。分析了淋水密度、入塔水温、填料高度和环境风速等运行条件对高位收水冷却塔冷却性能的影响规律。环境风速从1m/s增加到9m/s,出口水温提升了2.61K,并发现当环境风速大于6m/s时,流场内出现涡漩和穿膛风,使流场的均匀性遭到破坏。淋水密度增加2.53kg/m~2s,出口水温升高4.72K,表明淋水密度增加,液滴数量增多,降低了空气与液滴间传热传质。此外,填料高度从1.25m增加到2m,虽然空气阻力有所升高,但与换热面积提高引起蒸发潜热增加相比,总的冷却性能提高。入塔水温升高使得高位塔内外区密度差增大,抽力增加,传热传质能力增大。     

SCAL型间接空冷塔内外流场数值模拟

根据某SCAL型自然通风空气冷却塔(空冷塔)散热管束的实际尺寸和冷却三角的布置方式,对塔底换热单元建立了几何模型,并基于RNGk-ε紊流模型和多孔介质模型,对塔内外流场进行了三维数值模拟,探究了环境条件对其运行特性的影响。研究结果表明:随着环境风速的增加,空冷塔迎风面进口风速逐渐增加,而侧风面和背风面的进口风速则呈下降趋势,且该趋势随温度的上升愈加明显;空冷塔的通风量和塔出口速度随环境风速的增加先增大后减小,且在风速为2m/s时,其通风量和出口速度最大。     

充分发挥东江电厂效益的我见

1概况东江水电厂位于湖南省湘江支流的耒水上游资兴市境内,工程由两级电站组成。上游大东江控制流域面积4719km~2,多年平均流量144m~3/s,多年平均径流量45.4亿m~3,历史最大洪峰流量8400m~3/s,双曲薄拱坝坝高157m,正常蓄水位285m,库容81.2亿m~3,库容系数高达1.26,是调节性能十分优良的多年调节水库,装机容量500(4×125)MW,设计、最大、最小水头分别为118.5、139、91m,4     

荷兰推出新一代住宅屋顶涡轮发电装置

正在住宅屋顶安装一台风力发电机自发电的想法的确令人心动,但是当前涡轮机的转子叶片令人不堪忍受的嘈杂声,以及较低的产能恐怕会让你说"还是算了"。而荷兰鹿特丹的阿基米德公司推出的"全新一代城市风力涡轮机——利亚姆F1"将一改传统涡轮机的弊端,几乎完全静音且能效高,还能够与太阳能电池板组合。该公司表示,这种新型涡轮机易于安装在住宅的屋顶,如同安装太阳能电池板一样。它在风速5m/s时可平均产生1500kW·h的能量,类似于一个普通家庭能源消耗的一半。     

燃气涡轮导叶冷却结构设计及数值模拟

为设计一套适用于燃气轮机第1级涡轮导叶的高效冷却结构,将一套涡轮传热设计方案应用于涡轮导叶冷却结构设计中,数值模拟结果表明:中后部冲击射流能够有效冲刷叶片内表面,降低了叶片吸力侧中部壁面温度,同时形成较大漩涡结构降低压力侧中部的壁面温度;通过设计,得出冷却结构最大外壁面无量纲温度为0.849,冷却效率为0.651,设计目标冷却气体的流量为127 g/s,实际流量93 g/s;采用该设计流程能够有效降低冷却结构设计的盲目性,使冷却结构设计更加灵活方便。     

以超级电容为电源载体的太阳能电池板清洁装置

随着科技的发展与环保意识的提升,节约型能源逐步进入人们视野。太阳能电池板也随之普及,在使用一段时间之后,表面的微小颗粒的积累,严重影响到太阳能电池板的光电转换效率。本系统采用STC15F2K60S2为主控芯片,采用超级电容为电源输出系统,通过单片机的控制,对太阳能电池板进行清洁,与传统的人工清洁相比,极大地提高了工作效率。     

环境侧风对大型逆流式冷却塔性能影响试验研究

逆流式自然通风冷却塔易受环境风影响,引起性能恶化。本文基于行业相关标准,对某现役发电厂用自然通风湿式逆流塔的进出口参数进行实塔测试。此次测试对冷却塔的进出塔参数进行了全面的监测,包括进塔空气干湿球温度、进塔水温、出塔气温、出塔水温、填料上下温度等;通过对冷却塔测试数据的整理,分析了冷却塔的通风及热力性能,重点分析了夏季工况下冷却塔的运行特性;并对比分析了导风板、导风管以及采用填料非均匀布置等优化措施对冷却塔通风及热力性能的影响。结果表明:侧风存在影响周向进风,导致冷却塔除水器上方温度不均;通过安装导风板、导风管、填料非均匀布置等改造措施,可使冷却塔性能改善。以夏季双泵高速流量工况为例,当风速达3.2 m/s时,进风均匀性提高36.7%,除水器上方温度均匀性提高10.5%;风速接近4 m/s时,冷却性能提高8.7%。本文对于同类电厂冷却塔的结构改善具有一定的参考价值。