光伏发电系统概论论文.docVIP

光伏发电系统概论论文 论文题目：如何给太阳能电池板降温 班级 姓名 学号 摘要 太阳能光伏电池板循环水冷降温装置，包括水泵、调节阀、过滤器、光伏电池板吸热器、散热 器、储水箱、水管、进水阀、排水阀、排气阀；所述储水箱上端开设排气口、进水口、水管出水口，所述储水箱的排气口处设置排气阀，所述储水箱的进水口处设置 进水阀；所述水管通过水管出水口插入储水箱内部，所述储水箱临近底部一侧开设水管进水口，所述从水管出水口引出的水管依次经过水泵、调节阀、过滤器、光伏 电池板吸热器、散热器后连入水管进水口；所述储水箱底部开设排水口，所述储水箱的排水口处设置排水阀，发电效率高，耗电量小，降低太阳能光伏电池温度，有 效提升光伏电池发电效能。 关键词 光伏发电 聚光 太阳电池 冷却技术 1电池太阳冷却的必要性 太阳能是一种储量丰富、清洁环保的新型可再生能源,太阳能电热利用是太阳能利用的两个主要方面。太阳能光伏发电是太阳能电利用的重要方式,而温度是影响太 阳电池光电转换效率的重要因素之一,在设计太阳能光伏发电系统时,需要考虑电池组件的温度控制。同时,在进行太阳能光伏发电时,可将组件散热移走的热量利 用起来达到太阳能电热同时利用的目的,因而太阳能电热联用是一种前景广阔的太阳能利用方式。 2温度对太阳能的影响 光强与温度 这两个因素，也影响着太阳能电池的电压、电流特性。 　　光强200W/m2 时:开路电压为0.5V，短路电流密度5.2mA/cm2。 　　光强400W/m2 时:开路电压为0.55V，短路电流密度13 mA/cm2。 　　光强600W/m2 时:开路电压为0.57V，短路电流密度17 mA/cm2。 　　上一组数据给出了硅太阳能电池的开路电压和短路电流密度对太阳光强的依赖关系。因此在较强的光下太阳能电池可以取得较大的输出功率。但在最大输出功率时所需的负载电阻也不一样。 　　温度因素也影响着太阳能电池的性能。当温度升高时其开路电压下降呈线性关系。不同的材料的太阳能电池，都有着自己的工作温度范围。而对于某一个太阳能电池来讲，在不同的温度时，为得到最大的输出功率所需的最佳负载也不同。 　　太阳能电池并不能把任何一种光都同样地转换成电。例如：通常红光转变为电的比例与蓝光转变为电的比例是不同的。由于光的颜色(波长)不同，转变为电的比例也不同，这种特性称为光谱特性。光谱特性通常用收集效率来表示;所谓收集效率就是用百分数(% )来表示一单位的光(一个光子)入射到太阳能电池上，产生多少电子(和空穴)。一般而言，一个光子产生的电子(和空穴)数目是小于1的。光谱特性的测量是用一定强度的单色光照射太阳能电池，测量此时电池的短路电流，然后依次改变单色光的波长，再重复测量以得到在各个波长下的短路电流，即反映了电池的光谱特性。 3冷却方法 晶体硅太阳电池的光电转换效率 随着自身温度的升高而减小,温度每提高1℃,功率输出减少0.4到0.66%不等,因而在太阳电池工作时对其采取一定的冷却降温措施,对于提高其发电效率 十分有效。 本论文对太阳电池冷却降温的流动传热特性及方法进行了研究。冷却降温方法的总体思路是采用水冷,具体措施有两种方法,一是蓄水冷却降温方法,承接导师前期 研究过的课题“蓄冷降温式太阳电池组件”,二是自来水冷却降温方法,命名为“自来水冷却式太阳电池组件”。两套组件对于太阳电池部分的模型设定是相同的, 最大的区别在于换热方式：前者的冷却设备是蓄冷水箱,通过水箱内蓄水实现太阳电池背板的冷却过程,后者的冷却设备是容纳流动的自来水的管道,通过水的对流 换热及管翅片的导热实现太阳电池背板的冷却过程。 太阳能是一种储量丰富、清洁环保的新型可再生能源,太阳能电热利用是太阳能利用的两个主要方面。太阳能光伏发电是太阳能电利用的重要方式,而温度是影响太 阳电池光电转换效率的重要因素之一,在设计太阳能光伏发电系统时,需要考虑电池组件的温度控制。同时,在进行太阳能光伏发电时,可将组件散热移走的热量利 用起来达到太阳能电热同时利用的目的,因而太阳能电热联用是一种前景广阔的太阳能利用方式。首先,从建筑热环境的角度,建立了太阳电池组件自然通风冷却的数学模型,研究不同的参数对冷却系统的性能影响。分析表明,太阳辐射度、环境温度和环境风速 是影响电池温度的主要因素;适当的环境风速、组件长度、流道宽度对于电池冷却能起到积极的效果。 然后,建立了流道通风系统的物理模型,应用商业流体计算软件Fluent对流道内的空气流动进行数值模拟。模拟结果表明,流道内空气流态的合理分析和充分 理解对于建立合适的太阳电池冷却系统有着实际的指导意义和参考价值。 最后,建立了三种太阳电池组件电热联用系统的数学模型,并对系统的性能进行了模拟优化。研究表明,在组件长度大于1.90m