太阳能热利用系统 课程设计..

淮海工学院

课程设计报告书

题目：《太阳能热利用系统》课程设计

项目12 学院：理学院

专业：光信息科学与技术

班级：光能101

姓名： X X 学号：

2013年12 月16 日

目录

一、设计资料提供与使用要求 (3)

二、依据标准 (3)

三、我市太阳能资源情况 (3)

四、太阳能系统设计方案 (4)

4.1、系统日耗热量、热水量计算 (4)

4.2、设计小时耗热量、热水量计算 (4)

4.3、太阳能热水系统集热面积的确定 (5)

4.4、太阳能集热器的安装方位和倾角 (5)

4.5、管材和附件 (6)

4.5.1、管材 (6)

4.5.2、附件 (6)

4.5.3 水泵选型 (7)

4.6、保温层厚度计算 (7)

4.7、集热器的连接 (8)

4.8、水箱的设计 (8)

4.9、辅助热源设计 (8)

五、系统运行控制及运行原理 (10)

5.1、运行控制 (10)

5.2、运行原理说明 (10)

5.3、工程保温水箱 (10)

5.4、太阳能热水工程智能控制系统 (11)

六、固件清单 (12)

设计说明

一、设计资料提供与使用要求：

根据图纸的要求，尽量在不影响楼房外观的情况下，合理设计太阳能安装数量，要与整体工程验收标准相匹配，采用楼面太阳能集中集热，分户储能，春、夏、秋、冬晴天以太阳能制热为主，以分户电辅助加热为辅，太阳能外观颜色要与建筑外观颜色保持一致。

二、依据标准

系统严格安照以下国家标准进行设计

1、GB50015-2003《建筑给水排水设计规范》

2、GB47272-92《设备及管道保温技术通则》

3、GB/T20095-2006《太阳能热水系统性能评价规范》

4、GB/T4271-2007 《太阳能集热器性能实验方法》

5、GB/T18713-2002《太阳能热水系统设计、安装及工程验收技术规范》

6、0017-2003《钢结构设计规范》

7、B5009-2001《建筑结构载荷规范》

8、B50207-2002《屋面工程质量验收规范》

9、50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》

10、50242-2002《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》

11、50303-2002《建筑电气安装工程施工质量验收规范》

12、50300《建筑工程施工质量验收统一标准》

三、我市太阳能资源情况

太阳能资源情况:江苏省连云港市处于暖温带南部，属于太阳能资源较丰富区，年日照时数在2500小时左右；水平面上太阳能辐照量为4200—5400MJ/㎡.a，年平均温度14.3℃。1月平均温度-0.4℃，极端低温-19.5℃：7月平均温度26.5℃，极端高温39.9℃。历年平均降水量920多毫米，常年无霜期为220天，主导风向为东南风。气象资料显示：连云港四季分明，冬季寒冷干燥，夏季高温多雨，每年大约紧有20-30天处于阳光不足状况状态。

四、太阳能系统设计方案

本项目设计对象为居民住宅，实际用户27户，每户平均3.5个人，日均用水量为5670L,需求水温60℃，鉴于极端天气情况，热水供应设计为日均5700L ，故预采用集中集热分户计量系统。本系统包括水箱、集热模块、支架、水泵、自动化控制系统、辅助能源及相关配件等。

4.1 热水供应系统的日耗热量、热水量计算

全日供热水的建筑物其集中热水供应系统的日耗热量、热水量可分别按下列公式计算：

。

式中，d Q —— 日耗热量

r q —— 热水用水定额，60L/单位

c ——水的比热容

ρ——热水密度，60℃密度0.982kg/L 。

tr-tl ——温升，设计温升45℃。

m —用水设计单位，取94.5。

计算得：d Q =8.62kw ，但是一般计算时采用的是计算设计小时耗热量，所以一般计算用到下面公式。

4.2 设计小时耗热量计算

()/86400h h r r l Q K q c t t m ρ=-

式中，r q —热水用水定额，60L/单位。

Kh —小时变化系数，查表得Kh=5.12。

tr-tl —温升，设计温升45℃。

m —用水设计单位，取94.5。

ρ—热水密度，60℃密度0.982kg/L 。

计算得：Qh=44.06kw 。

所以选用45kw 的电辅加热。

86400/)(m t t cp q Q L r r d -=

4.3 太阳能热水系统集热面积的确定

根据

)

1()(01w L cd W C J f T T C Q A ηη--= 式中，Ac —集热器采光面积，㎡

Qw —日均产热水量5700KG

Cw —水的定压比热容 4.18KJ/(KG.℃)

T1 — 要求水温 60℃

T0 —初始水温15℃

f —太阳能保证率 0.45

J —平均日辐照量17540KJ/(m2·d)

ηcd —集热器全日集热效率 0.48

ηL —热损失率0.2

设定连云港年平均地表水温为：15℃，温升45℃；年平均日辐照量：17540KJ/(m2·d)，管道及储水箱热损失率ηL 为0.2，太阳能保证率f 为0.45。

经计算可得出AC ＝71.685㎡

本工程采用47*1500型全玻璃真空管。单根集热面积为 3.14*（0.047-0.01）*（1500-40）/2=0.0848㎡,所需真空管数目为71.685/0.0848=845，其中每组有50根全玻璃真空管，故需16.9组，鉴于工程需要，本项目预17组模块

4.4、太阳能集热器的安装方位和倾角

在确定太阳能集热器安装位置是、时，应考虑集热器安装倾角和方位对太阳能辐射能量收集的影响，可遵循以下原则：

1、太阳能系统集热器一般安装在屋顶、阳台或朝南方向外墙等建筑围护结构上。

2、热水系统安装倾角宜选在当地纬度+10°的范围内。

3、在建筑围护结构表面不够安装时，可按维护结构表面最大容许安装面积确定系统集热器总面积。

4、太阳能集热器设置在坡屋面上，集热器可设置在南向、南偏西、南偏东或朝东、朝西建筑屋面上，坡屋面上的集热器宜采用 顺坡嵌入设置或顺坡架空

设置。

5、嵌入建筑屋面、阳台、墙面或建筑其他部位的太阳能集热器，应满足建筑围护结构的承载保温、隔热、隔声、防水、防护等功能。

4.4.1集热器前后排之间的日照距离D的计算

因为本系统的集热器采取的是平铺型，所以集热器间的距离只需留出50cm的维修通道即可。

4.5、管材和附件

4.5.1、管材：

1、太阳能热水系统采用的管材和管件应符合现行产品标准的要求。管道的工作压力和工作温度不得大于产品标准标定的允许工作压力和工作温度。

2、热水管道应选用耐腐蚀、安装连接方便可靠、符合饮用水卫生标准的管材。一般采用薄壁铜管、薄壁不锈钢管、塑料热水管、塑料和金属复合热水管等。

3、太阳能热水供应系统的管道，应采取补偿管道温度伸缩的措施。

4、当系统中采用了不同的材质的管材时，应注意防止不同电动势材料连接可能引起的电化学腐蚀。

5、在以乙二醇为防冻液主要成分的防冻液系统中，由于乙二醇会与锌发生不良反应，不应采用镀锌钢管。

4.5.2、附件:

太阳能热水系统的管道和设备上应设置下列附件：

1、排气装置

2、泄水装置

3、自动温度调节装置

4、温度计

5、压力表

6、安全阀

7、膨胀罐

8、膨胀管

9、疏水器 10、阀门 11、分水器、集水器、分汽缸 12、止回阀

4.5.3、水泵选型

集热循环泵的扬程计算公式为：

Hb =1.1(H1+ H2+ H3+ H4）

H1 =R （L+L’）

式中：

H1——管路水头损失，m ；

H2——末端设备阻力损失，单个设备按0.01m ；

H3——集热循环流经集热器的阻力损失，单个按0.1m ；

H4——附加压力，2～5m ；

R —单位长度水头损失，可按0.1~~0.15kPa/m 估算 ；

L —贮水箱至末端最不利供水管长度；

L‘—末端最不利配水点至贮水箱的回水管长度；

当管道的管（配）件长度资料不足时，可按管网沿程损失的百分数估算局部水头损失，生活给水系统中采用25%—30%。根据太阳热水系统的性质，按经验取沿程水头损失的30%。

集热循环为等程布置，供水管路长度为97米，回水管路长度为36米；则H1为13.3m ；H2为0.01*640=6.4m; H3为100*0.1=10m ；

所以水泵扬程为1.1*（13.3+6.4+10+3）=36.3m ，

故取扬程为40米的循环恒压水泵。

4.5.4管路直径、流速、及水力损失

根据水管的设计流量，取管路直径

j d =0.02m ，流速取v=1m/s,则管路单位长

度损失 Re==μρνj d 25062<100000;

采用勃拉休斯（Blasius ）公式

==25.0Re 3164.0f 0.025;

单位长度的沿程阻力损失：

p ?==22v D l f ρ628.67Pa/m;

4.6、保温层厚度计算 管道采用国标热镀锌管，及各类闸阀、截止阀、电磁阀等均采用国标铜，重质管件。

保温层厚度的计算公式 ：

5.175.135.12.1/41.3q t d w λδ=

式中，δ—保温层厚度mm ；

w d —管道的外径mm ；

λ—保温层的导热系数㎏/（h ·m ·℃）；取0.035W/（m ·℃）即0.126㎏/（h ·m ·℃）；

t —未保温的管道的外表面的温度℃；

q —保温后的允许热损失㎏/（m ·h ）。

保温材料应根据“因地制宜、就地取材”的原则，选取来源广泛、价廉、保温性能好、易于施工、耐用的材料，具体有以下要求：

（1）、热导率低、价格低。一般来说，二者乘积最小的材料较经济。

（2）、容重小、多孔性材料。这类材料不仅热导率小，而且保温后的管道轻。

（3）、保温后不易变形且具有一定的抗压程度。

（4）、保温材料不宜与有机物和易燃物，以至于引发火灾。

（5）、宜采用吸湿性小、存水性弱、对管壁无腐蚀作用的材料。

（6）、保温材料宜采用非燃或难燃材料，必须符合《建筑设计防火规范》等规定。

结合建设部2003年颁布的《全国民用建筑工程设计技术措施·给水排水》中的规定，根据公式计算的保温层厚度分别是：

公称管径25mm ，橡塑保温层厚度为：24mm

公称管径32mm ，橡塑保温层厚度为：24mm

公称管径40mm ，橡塑保温层厚度为：25mm

公称管径50mm ，橡塑保温层厚度为：25mm

公称管径100mm ，橡塑保温层厚度为：27mm

保温层外包0.25mm 厚铝板，对管道及保温层做进一步保护。

4.7集热器的连接

本项目采用混连方式，首先将平板集热器进行串联，再进行并联，共分为2组，每组8块平板。

同程管路使得每个集热器的进、出口到系统进、出口的集管长度之和相同，这有利于系统流量分配均匀，保证系统高效运行。

4.8、水箱的设计

1、水箱的设计

本项目设计对象为居民住宅，实际用户27户，每户平均3.5个人，日均用水量为5670L,需求水温60℃，鉴于极端天气情况，热水供应设计为日均5700L ，故预采用集中集热分户计量系统。

因此水箱可采用容积6000L 优质圆形预制不锈钢保温水箱。

4.9、辅助热源设计

辅助热源设计

为保证太阳能热水系统可靠供应热水，系统采用电能作为补给能源。恶劣天气状况下，不考虑太阳能提供的能源份额，电能应在设计时间内向系统提供热水所需的全部热量。

辅助热源的设计小时供热量应根据日热水用量小时变化曲线、加热方式及加热设备的工作方式经积分曲线计算确定，或根据国家标准GB 50015《建筑给排水设计规范》推荐公式根据系统设计小时耗热量等参数进行计算。无条件时，可按下是进行估算：

T Q P L a d

)1(24ηη-=

式中，P ——辅助热源加热功率，W ：

a η——辅助热源加热设备热效率

L η——管道及贮水箱热损率，一般取0.05~0.1

T ——设计辅助热源的每日加热时间，h 。(取2h)

本系统的电辅加热可根据设计小时耗热量等参数计算得出，所以不需要此式计算。

五、系统运行控制及运行原理

5.1运行控制

温差循环：

a.当热水箱底部温度低于60度（可以根据需要调整设置温度）时，系统将运行于恒温循环模式。采用温差循环方式运行，即当集热器出水口温度高于热水箱底部温度8度时，热循环泵工作；将热水箱下部水抽出送入集水器，将集热器内热水顶出，当集热器和热水箱底部温度差降至2度时热循环泵停止，如此往复，实现恒温循环；当热水箱底部温度高于60度（可以根据需要调整设置温度）退出恒温循环模式。

b.当热水箱水满后，系统将运行于温差循环模式。即当集热器出水口温度比热水箱底部温高7度（可以根据需要调整设置温度）时，热循环泵工作；当集热器出水口温度比热水箱底部温度高2度时，循热环泵停止，实现温差循环功能。

c.当管道温度低于2度（可以根据需要调整设置温度）时，热循环泵工作，当管道温度高于5度时，热循环泵停止，实现防冻循环功能。

5.2、运行原理说明

5.2.1、自动定时补水

进水电磁阀在设定时间补水，到设定水位关闭；

5.2.2、定温循环

当集热器温度达到设定温度时，集热循环泵打开，当集热器与水箱温度一致时集热循环泵停止；

5.2.3、恒温供水：当热水管道内水温低于设定温度时，管道增压循环水泵启动循环，当管道内水温达到设定水温时，管道增压循环水泵停止循环；

5.2.4、防冻循环：当集热管路温度T≤5℃时，集热循环泵启动循环，当集热器管道温度≥10℃时，集热循环泵停止循环（冬季使用）；

5.2.5、漏电保护：在电源接线中设置了漏电断路器，当相线对地出现漏电电流时，电源自动切断。

5.3、工程保温水箱：

根据使用需求、现场情况及系统设计需要，确定保温水箱形式，保温水箱分圆形预制和组合式不锈钢（球形板）水箱两种，均做相应保温、防腐处理；本项目采用圆形预制不锈钢水箱。

※产品特点：

5.3.1、选材优质精良：内胆采用S30408不锈钢（SUS304/2B）板材，厚度1.5、1.2㎜，外壳为0.8mm厚不锈钢板；食品级不锈钢SUS304极大延长水箱

的使用寿命，并能较好的防止水质的二次污染。

5.3.2、保温性能好：保温层为70mm厚聚氨酯保温块，保温性能良好，场组装焊接，无需吊装设备。

5.3．3箱体轻盈美观：高质量的冲压工艺，既保证了箱体最大限度的承压需要，又降低了材料厚度，满足了箱体的美观实用的要求。

5.4、太阳能热水工程智能控制系统：

5.4.1太阳能热水工程智能控制系统，对热水系统进行自动化控制，根据用户要求实现各种功能。该控制系统具有以下功能：

※太阳能集热器及热水箱水温显示；

※储热水箱水位显示；※辅助加热自动恒温控制；

※电加热防干烧功能；※自动补水；

※水满自动停止进水功能；※温差循环；

※智能管道冷水循环；※漏电保护；

※真空管防炸管保护；※循环泵防空转保护；

※手自动切换功能；※系统智能防冻循环；

※智能自动电辅助加热；※智能节能；

※手动状态智能巡检功能；

5.4．2控制系统功能原理

5.4．2.1功能简介

系统具有恒温自动进水、温差循环、集热器防空晒保护、恒温用水循环、防冻循环、防溢流、缺水自动补水、自动辅助加热控制、防雷击、防漏电等功能。

5.4．2.2主要功能原理

※恒温自动进水（定温进水）：

当集热器出水口温度高于65度时，电磁阀(或水泵)打开，自动进水，将热水顶入热水箱；当集热器出水口温度下降至60度时，电磁阀(或水泵)停止工作，实现恒温自动进水功能。

※集热器防空晒保护：

当集热器出水口温度高于95度时，所有循环停止运行，当集热器出水口温度低于90度时，所有循环恢复运行，实现集热器防空晒保护功能。

※智能自动辅助加热:

阴雨天气或寒冷冬季，当热水箱水量不足以保证供应时，自动启动（或提示）辅助能源设备进行加热。

固件清单

工程类型：集中集热分户计量（太阳能+电加热）单位：元

序号项目规格型号单位数量单价合价备注

1 集热器MGQBMK47/1500 组8

2 电加热组10kw 组 3

3 控制柜全智能控制柜台 1

4 计量仪表智能卡式台18

5 增压泵PHJ-550A 台 2

6 温差循环泵PH-245E 台 1

7 水处理器套 1

8 电磁阀ZS-25（220V/50HZ

单相）

只 3

9 泄压阀只 2

10 储热水箱3000L 只 1

11 用户电磁阀ZS-15（220V/50HZ

单相）

只18

12 用户控制仪M只能控制仪只18

13 吊装费吊装费项 1

14 安装材料管道、保温、闸阀、

过滤阀、外保护及

其他辅助材料

户 1

含室内、立

管材料，不

含用户用

水材料

15 运费项 1

16 安装费用

含楼面太阳能系

统、室内及管道井

管路安装

户 1

17 小计

18 税费

19 总计(RMB) 普票

备注：一、甲方需将主电源线接至控制柜下方、自来水管道送至楼面；

二、基础甲方协调制作；

三、本报价不含用户用水部分报价；

四、如需开具其它发票、税费另计。

评语：

成绩：

指导老师

太阳能光伏发电系统(PVsyst运用)

扬州大学能源与动力工程学院本科生课程设计 题目：北京市发电系统设计 课程：太阳能光伏发电系统设计 专业：电气工程及其自动化 班级：电气0703 姓名：严小波 指导教师：夏扬 完成日期： 2011年3月11日

目录 1光伏软件Meteonorm和PVsyst的介绍---------------------------------------------3 1.1 Meteonorm--------------------------------------------------------------------------3 1.2 PVsyst-------------------------------------------------------------------------------4 2中国北京市光照辐射气象资料-------------------------------------------------------11 3独立光伏系统设计----------------------------------------------------------------------13 3.1负载计算（功率1kw，2kw，3kw，4kw，5kw）-----------------------------13 3.2蓄电池容量设计（电压：24V，48V）----------------------------------------13 3.3太阳能电池板容量设计，倾角设计--------------------------------------------13 3.4太阳能电池板安装间隔计算及作图。-----------------------------------------16 3.5逆变器选型--------------------------------------------------------------------------17 3.6控制器选型--------------------------------------------------------------------------17 3.7系统发电量预估--------------------------------------------------------------------18

太阳能光伏设计方案

前言 太阳能光伏发电是新能源和可再生能源的重要组成部分，由于它集开发利用绿色可再生能源、改善生态环境、改善人民生活条件于一体，被认为是当今世界上最有发展前景的新能源技术，因而越来越受到人们的青睐。随着世界光伏市场需求持续高速增长、我国《可再生能源法》的颁布实施以及我国光伏企业在国际光伏市场上举足轻重的良好表现，我国光伏技术应用呈现了前所未有的快速增长的态势并表现出强大的生命力。它的广泛应用是保护生态环境、走经济社会可持续发展的必由之路。 太阳能发电的利用通常有两种方式，一种是将太阳能发电系统所发出的电力输送到电网中供给其他负载使用，而在需要用电的时候则从电网中获取电能，称谓并网发电方式。另一种是依靠蓄电池来进行能量存储的所谓独立发电方式，它主要用于因架设线路困难市电无法到达的场合，应用十分广泛。

1.项目概况 1.1项目背景及意义 本项目拟先设计一个独立系统，安装在客户工厂的屋顶上，用于演示光伏阵列采取跟踪模式和固定模式时发电的情况，待客户参考后再设计一套发电量更大的系统，向工厂提供生产生活用电。本系统建成后将为客户产品做出很好的宣传，系统会直观的显示采用跟踪系统后发电总量的提升情况。 1.2光伏发电系统的要求 因本系统仅是一个参考项目，所以这里就只设计一个2.88kWp的小型系统，平均每天发电5.5kWh,可供一个1kW的负载工作5.5小时。 2.系统方案 2.1现场资源和环境条件 江阴市位于北纬31°40’34”至31°57’36”，东经119°至120°34’30”。气候为亚热带北纬湿润季风区，冬季干冷多晴，夏季湿热雷雨。年降水量1041.6毫米，年平均气温15.2℃。具有气候温和、雨量充沛、四季分明等特点。其中4月-10月平均温度在10℃以上，最冷为1月份，平均温度2.5℃；最热月7月份，平均温度27.6℃。

太阳能热利用课程设计

新能源科学与工程学院 太阳能热利用原理与计算机模拟课程设计 学院：新能源科学与工程学院 专业班级：太阳能光热技术及应用 学生姓名：章杜彬 学号： 指导教师：詹长军 实施时间：— 姓名章杜彬课程设计成绩 评语： 指导教师（签名） 摘要

太阳能是太阳内部或者表面的黑子连续不断的核聚变反应过程产生的能量。地球轨道上的平均太阳辐射强度为1,369w/㎡。地球赤道的周长为40,000km，从而可计算出，地球获得的能量可达173,000TW。在海平面上的标准峰值强度为1kw/m2，地球表面某一点24h的年平均辐射强度为0.20kw/㎡，相当于有102,000TW 的能量，人类依赖这些能量维持生存，其中包括所有其他形式的可再生能源（地热能资源除外），虽然太阳能资源总量相当于现在人类所利用的能源的一万多倍，但太阳能的能量密度低，而且它因地而异，因时而变，这是开发利用太阳能面临的主要问题。太阳能的这些特点会使它在整个综合能源体系中的作用受到一定的限制。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量的22亿分之一，但已高达173,000TW，也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤，每秒照射到地球的能量则为499,400,00,000焦。地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能都是来源于太阳。 太阳能既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。为人类创造了一种新的生活形态，使社会及人类进入一个节约能源减少污染的时代。 关键词：太阳能集热器系统设计太阳能集热器面积设备的选型 目录 第一章项目概况 (4) 1.1 建筑概况 (4) 1.2 气象参数 (4)

太阳能热发电示范项目技术设计规范(试行)

附件1 太阳能热发电示范项目技术规范（试行） （一）抛物面槽式太阳能热发电机组示范工程技术要求 1 建设规模及参数 单机容量：汽轮发电机组容量不小于50MWe；电厂的建设规模根据具体厂址条件进行规划建设； 汽轮机进汽额定参数温度不低于370 ℃，压力为9.8 MPa（a），采用再热机组。 2 传热工质 集热器传热工质宜选用导热油，其最高工作温度不低于390 ℃。 3 储热介质及系统容量 3.1储热介质 储热介质为熔融盐。 3.2储热系统容量 储热容量应满足短期云遮不停机，且保证汽轮机额定功率满发不少于1小时，具体储热容量根据优化确定。 3.3储热系统关键设备（储罐、换热器、泵等） 储热系统应至少包括热熔融盐储罐、冷熔融盐储罐、热熔融盐泵、冷熔融盐泵、导热油-熔融盐换热器、熔融盐仓储及熔融盐熔化装置等。 热熔融盐泵及冷熔融盐泵需分别设置1台备用，运行泵的总容量不低于最大熔融盐流量的110%。 3.4防凝系统 应根据厂址气候条件、设备配置及系统设计特点设计可靠的熔融

盐防凝措施。管路和阀门应配有伴热防凝系统。 4 集热及蒸汽发生系统 4.1抛物面槽式集热器 抛物面槽式集热器应包括吸热管、反射镜、支架、跟踪驱动装置等。 1）吸热管 应采用长度4060 mm规格。 2）反射镜 可采用玻璃热弯镜、钢化镜或复合镜，应根据当地环境气象条件确定。 3）支架 采用钢结构形式，应满足当地环境气象条件下的设计要求。 4）跟踪驱动装置 可采用液压驱动或机械驱动。 4.2蒸汽发生系统 应至少包括预热器、蒸汽发生器、过热器及再热器等。 4.3导热油系统设备 应至少包括导热油循环泵、膨胀油箱、溢流油箱等。 导热油循环泵应至少设置1台备用泵，运行泵的总容量不低于最大导热油流量的110%。 4.4聚光器清洗系统 缺水地区，聚光器清洗系统宜采用干式清洗系统或免冲洗，其他有条件地区可采用水清洗系统。 5 汽轮发电机组及其辅助系统

太阳能热水器控制系统设计

西安航空职业技术学院 毕业设计（论文） 论文题目：太阳能热水器控制器设计 所属学院：电子工程学院 指导老师：杨思俊职称：讲师 学生姓名：王游班级、学号: 15205109 专业：太阳能光热技术与应用 西安航空职业技术学院制 年月日 西安航空职业技术学院

毕业设计（论文）任务书 题目：太阳能热水器控制器设计 任务与要求： 时间： 2017 年 11 月20 日至 2018 年 1 月 20 日共 8 周所属学院：电子工程学院 学生姓名：王游学号：15205109 专业：太阳能光热技术与应用 指导单位或教研室： 指导教师：杨思俊职称：讲师 西安航空职业技术学院制 年月日 毕业设计(论文)进度计划表

本表作评定学生平时成绩的依据之一。

太阳能热水器控制系统设计 【摘要】 现在城市居民绝大部分都使用太阳能热水器，农村也有相当一部分人使用，太阳能热水器在技术上比较成熟，造价比较低廉，同时由于给人民提供绝对安全的热水而受到人们的欢迎，且具有节能、环保、安全、便利、长久等优点，所以它的应用也会越来越广，因此，研究和开发先进的太阳能热水器控制系统越来越重要。 该设计以单片机SST89E516RD为核心，结合单线数字温度传感器DS18B20、LCD1602液晶屏与蜂鸣器，设计一种数字化、智能化的太阳能热水器控制系统。该系统由主控芯片模块、DS18B20温度检测模块、LCD1602温度和水位显示模块、自动加水模块和水温超标警报模块组成。给出了各个模块的结构及其工作原理、系统硬件原理图、程序流程图和部分源程序，并结合理论设计进行仿真模拟测试。我们都知道，目前市面上大多数太阳能热水器都没有加水只能中断装置，并且只能在晴天使用，而阴天则无法加热。此系统将水温水位检测模块、水温水位显示模块与报警模块结合，LCD1602屏幕上会显示水位和温度，并且在水位低于设置值时可人控开启加水开关开始加水，LCD1602上显示水位变化情况，当水位到达标准水位时自动中断；当通电对水加热时，LCD1602屏幕上动态显示温度；当温度到达设定的标准温度时，触发警报系统，提示人关闭加热装置。此系统解除了太阳能热水器加水时无人守候造成水资源浪费和只能在晴天使用的问题，解决了人们常遇到的实际问题。该系统与传统的机械式控制系统相比较，具有结构简单，抗干扰能力强，使用方便等特点。 关键词：单片机SST89E516RD；温度传感器DS18B20； LCD1602液晶；警报

2014太阳能光伏发电试卷1(含答案)

2014太阳能光伏发电技术试卷 一、单项选择题（本大题共12小题，每小题1分，共12分） 1. 在地球大气层之外，地球与太阳平均距离处，垂直于太阳光方向的单位面积上的辐射能基本上为一个常数。这个辐射强度称为______。 A．大气质量 B. 太阳常数C．辐射强度 D.太阳光谱 2．太阳能光伏发电系统的最核心的器件是______。 A．控制器 B. 逆变器C．太阳电池 D.蓄电池 3．太阳能光伏发电系统中，______指在电网失电情况下，发电设备仍作为孤立电源对负载供电这一现象。 A．孤岛效应 B. 光伏效应C．充电效应 D.霍尔效应 4．在太阳电池外电路接上负载后，负载中便有电流过，该电流称为太阳电池的______。 A．短路电流 B. 开路电流C．工作电流 D.最大电流 5．地面用太阳电池标准测试条件为在温度为25℃下，大气质量为AM1.5的阳光光谱，辐射能量密度为_____W/m2。 A．1000 B. 1367 C．1353 D.1130 6．蓄电池放电时输出的电量与充电时输入的电量之比称为容量______。 A．输入效率 B. 填充因子C．工作电压 D.输出效率 7．蓄电池使用过程中，蓄电池放出的容量占其额定容量的百分比称为_____。 A．自放电率 B. 使用寿命C．放电速率 D.放电深度 8．在太阳能光伏发电系统中，太阳电池方阵所发出的电力如果要供交流负载使用的话，实现此功能的主要器件是______。 A．稳压器 B. 逆变器C．二极管 D.蓄电池 9．当日照条件达到一定程度时，由于日照的变化而引起较明显变化的是______。 A．开路电压 B. 工作电压C．短路电流 D.最佳倾角 10．太阳能光伏发电系统中，太阳电池组件表面被污物遮盖，会影响整个太阳电池方阵所发出的电力，从而产生______。

太阳能热水系统设计

1．项目设计原则 太阳能集热器设计项目应遵循以下几方面的设计原则，科学设计太阳热水系统，使其达到合理、可靠、先进。 （1）遵守国家相关法律、法规及太阳能、给排水、采暖和土建等专业的相关标准、规范。 （2）综合考虑产品、系统的技术先进性、运行可靠性、经济性、使用便利性和使用寿命等各方面因素，选择实用、经济的方案。 （3）系统设计应安全可靠，内置加热系统必须带有保证使用安全的装置，并根据不同地区采取防冻、防结露、防过热、防雷、防雹、抗风、抗震等技术措施。（4）安装在建筑上或直接构成建筑围护结构的太阳能集热器，应有防止热水渗漏的安全保障措施；应设置防止太阳能集热器损坏后部件坠落伤人的安全防护设施；集热器不应跨越建筑变形缝设置。 （5）太阳能热水系统的给水应对超过有关标准的原水做水质软化处理。 （6）安装在建筑上的太阳能热水系统不得影响该部位的建筑功能，并应与建筑协调一致，保持建筑统一和谐的外观；应避免集热器的反射光对附近建筑物引起的光污染。 （7）太阳能热水系统的管线应有组织布置，做到安全、隐蔽、易于检修；为减少热损及循环阻力，循环管路尤其热水循环管路应尽量短而少弯；为了达到流量平衡和减少管路热损，绕行的管路应是冷水管或低温水管；管路的通径面积应与并联的集热器或集热器组管路通径面积的总和相适应。 （8）太阳能热水系统的结构设计应为太阳能热水系统安装埋设预埋件或其他连接件；轻质填充墙不应作为太阳能热水系统的支承结构。储水箱和集热器的安装位置应使其在满载情况下分别满足建筑物上其所处部位的承载要求，必要时应请建筑结构专业人员复核建筑载荷。 2．项目设计要求 鉴于该项目为连云港地区太阳能工程项目，并采用电辅助能源热水系统用于日常生活使用的特点，我认为，该项目设计要求有以下几点： （1）根据图纸的要求，在不影响楼房外观的情况下，合理设计太阳能热水系统，太阳能集热系统布置方式、色彩等应尽可能做到与建筑相协调。 （2）系统采用楼面太阳能集中集热方式，春、夏、秋、冬晴天以太阳能制热为主，以电辅助加热为辅。要求24小时热水供应，打开龙头既有热水。 （3）系统应备有超压保护、低温保护、过热保护等功能。 （4）系统应保证全天供应热水，并考虑在高峰用水情况下，确保热水供应问题，循环供水方式打开淋浴头进出热水。

太阳能发电系统的设计分析

太阳能发电系统的设计分析 发表时间：2018-06-04T16:55:59.477Z 来源：《基层建设》2018年第10期作者：林刚张少利[导读] 摘要：在太阳能的有效利用中，太阳能发电是最具活力的研究领域，也是最受瞩目的项目之一。 江苏四季沐歌有限公司江苏省连云港市 222000 摘要：在太阳能的有效利用中，太阳能发电是最具活力的研究领域，也是最受瞩目的项目之一。太阳能发电系统采用太阳能电池阵列、太阳能控制器、蓄电池（组）、DC/AC 逆变器（并网/不并网）、低压输配电网及交、直流负载等部分组成。下面就谈谈自己对太阳能发电系统的设计的看法。 关键词：太阳能；发电系统；设计太阳能电池发电是基于“光生伏打效应”的原理，利用充电效应把太阳辐射直接转化为电能。太阳能具有永久性、清洁性和灵活性三大优点，是其他能源无法比拟的。总之，太阳能发电的过程没有机械转动部件也燃料消耗，不排放包括温室气体在内的任何有害物质，无噪音、无环境污染，太阳能资源分布广泛没有地域限制。维修保养简单，维护费用低，运行可靠性、稳定性好。无需架设输电线路即可就地发电供电及建设周期短。 1太阳能的特点 利用太阳能发电有两大类型，一类是太阳光发电（亦称太阳能光发电），另一类是太阳热发电（亦称太阳能热发电）。太阳能光发电是将太阳能直接转变成电能的一种发电方式。它包括光伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电四种形式，在光化学发电中有电化学光伏电池、光电解电池和光催化电池。太阳能是一种普遍存在的能源，并且无需采集、运输就可以直接开发利用；其次，太阳能作为一种清洁能源，对环境不会造成任何损害，在环保意识逐步提高的今天，值得推广应用；有数据显示，4年地球接受到的太阳能相当于130万亿吨煤产生的能量，应用潜力巨大；此外，太阳能量可持续时间如果用地球的寿命来换算，儿乎是取之不尽用之不竭的。然而，与此同时，太阳能的利用目前还存在一些问题，比如太阳能虽然普遍存在，但是也存在严重的不稳定性，同时总量虽大但是能流密度却相对较低，并且人类对于太阳能的利用率还处于较低的水平，同时应用成本也较高。 2太阳能发电系统 太阳能发电系统分为独立发电系统与并网发电系统：独立发电系统也叫离网发电系统。主要由太阳能电池组件、控制器、蓄电池组成，若要为交流负载供电，还需要配置交流逆变器。并网发电系统就是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电后直接接入公共电网。并网发电系统有集中式大型并网电站一般都是国家级电站，主要特点是将所发电能直接输送到电网，由电网统一调配向用户供电。但这种电站投资大、建设周期长、占地面积大，目前还没有太大发展。而分散式小型并网发电系统，特别是光伏建筑一体化发电系统，由于投资小、建设快、占地面积小、政策支持力度大等优点，是目前并网发电的主流。 太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池组是太阳能发电系统的主要组成部分，此外逆变器也是常见的辅助设备，用于输出合适交流电太阳能电池板的主要功能是转换太阳的辐射能为电能，送往电池组中进行存储，并推动负载作用，是太阳能发电系统中最核心、最有价值的组成部分，它的质量也直接决定了整个太阳能发电系统的质量。太阳能控制器负责对整个太阳能发电系统进行监控，并对蓄电池组起到一个保护的作用，此外，部分控制器可能还兼具有光控和时控功能。值得注意的是，一个合格的控制器在温差较大的地方，还应该配备温差补偿功能。太阳能蓄电池组的功能，就是将太阳能发电系统产生的电能储存起来以备用，铅酸电池、镍氢电池、镍锅电池或铿电池是最常见的蓄电池种类，除铅酸电池外，主要用于小微型的太阳能发电系统中。我们知道，太阳能直接输出的电能为12VDC，24VDC，48VDC，而我们日常使用的电能则为220VAC，110VAC，囚此逆变器的主要作用就是为我们提供合适的电能。 3太阳能发电系统的效率在太阳能发电系统中，系统的总效率ηese由电池组件的PV转换率、控制器效率、蓄电池效率、逆变器效率及负载的效率等组成。但相对于太阳能电池技术来讲，要比控制器、逆变器及照明负载等其它单元的技术及生产水平要成熟得多，而且目前系统的转换率只有17%左右。因此提高电池组件的转换率，降低单位功率造价是太阳能发电产业化的重点和难点。太阳能电池问世以来，晶体硅作为主角材料保持着统治地位。目前对硅电池转换率的研究，主要围绕着加大吸能面，如双面电池，减小反射；运用吸杂技术减小半导体材料的复合；电池超薄型化；改进理论，建立新模型；聚光电池等。 4太阳能发电系统的运行 4.1并网全自动运行方式 设计的太阳能发电系统产生的电能将直接分配到需要太阳能供电的用电负载上，包括楼道间照明以及地下停车场照明，不足的电力将由连接的电网进行补充调节。具体工作起来，就是太阳能发电系统在旱晚分别对太阳能电池板阵列的电压进行监测：旱上达到设定值即执行并网发电，并将产生的直流电经由逆变器转换为可供使用的交流电；晚上低于设定值时，并网发电系统将自动停止运行。 4.2并联运行方式 太阳能发电系统并联运行方式与并网全自动运行方式在电能利用和调节方式上基本一致，是一个相对独立的发电系统。该方式的配电方式与柴油发电机的配电方式基本相同，即增加一路交流市电供电，将经逆变器转换的交流电和市电组成A'1'SE双电源自动切换，这是一种简单、灵活、独立的发电系统，A'1'SE双电源自动切换系统会在太阳能供电中断，或者供电不足的时候自动切换到市电供电，供电的可靠性也随之提高然而，并联运行方式也有一定缺点，那就是A'1'SE双电源自动切换的过程中，将会中断一段时间的供电，这将不利于一些用电设备的正常运行，甚至可能会造成一定的损坏。同时，考虑到太阳能发电的不稳定性，并联运行方式的用电量也很难达到平衡。不过，由于并联运行方式可以尽量更多的发挥太阳能的发电量，从而部分节约备用的蓄电池，进而节约投资。 5太阳能光伏发电需要考虑的因素 5.1地理位置及气象条件 利用太阳能光伏发电必须要综合考虑各种因素，包括地点、纬度、经度、海拔等，太阳能每月的总辐射量。直接辐射量，年平均气温，最长连续阴雨天数，最大风速降雪及冰雹等特殊气象情况。 5.2最大负载及用电特性

新能源专业——太阳能试卷

新能源专业——太阳能试卷 一、单选题【本题型共10道题】 1.2013年（）建成世界上最大的槽式电站。 A．中国 B．美国 C．西班牙 D．印度 用户答案：[B] 得分：1.00 2.坡屋面光伏发电站的建筑主要朝向宜为（），宜避开周边障碍物对光伏组件的遮挡。 A．东 B．南 C．西 D．北 用户答案：[B] 得分：1.00 3.我国未来光伏发电发展的重心是（）。 A．独立光伏发电 B．并网光伏发电 C．分布式光伏发电 D．大型光伏电站 用户答案：[C] 得分：1.00 4.在光伏发电站站址处宜设置太阳能辐射现场观测站，观测装置的安装位

置需要视野开阔，且在一年当中日出和日没方位不能有（）的遮挡物。 A．大于5° B．大于10° C．大于15° D．大于20° 用户答案：[B] 得分：0.00 5.以下选项属于我国第 II类太阳能资源区的有（）。 A．宁夏北部.甘肃北部.新疆东部.青海西部和西藏西部 B．内蒙古南部.宁夏南部.甘肃中部.青海东部.西藏东南部和新疆南部 C．河北东南部.新疆北部.陕西北部.甘肃东南部.广东南部.福建南部 D．广西.江西.浙江.福建北部.广东北部.陕西南部.安徽南部 用户答案：[C] 得分：0.00 6.固定式布置的光伏方阵、光伏组件安装方位角宜采用（）。 A．东南方向 B．西南方向 C．正南方向 D．正北方向 用户答案：[B] 得分：0.00 7.光伏组件串的最大功率工作电压变化范围应在（）的最大功率跟踪电压范围内。

A．光伏组件 B．电池板 C．逆变器 D．二极管 用户答案：[C] 得分：1.00 8.光伏组件之间及组件与汇流箱之间的电缆应有（）。 A．防水措施和防雷措施 B．固定措施和防晒措施 C．固定措施和防雷措施 D．防晒措施和防水措施 用户答案：[B] 得分：1.00 9.我国未来光伏发电发展的重心是（）。 A．独立光伏发电 B．并网光伏发电 C．分布式光伏发电 D．大型光伏电站 用户答案：[C] 得分：1.00 10.使用金属边框的光伏组件，边框和支架应结合良好，两者之间接触电阻应不大于（）。 A．4Ω B．6Ω

太阳能发电系统毕业设计

太阳能发电系统设计 1引言 从“蒸汽机”到“电动机”的一系列动力技术发明，人们逐渐认识到，能 源技术的革新带动人类社会日益进步，对社会发展起着巨大的推动作用。但至今所采用的化石燃料能源带给人类文明与进步的同时，却因能源需求消耗的大幅提高以及随之而来的环境污染，形成了巨大的能源缺口，同时给环境造成巨大灾难。目前，油气资源的供不应求已成为我国经济发展的瓶颈，电力供应不容乐观，天然气用量迅速增长…… 最新的资料表明太阳光的充分利用，是最清洁，环保，取之不尽的可再生能源。 太阳能的利用 我国太阳能资源丰富，陆地每年接受的太阳辐射能，相当于2.431012tce，2/3国土面积的太阳能总辐射量超过0.6MJ/m2。如果将太阳能源充分加以利用，不仅有可能节省大量常规能源，而且有可能在某些区域完全利用太阳能采暖。 目前，太阳能利用主要有两个途径，即光热和光伏。光伏是根据光生伏特效应原理，利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能。光伏发电在太阳能利用上是主流，前景好。 太阳能原理 太阳能电池发电的原理是基于半导体的光电效应，即一些半导体材料受到光照时，载流子数量会剧增，导电能力随之增强，这就是半导体的光敏特性。 在晶体中电子的数目总是与核电荷数相一致，所以P(N)型硅对外部来 说是电中性的。若将P(N)型硅放在阳光下照射，仅是被加热，外部看不出 变化。但内部通过光的能量，电子从化学键中被释放，由此产生电子－空 穴对，但在很短的时间内（在μS范围内）电子又被捕获，即电子和空穴 “复合”。 1 / 20

当 P 型和 N 型半导体结合在一起时，在两种半导体的交界面区域里 会形 成一个特殊的薄 层，界面的 P 型一侧 带负电，N 型一侧带正电 。这是由于 P 型半导体多空穴，N 型半导体多自由电子，出现了浓度差。N 区的电 子会扩 散到 P 区，P 区的空穴会扩散到 N 区，一旦扩散就形成了一 个由 N 指向 P 的 “内 电场”， 从而阻止扩散 进行。达到 平衡后，就形 成了这样一 个特殊的 薄层形成电势差，这就是 P －N 结。 至 今为 止，大多 数太阳能 电池厂家都是 通过扩散工艺， 在 P 型硅片 上形成 N 型区 ，在两个 区交界就 形成了一个 P －N 结（即 N+ ／P ）。太 阳能电池的基本结构就是一个大面积平面 P －N 结） 如果光线照射在太阳能电池上并且光在界面层被吸收，具有足够能量的 光子能够在 P 型硅和 N 型硅中将电子从共价键中激发，以 致产生 电子－空 穴对。界面层附近的电子和空穴在复合 晶片受光过程中，空穴(电子)往 P(N)区移 之 前，将 通过空 间电荷 的电 场作用 被 相互分离。电子 向带正 电的 N 区 和空 穴向带负电的 P 区运动。通过界 面层 晶片受光后，空穴(电子)从 P(N)区正(负)电极流出 产生 一个向外 的可测试的电 压。通过光 照在界面层 产生的电 子－ 空穴对越 多， 电流越大 。界面层吸收 的光能越多 ，界面层即 电池面积 越大，在太 阳 能电池中形成的 电流也 越大。 此即为光生伏特效应。 光伏系统 光伏系统是利用太阳电池组件和其他辅助设 备将太阳能转换成电能的系统。一般分为独立系 统、并网系统和混合系统。 白天，在光照条件下，太阳电池组件产生一 定的电动势，通过组件的串并联形成太阳能电池方阵，使得方阵电压达到系统输 入电压的要求。再通过充放电控制器对蓄电池进行充电，将由光能转换而来的电 能贮存起来。晚上，蓄电池组为逆变器提供输入 电，通过逆变器的作用，将直流电转换成交流电， 2 / 20 的电荷分离，将在 P 区和 N 区之间

太阳能光伏发电系统设计思路

太阳能光伏发电设计思路

摘要：简要介绍太阳能光伏发电系统设计思路和组成光伏系统器件选型方法，分析和研究太阳能光伏发电的热点和核心技术。 前言：当今世界，能源是促进经济发达与社会进步的原动力。目前所使用之主要能源为化石能源，然而其蕴藏量有限，且在开发过程造成空气污染、环境破坏，积极开发低污染及低危险性的新能源乃为迫切需要。 太阳能发电是指太阳能光伏发电，光伏发电是利用半导光生伏特效应将光能直接转变为电能的一种发电技术。太能是一种非常理想的干净、安全且随处可得的清洁能源，因此各国均不断地研发各种相关技术，藉以提高系统发电效率并降低发电成本，推广普及使用太阳能。

第一部分 太阳能电池发电系统原理 太阳能电池发电系统（又称光伏发电系统），从大类上分为 独立（离网）和并网光伏发电系统两大类。 目前应用比较广泛的光伏发电系统，主要是在偏远地区可以 作为独立的电源使用，也可以与风力发电机或柴油机等组成混合发电系统，在城市太阳能光伏建筑集成并网发电得到了快速发展，光伏发电与建筑一体化是太阳能光伏与建筑的完美结合，属于分布式发电的一种。它能够减少电网用电，大大减轻公共电网的压力，就近向电网输送电力。 1.1独立的电源使用（光伏离网发电系统） 太阳能光伏组件组成太阳电池方阵，在充足情况下，一方面给负载供电（直流负载，若交流负载需要逆变器），另一方面给蓄电池组充电，晚上依靠蓄电池组放电供负载使用（如下图示意）。 图1-1直流负载光伏发电示意图 在方阵工作时，阻塞二极管防止向电池方阵反充电，止逆二极管两端有一定的电压降，对硅二极管通常为0.60.8V ；肖特基或锗 太阳电池方阵 控制器 负载 阻塞二极管 蓄电池

太阳能利用技术模拟试题

《太阳能利用技术》模拟试卷 命题人：代术华 一、单项选择题（本大题共20小题，每小题1分，共20分）在每小题列出的备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在空格内。错选、多选或未选均无分。 1.太阳的主要成份是( )和氦。 A.氧 B.氮 C.氢 D.氯 2.太阳常数为( )/㎡。 A.367±7W B.1000±7W氮 C.1367±7W D.3000±7W 3.在任何时刻，从日轮中心到观测点间所连的直线和通过观测点的( )之间的夹角叫太阳高度角。 A.地面 B.正南 C.垂直面 D.水平面 4.选择性吸收面主要是对太阳光的( )辐射吸收性能更好。 A.短波 B.中波 C.长 D.所有 5.利用物质温度升高时吸热，降低时放热的特性来实现的太阳能储热为( )。 A.显热储热 B.潜热储热 C.不可逆化学反应储热 D.可逆化学反应储热 6.太阳灶能够烹饪食物是利用( )。 A.柴火 B.通电 C.太阳辐射 D.液化气 7.反射聚光镜一般采用( )反射镜。 A.平面 B.球面 C.抛物面 D.凸面 8.安装分体式太阳能热水器的多高层住宅，集热器要安装在( )立面墙上。 A.东 B.南 C.西 D.北 9.热水器的集热器安装方向为斜面朝向( ) +10°。 A.正东 B.正南 C.正西 D.正北 10.太阳能集热器安装角度为40°（与水平面），集热器上的太阳能辐量约为水平面上的( )。 A.1倍 B.1.3倍 C.2倍 D.3倍 11.结合水分存在于( )。 A.空气中 B.细胞壁 C.较大孔隙中 D.物料表面 12.太阳房与( )面建筑之间应保持一定间距, 以确保冬季不挡光为原则。 A.东 B.南 C.西 D.北 13.房间多了不能全部兼顾采暖可将一些主要房间（如起居室、卧室、餐厅等）沿( )墙布置。 A.东 B.西 C.南 D.北 14.太阳电池是将太阳能直接转变为( )的最基本器件。 A.热能 B.电能 C.风能 D.动能 15. 自然循环式热水器为保证正常运行和防止夜间无辐射时热水倒循环，水箱底部必须高于

碟式太阳能热发电系统

第23卷 Vol .23　 第10期No .10 重庆工学院学报(自然科学) Journal of Chongqing I nstitute of Technol ogy (Natural Science ) 2009年10月Oct .2009 　3　收稿日期:2009-07-18 基金项目:航空工业技术创新基金资助项目(HZ -KJ2005009). 作者简介:刘巍(1963—),男,江苏靖江人,讲师,主要从事能源与环境工程,太阳能利用技术研究. 碟式太阳能热发电系统 刘　巍1 ,王宗超 2 (1.河海大学机电工程学院,江苏　常州　213022;2.清华大学深圳研究生院,深圳　518000) 摘 要:在研究了碟式太阳能热动力发电系统的发展状况、研究动态及应用前景的基础上,对碟式太阳能热动力发电系统进行了设计和分析.由于碟式太阳能热发电系统中太阳跟踪装置是一个重要的组成部分,设计了光电跟踪和视日运动轨迹跟踪相结合的跟踪方式.在跟踪策略上,晴天采用光电跟踪,阴天采用视日运动轨迹跟踪,实现了全方位、高度角、全天候的自动跟踪.试验结果表明,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.通过对碟式太阳能热发电系统的分析和设计,提出了一种合理的、高效的太阳能利用方式.关 键 词:热发电;碟式聚焦器;太阳跟踪;单片机;聚光器 中图分类号:TK513.5 文献标识码:A 文章编号:1671-0924(2009)10-0099-05 D ish 2style Sol ar Ther ma l Power Genera ti on Syste m L IU W ei 1 ,WANG Zong 2chao 2 (1.College of Mechano 2electrical Engineering,Hehai University,Changzhou 213022,China;2.Postgraduate School,Shenzhen Ca mpus of Tsinghua University,Shenzhen 518000,China ) Abstract:Based on the study of the devel opment,research situati on and app licati on p r os pect of a dish 2style s olar energy dyna m ic syste m ,this paper makes the design and analysis of the dish 2style s olar energy dyna m ic syste m.Due t o the sun tracking device as an i m portant co mponent in the dish 2style s olar ther mal power syste m ,this paper designs a track of the combinati on of phot oelectric tracking and the day move ment traject ory tracking . It can achieve the all 2r ound and high angle aut o matic tracking under any kinds of weather,which uses op tical tracking way in sunny day and calendar 2reckoning method in cl oudy day .Experi m ents show that in any weather conditi ons,this tracker can work as designed and achieve satisfact ory results .By the analysis and design of the dish 2style s olar ther mal power syste m ,this paper puts f or ward a reas onable and efficient utilizati on method of s olar energy .Key words:ther mal power;dish 2style focusing device;sun tracking;SC M;s olar concentrat or 人们对能源开发和环境保护的呼声不断高涨,由于太阳能是一种清洁无污染的能源,取之不尽,用之不竭,它的开发、利用和转换已成为人类寻求新能源的热点,因此发展前景非常广阔.当 今,利用太阳能发电已成为新能源利用的一种重要方法,利用太阳能发电已经成为全球瞩目的一

太阳能热水器集中供热系统设计实例

太阳能热水器集中供热系统设计实例 作者：陈伟日期：2002-4-18 0 前言目前我国大力提倡环境保护和能源节约,使得太阳能技术得到长足的发展。家用太阳能热水器走进了千家万户。据资料显示:太阳能热水器具有节约常规能源、不会造成环境污染、使用方便、经济效益明显等优点。浙江省年平均日照量在2000h以上,太阳能的利用具有很大的潜力。但是太阳能热水系统尚未纳入建筑给排水设计,造成住户在购买商品房后各自安装太阳能热水器,因没有统一的规划,使得布置上零零落落;且现在新建住宅取消屋顶生活水箱,采用变频泵供水,住户只好用塑料管沿外墙把冷水接至太阳能热水器,再沿外墙把热水引下,在外墙凿洞进入室内。由于所采用的塑料管颜色不一、管径各异,未采取可靠的固定措施,一遇大风随风摆动,极易造成事故;且水管如蜘蛛网般布在外墙面,墙面上千疮百孔,遇漏水,墙上水渍斑斑,严重影响市容市貌。针对上述情况,笔者考虑在住宅给排水设计时应把太阳能热水系统作为设计内容之一,以避免上述情况的出现。本文是太阳能热水器集中供热系统在住宅小区的设计应用情况,不足处敬请同行指正。 1 工程概况该住宅小区位于浙江省衡州市城东,分四期开发。前三期未考虑太阳能热水系统,住房出售后住户反映强烈,因安装热水器而引起的邻里纠纷不断。四期建筑面积4.2万m2,都为6层带跃层住宅一梯两户,为坡屋顶。供水方式为小区消防生活水池-变频泵-用户,取消屋顶生活水箱。水池集中设置在小区绿化带内。结合前三期的经验,改变以往先建设后配套造成的重复施工、重复破坏,并相互抢占屋面、安装混乱的不合理做法。决定四期工程太阳能热水系统与主体同步设计、施工,并同步交付使用。设计中优化太阳能屋面热水器设置及循环水系统,有效利用屋面空间、科学选择热水器朝向、合理配管、充分发挥设备功效。 2 太阳能热水器的选型浙江省市场上太阳能热水器品牌繁多,所以选型是整个设计的关键。设计人员协同开发商本着如下原则选型:①生产厂家应具有多年的生产经验、技术力量雄厚,有完善的售后服务体制。②太阳能热水器贮水箱耐腐蚀、无毒、保温性能好、外形美观。③要求产品热效高、强度大、质地轻、设备运行可靠、故障少。④价格合理,以减少

太阳能光伏照明控制系统的硬件电路项目设计方案

太阳能光伏照明控制系统的硬件电路项 目设计方案 1.1概述 传统的化石能源资源日益枯竭，严重的环境污染制约了世界经济的可持续发展。能 源的需求有增无减，能源资源已成为重要的战略物资，化石能源储量的有限性是发展可 再生能源的主要因素之一。根据世界能源权威机构的分析，按照目前已经探明的化石能 源储量以及开采速度来计算，全球石油剩余可采年限仅有 41年，其年占世界能源总消 耗量的40.5%,国内剩余可开采年限为15年；天然气剩余可采年限61.9年，其年占世 界能源总消耗量的24.1%，国内剩余可开采年限30年；煤炭剩余可采年限230年，其 年占世界能源总消耗量的25.2%，国内剩余可开采年限81年；铀剩余可采年限71年, 其年占世界能源总消耗量的 7.6%，国内剩余可开采年限为50年。 太阳能利用和光伏发电是最有发展前景的可再生能源，因此，世界各国都把太阳能 光伏发电的商业化开发和利用作为重要的发展方向，制定了相应的导向政策。在光伏发 电的历史上，最早规模化推广的是日本，而后是德国，再发展到现在大力推广的包括美 国、西班牙、意大利、挪威、澳大利亚、韩国、印度等超过 40个国家与地区，如日本 “新阳光计划”、欧盟“可再生能源白皮书”，以及美国国家光伏发展计划、百万太阳能 屋顶计划、光伏先锋计划等的相继推出，成为近年来推动太阳能光伏发电产业的主要动 力。根据欧盟的预测：到2030年太阳能发电将占总能耗10%以上，到2050年太阳能发 电将占总能耗20% 1.2光伏照明系统的结构 光伏照明系统主要由五大部分组成，即太阳能电池、蓄电池、控制器、照明电路、 负载，如下图1-1所示。 在系统中，控制器是整个系统的核心。它控制蓄电池的充电及蓄电池对负载的供电, 对蓄电池性能、使用寿命有非常大的影响。目前，光伏系统主要由于控制器控制蓄电池 充电方式不合理，降低了蓄电池寿命而导致整个系统可靠性不高，因此，在控制器的设 计中采用什么样的充电 图1- 1光伏系统组成框图

斯特林太阳能热发电系统

斯特林太阳能热发电系统系别：电气与电子工程学院 专业班：电气自动化0901班 姓名： 指导教师： 2012年5月

斯特林太阳能热发电系统Stirling solar thermal power generation system

摘要 现代社会能源问题越来越受到大家的关注，能源问题直接关系到我们的经济、生产、生活。然而在生活中。能源大部分都以热能的方式散发消耗掉了，形成了很大的浪费。太阳能是最常见，也是耗费最多的能源，如果能把太阳能利用起来发电是很有效的使用能源的方式之一。其中利用太阳能产生的热能来发电是有效利用热能的一种方法，但目前并未得到广泛的应用。而传统的内燃机是化学能的形式转换成热能做功，环境代价较高，故高温外热驱动式的斯特林（Stirling）发电机是一种比较环保的模拟自然界温差动力的系统。基于此我们可以建立一个小型的温差发电模拟系统，采用斯特林发动机作为原动机，带动发动机发电，测试其发电系统的性能及效率。如果条件允许的话，斯特林发动机的高温部分由太阳能聚焦光热产生。以此来说明温差发电的可行性。 关键词: 能源太阳能发电机Stirling

Abstract Modern society, energy issues are getting more and more attention, energy issues directly related to our economy, production and daily life. However, in life. Most of the energy distributed as heat consumed, a lot of waste. Solar energy is the most common, is also the most energy-consuming, if we can utilization of solar energy power generation is one of the very effective use of energy. Which use solar thermal power generation is an effective use of heat, but has not been widely used. Conventional internal combustion engine is in the form of chemical energy converted into heat acting, high environmental costs, so the high-temperature external heat driven Stirling generator is a more environmentally friendly and simulate the natural temperature difference power system. Based on this we can build a small temperature difference power generation analog systems, the Stirling engine as a prime mover driven by engine power, test its performance and efficiency of power generation systems. If conditions allow, the high temperature part of the Stirling engine is focused by the solar light and heat generated. In order to illustrate the feasibility of thermal energy Key words: Energy Solar Generator Stirling