一、总辐射表性能评价（论文文献综述）
吴茂刚[1]（2021）在《倾斜南北轴三方位跟踪光伏水泵系统的性能研究及优化》文中进行了进一步梳理近年来,随着光伏发电技术的广泛普及和发电成本的大幅度下降,光伏水泵（PVWPS）成为解决农村偏远地区局部缺水的有效途径之一。PVWPS总体上分为直驱系统和间接驱动两大类。间接驱动光伏水泵系统的结构和控制系统复杂,适合大型供水工程和光伏储能水能发电系统。直驱光伏水泵系统（DC-PVWPS）利用太阳能电池的电能直接驱动水泵,结构简单,维护少,无需专人值守,依靠储水池来调节农业生产和日常生活的供水需要,非常适合于偏远和局部缺水的农村。然而,由于太阳辐射的不稳定性和周期变化,导致DC-PVWPS的电能供需失配,太阳能利用率低,抽水成本远高于常规电力驱动水泵系统。因此,如何提高DC-PVWPS的太阳能利用率,降低抽水成本是未来DC-PVWPS的重要研究方向。提高DC-PVWPS太阳能利用率的核心首先是使太阳电池的光伏输出稳定以满足水泵对电能的稳定需求,其次是要使太阳电池输出的电流和电压与直流水泵在特定的运行工况下高效运行所需要的电流和电压匹配。常规的单轴和双轴连续跟踪系统的机械和控制系统复杂、容易发生故障,跟踪系统成本高,难以满足偏远农村所要求的简单、实用的技术需求。为此,本研究构建了倾斜南北轴三方位跟踪直驱式光伏水泵系统（INSA-3P-PVWPS）,对系统的影响因素及影响的因果关系开展深入的理论和实验研究;建立了以直流水泵高效运行对电特性参数的需求为基础、以系统太阳能利用率最大为目标、结合INSA-3P跟踪系统的光学特性及太阳电池的光伏输出特性曲线的系统优化设计理论,对系统在不同运行工况下的优化设计开展深入的理论研究。具体研究内容与成果如下:1.本研究首先依据日地运动规律,结合向量代数及太阳辐射理论建立了描述固定式和不同跟踪模式下的光伏组件的光学和光伏性能的数学模型,对比研究了不同跟踪模式下光伏组件的年光伏输出,分析设计和安装参数对其光学和光伏性能的影响,探索以年发电量最大为优化目标的INSA-MP最佳安装倾角及qa;根据我国34个气象站点多年的平均太阳辐射资料,得到了系统年采光量最大的最佳跟踪轴安装倾角和qa的经验关联式。研究结果显示:随着每天方位角调整次数（M）的增加,光伏（PV）组件的年光伏输出逐渐增加,但增加的幅度逐渐减少,优化设计后的INSA-3P、INSA-5P和INSA-7P的年发电量分别达到了双轴跟踪的96%、97%和98%以上。对于小型PVWPS,可以手工操作,INSA-3P是优选方案。2.搭建了DC-PVWPS性能测试平台,对固定式（FIX）、倾斜南北轴三方位跟踪及双轴（2A）跟踪光伏水泵系统的性能进行了长达一年的对比实验研究。实验结果显示:与FIX-PVWPS相比,INSA-3P-PVWPS在晴天下的日抽水量的增加远高于日采光量（日出到日落累积值）的增加,这得益于INSA-3P-PVWPS启动时间早、停止时间晚及稳定的光伏输出。研究发现:在典型的晴天辐照条件下,INSA-3P-PVWPS在冬季的日运行期内的采光量、发电量及抽水量分别为FIX-PVWPS的1.56倍,1.50倍,1.56倍,春季分别为1.51、1.57、1.61倍,夏季为1.68、1.65、1.75倍;而在秋季偶尔有云的气候条件下,日抽水量也可达到1.4倍。实验发现:在晴天条件下,INSA-3P-PVWPS的日抽水量达到了2A-PVWPS的97%。3.冬季1月抽水实验结果显示,与FIX-PVWPS相比,1月INSA-3P-PVWPS月抽水量收益率为1.46倍。与FIX-PVWPS相比,INSA-3P-PVWPS逐月可接收太阳辐照的收益率为1.15～1.27,月抽水量收益率为1.27～1.43,年收益率为1.33。INSA-3P-PVWPS的年抽水量为2A-PVWPS的94%。阴天和多云天气对系统造成不利的影响。在多云天气下,与FIX-PVWPS相比INSA-3P跟踪可以提高PVWPS系统的能源利用效率。4.结合水泵的运行特性（IL-VL）、太阳电池的光伏特性（I-V）和INSA-3P跟踪PV组件的光学特性,以系统太阳利用率最高为目标对系统进行了优化匹配。该方法通过计算最大功率输出利用率因子确定太阳辐射的优化匹配区间,并结合匹配因子的方法实现水泵和PV组件的优化匹配。研究结果显示:未优化匹配的FIX-PVWPS和INSA-3P-PVWPS的能源利用效率为1.7%和2.3%,匹配因子为54%和68%;优化匹配后两个系统的能源利用效率为2.2%和2.8%,匹配因子为66%和83%。跟踪和优化匹配都可以提高PVWPS的能源利用效率和匹配因子,综合采用跟踪和优化匹配对于对提高PVWPS的能源利用效率和匹配因子最有效。
林成楷[2]（2021）在《半透明光伏外窗建筑光热环境评价及多目标参数优化研究》文中研究指明随着社会的发展和人居生活品质的提高,建筑能耗突出的问题日益显着化,而作为建筑热工性能较为薄弱室外透光围护结构的性能改善,则成为建筑节能的关键问题之一。半透明光伏窗通过将光伏组件和普通白玻璃进行组合,在满足建筑采光、装饰等需求时,还可以利用太阳能产生清洁电力,具有良好的主动节能优势。但由于光伏外窗的光热性能具有一定的特殊性,对室内光热环境的影响也有其显着的特征,这导致其与传统玻璃窗的设计与应用有所不同,仍有待进一步深入研究。因此,本文探讨了光伏外窗建筑热环境、光环境和能耗水平方面的可选择评价指标,并通过实验平台的实验测试结果,定性描述光伏外窗房间和普通窗房间的环境参数变化特征,并得到光伏外窗房间及普通窗房间的室内环境是典型非均匀、非稳态的热环境的结论。在此基础上,进行了光伏外窗和普通窗建筑内的光热耦合影响的适应性热评价实验,先通过两类房间的光热环境参数的实验数据,并结合已有的光伏窗和普通窗视觉舒适阈值和普通窗生理效应阈值,运用样本均数方差分析法验证了光热耦合效应的显着性,从而建立起基于光热耦合影响的a PMV评价模型,并且发现,光伏外窗建筑的生理效应照度下限阈值为400lx,这与普通玻璃建筑的生理效应照度下限阈值有是不同的。之后,采用基于灰色关联改进型TOPSIS法对太原地区和成都地区的双层光伏外窗设计方案进了多目标优化分析和方案层面的选优,为双层光伏外窗的实际工程实际应用提供了技术思路;并且,通过德尔菲专家调查法确定了光伏外窗建筑热环境、光环境和能耗水平方面运行层面的指标的主观权重值,在类比了动力机械工程领域的RCM理论的基础上,建立起基于组合赋权法光伏外窗建筑运行状态的综合性能评价模型,并以实验平台的光伏外窗建筑为例,分析其测试期间的的运行综合性能值以及各方面指标的变化情况,并提出了基于指标阈值与综合性能阈值耦合控制方法,为光伏外窗与建筑设备之间运行的协调和合理集成提供了可行的技术思路。本文的研究结论如下:（1）光伏外窗房间和普通窗房间的室内热环境都属于典型的非稳态、非均匀环境,其根本原因在于太阳辐射造成了室内热环境的分布不均匀性,其日变化使得室内热环境参数的变化波动性较大。非稳态体现于被测量环境的温度变化幅度大多数时段超过1K,且温度的漂移和斜变率也超过2K/h。非均匀性体现于两个房间在室内各围护结构内表面平均温度间的变异系数也体现出很强的日变化规律,且在中午时段的变异系数水平最高;（2）光伏外窗房间的室内工作面照度水平整体上低于普通窗房间,同时,二者的照度舒适阈值范围和生理效应的显着性阈值也不同,前者照度舒适阈值为400lx-2000lx,生理效应的显着性阈值为400lx,后者照度舒适阈值为450lx-2000lx,生理效应的显着性阈值为500lx;并且,光热耦合效应对热感觉的影响在统计学角度上为显着性,基于不同照度范围的划分,计算出各个照度范围内相应的自适应系数,建立起两个房间各自的基于光热耦合效应的a PMV模型;（3）根据以已有的研究成果所提出的采光环境动态评价指标s UDI、建筑净能耗和建筑节能率等评价指标为基础,根据逼近理想解的排序法、灰色关联分析法、熵值法的原理,综合几种常用评价方法的优点,建立了基于灰色关联改进的TOPSIS双层光伏外窗建筑采光与能耗评价模型;该评价模型的建立为光伏外窗建筑设计方案优化提供了一条新的可行途径。该评价模型具有工程应用性高,能在根据工程实际情况以及结合相关软件模拟的情况下进行实际应用,比较出各个方案的相对优劣程度;（4）本文进行了有关光伏外窗建筑的热环境、光环境及能耗水平方面的权重专家征询调研并获得了有关以上三个方面的主观权重值并对其进行显着性检验,之后,建立起基于组合赋权法的光伏窗建筑运行状态综合性能评价模型,并验证了该模型基于a PMV评价指标的预测状态综合性能值与实际计算的状态综合性能值的吻合度是良好的。结合光伏外窗建筑自由运行时的各性能指标值的日运行特征和所建立的预测状态综合性能值运算机制,提出了起光伏外窗建筑运行动态的综合调控的控制逻辑和可行的运行模式。这一控制方法能保证为光伏外窗与建筑设备之间运行的协调和合理集成的目标得以实现。本文的研究成果可为我国双层半透明光伏外窗建筑的室内热环境与光环境评价提供理论支撑,并为既有光伏外窗设计方案选优和光伏外窗与建筑设备之间运行的协调和合理集成提供技术依据和理论支撑。
何智鹏[3]（2021）在《太阳能驱动的中空纤维膜溶液除湿系统的数值模拟与实验研究》文中进行了进一步梳理溶液除湿系统是克服传统压缩制冷空调系统能耗高,实现温湿度独立控制的高效方案。太阳能驱动的中空纤维膜溶液除湿系统利用太阳能再生溶液,实现能源高效利用。除湿器采用中空纤维膜组件,有效避免了气液夹带和霉菌污染空气等问题,因此膜式溶液除湿系统代表着溶液除湿的发展方向。迄今为止,对太阳能驱动的中空纤维膜溶液除湿系统的可行性研究和性能评估还很有限。为此,本文搭建系统实验台后完成实验测试并分析了不同工况的系统性能,基于TRNSYS平台研究了太阳能驱动的中空纤维膜溶液除湿系统的运行性能。本文的主要研究内容如下:（1）设计和搭建了太阳能驱动的中空纤维膜溶液除湿系统实验台。实验台搭建主要包括中空纤维膜组件的设计和制作、太阳能集热器选取、套管换热器的设计和制作以及相关的测量仪器选取。搭建系统实验台后并分析系统的逐时太阳能集热器效率、除湿器和再生器的逐时除湿量以及系统的逐时COP,完成了空气流量、空气相对湿度、溶液流量、冷却水温度和冷却水流量对除湿性能的研究以及空气流量和溶液流量对再生性能的研究。结果表明,该系统的逐时除湿量在0.152 g/s～0.228 g/s,再生量在0.127 g/s～0.358 g/s,系统的COP在0.278～0.784之间变化。改变空气流量和空气相对湿度对除湿量影响最大,该工况下系统的除湿效率在0.418～0.602之间,这与直接接触式除湿器的除湿效率相当,除湿量为0.160 g/s～0.287 g/s。（2）基于TRNSYS平台搭建了系统仿真模型以进一步分析系统性能。在建立中空纤维膜耦合的传热传质及流动控制方程后,基于TRNSYS建立中空纤维膜除湿器和再生器模块;并通过2020年7月17日的实验数据进行验证,误差均在±15%内,仿真模型准确性较高。（3）基于TRNSYS平台建立了太阳能驱动的中空纤维膜溶液除湿复合蒸发冷却系统仿真模型,以太阳辐射强度和室外空气参数为选择依据,选择广西的北海,南宁,桂林和河池作为对象,研究该系统在广西地区的运行性能和实用性。结果表明,北海的除湿效率和再生效率最高,北海在空调季节的太阳能占比率也最高,为38.1%;而北海的系统总能耗最低6 061 k Wh,南宁次低6 702 k Wh,桂林为6 908 k Wh,河池最高7 110 k Wh,因此该系统在太阳能辐射量充足气候热湿的地区系统性能发挥更好。以上四个城市的室内人员预测平均投票数PMV都在0～0.5之间和月平均不满意者的百分数PPD均低于11%,证明该系统能改善广西地区室内热湿环境,提高人体舒适性。该系统在北海、南宁、桂林和河池四个城市的总能耗比冷冻除湿系统总能耗分别降低45.1%、39.4%、37.7%和36.5%,静态回收期分别为1.74年、1.98年、2.06年和2.19年。
杨燕[4]（2021）在《建筑周边下垫面反射率对室外热环境的影响机制研究》文中研究说明随着我国新农村建设进程的加快实施,科学合理性的规划建设显得尤为重要。而现阶段多处于无序的自发性低水平阶段,缺乏相关成熟的理论支撑与深入研究,不同反射率下垫面对建筑室外热环境及人员活动区的微气候会产生很大影响,农村房屋建筑周边下垫面布局混乱、室外热物理环境差等问题急需解决。基于此,本文采用实验测试的研究方法,通过查阅相关文献和发展现状以及对呼和浩特周边农村进行走访调研,以下垫面反射率为研究切入点,对农村室外热环境进行深入研究,以期为改善农村热物理环境、提升室外热舒适性提供理论支撑。本文主要开展了以下几方面研究:1、为综合分析下垫面试样反射率规律与影响因素,根据现有曲面试样反射率测量规范与方法,创建一种新型下垫面太阳反射率综合测量装置,可实现不规则表面试样反射率、目标区域下垫面浅层地温场、近地面热环境以及小气候物理环境的综合监测。通过测量得出参考板反射率,结果表明:参考板测量结果与ASTM-E1918-16标准结果误差在0-0.04之间,验证了测试方法与参考板的可靠性与准确性。2、为准确量化下垫面覆盖率及孔隙率两特征参数,采用传统的MATLAB图像处理方法进行直方图二值化等运算处理,引入五种梯度算子边缘检测,用于进一步精细化边缘识别。根据相关性与标准差验证,并结合形态学闭合运算图边缘对比,发现:Canny算子对于草地下垫面图像检测最优,对于砂石下垫面、砖质下垫面、草嵌砖下垫面孔隙率与覆盖率边缘检测识别更为精准的是Canny算子、Roberts算子与Canny算子。3、为量化农村不同反射率下垫面的太阳辐射吸收能力,揭示不同下垫面反射率的波动规律,基于ASTM标准实验平台,扩展研发出适用于呼和浩特农村典型下垫面现场反射率综合测量装置与方法,并进行室外现场分组实验,依次监测了草地、砂石、砖质、草嵌砖四种典型农村下垫面。为揭示下垫面反射率波动受特征参数的影响关系,通过精准化边缘检测识别,梯度量化每组下垫面特征参数并连续性观测反射率波动。四种下垫面反射率稳定波动区段都在11:00-15:00之间,其他时间段规律不明显。此时的太阳高度角达到峰值前后,能够更好的揭示下垫面的降温能力及造成的热环境差异。实验分析发现:草地下垫面覆盖率提高0.6,反射率降低0.0290;砂石下垫面孔隙率提高0.0482,反射率降低0.0420;砖质下垫面孔隙率提高0.1936,光谱色由浅变深,反射率降低0.0477;草嵌砖下垫面作为反射率特征规律对比试样不作特征参数分组实验。草地覆盖空间与多孔结构间的增加提高了多重反射效应,导致更多的太阳辐射被消耗于表面结构,同时偏深的下垫面光谱颜色会吸收更多的太阳辐射,故反射率降低。4、为研究下垫面反射率变化造成的室外热环境差异,通过监测目标下垫面与裸地下垫面浅层地温场以及近地面热成像阵列图进行关联性分析。研究发现,使近地面温度降低的能力上:草地>草嵌砖>砖质>砂石。对于草地绿化型下垫面,提高草地覆盖率伴随着反射率的降低,反射出更少的太阳辐射但能有效降低近地面温度,与垫面光谱颜色变浅、水分子含量增多有关;对于砂石与砖质硬化型下垫面,提高表面孔隙率伴随着反射率的降低,但降低近地面温度的能力差异不大,与孔隙结构与形状多样使多重反射不规则变化有关,光谱色偏浅也有降低近地面温度的能力,但反射率偏高会引起眩光刺眼现象。综合考虑下垫面冷热均匀性、反射率与热环境关系,合理运用高反射率硬化型下垫面并合理增加低反射率绿化型下垫面将有助于提高室外热舒适性。
周超[5]（2020）在《户用吹胀板式PVT热泵系统热电冷多联供特性研究》文中进行了进一步梳理太阳能作为一种清洁可再生能源,对其高效、深度开发利用并实现其建筑一体化,对有效解决我国建筑领域能源短缺和环境污染问题具有重要意义。建筑冬季需要采暖、夏季需要空调、全年需要供应电力和生活热水,面对建筑多样化的能源供应需求,目前现有的太阳能光热利用和光伏发电技术,无论是组件的光电或光热转换效率、还是功能单一的组件结构形式和太阳能利用系统形式等,都无法满足上述建筑多种用能需求,且存在着组件占地面积大等问题。为此,本文从进一步提高太阳能综合利用效率、同时满足建筑多种用能需求的角度出发,把天空长波辐射冷却、吹胀板式换热技术和热泵技术融入太阳能综合利用过程,来研究解决光电与光热一体化和太阳能制热与制冷一体化的问题,提出了吹胀板式PVT组件和PVT热泵多能联供系统,并采用理论分析、试验研究、性能仿真相结合的研究方法,开展了以下内容的研究工作。（1）提出了吹胀板式PVT热泵热电冷多能联产联供系统,设计开发了吹胀板式蒸发/冷凝PVT组件,分析了该系统在各种运行工况下的工作原理;论述了新型吹胀板式PVT组件的结构形式设计和工作原理,提出了 PVT热泵系统产能性能和运行特性的性能评价方法。（2）采用试验研究方法,对吹胀板式PVT热泵系统及吹胀板式蒸发/冷凝PVT组件进行了试验研究,深化设计了 PVT热泵系统并建设了试验平台,分析了试验系统的误差大小;分析表明,该试验系统的光伏发电性能参数和制热性能参数的测试误差均小于5%,制冷性能参数的测试误差均小于10%。（3）针对吹胀板式PVT热泵系统夏季热电冷运行模式的研究需求,利用上述试验平台,试验研究了夏季PVT热泵系统热电冷三联供性能和热电冷联合运行特性;结果表明,在夏季外界自然工况下,试验系统白天全天的平均光伏发电效率为13.6%,白天的平均制热COPt为6.16,夜间的平均制冷COPc为2.8,与相同额定发电功率的常规光伏组件相比,PVT热泵系统的PVT组件光伏发电量提升了 10～15%。（4）试验并分析了过渡季和冬季该系统的热电联供性能和热电联合运行特性;结果表明,试验系统在过渡季外界自然工况下白天全天的平均光伏发电效率为11.9%,白天的平均制热COPt为5;在冬季自然工况下白天全天的平均光伏发电效率为10.3%,白天的平均制热COPt为4.4;该系统在各个季节的各种模式下均能长时间稳定运行。（5）采用数学建模与理论分析的方法,建立了以吹胀板式蒸发/冷凝PVT组件传热模型为核心的吹胀板式PVT热泵系统数学模型,完成了该模型的理论求解结果的试验验证;结果表明,理论求解结果与试验结果的偏差均在11%以内,为进一步开展该PVT热泵系统的性能仿真与经济性评价提供了理论模型基础。（6）针对不同建筑面积的居住建筑用能需求,提出了吹胀板式PVT热泵系统在户用供能系统中的应用方式;通过性能仿真,分析了不同工况下环境参数对PVT热泵系统热电冷性能的影响大小,研究了该系统的地区适用性;利用试验与仿真结果,进一步分析了户用吹胀板式PVT热泵系统的技术经济性及其影响因素,提出了在我国北方地区应用该系统的经济运行模式。结果表明,与建筑的各类常规供能形式相比,该户用吹胀板式PVT热泵系统具有可观的年净收益,投资回收期约为3～4年。
陈露露[6]（2020）在《大倾角下内置导流板的全玻璃真空管太阳能热水器性能研究》文中研究表明直插式自然循环全玻璃真空管太阳能热水器获得广泛的应用,但安装于建筑立墙的真空管太阳能热水器通常采用横置分体式强制循环热水器。其原因之一是大倾角下直插式真空管太阳能热水器运行过程中管内冷、热水混合引起的热虹吸循环不畅,热能不能及时传输到水箱内,系统效率低。解决管内因冷热混合而导致的循环不畅的有效技术方法之一是在管内设置导流板,构成冷热水分离的热虹吸循环回路,从而提高系统的热效率。本文通过实验与模拟相结合的方式研究在大倾角下内置导流板对系统流动和热性能的影响,探索大倾角下直插式自然循环全玻璃真空管太阳能应用的可行性。为对比研究内置导流板在不同安装倾角下对系统流动和热性能的影响,加工制作了两套相同的热水器,每套热水器由10支47/58管和81.67升的水箱构成,其中一套热水器管内设置导流板。对比研究了在不同的倾角下（即常规45°角和大倾角75°、80°、85°）两个系统的管内的流动和热性能。从实验中发现倾角从75°变化到85°,系统1（带导流板）始终比系统2（不带导流板）的平均日效率要高。但是在小角度倾角45°下系统1要比系统2的平均日效率要低0.7%,由于数值过小可以认为在45°倾角下加了导流板的意义并不大,系统1与系统2几乎一致。倾角80°条件下系统1与系统2的效率差值最大为4.2%（系统1为61.9%,系统2为57.7%）。再从纵向对比发现系统1在倾角为75°下的平均日效率最大为66.4%,系统2在倾角85°下平均日效率最大为64.2%。由此可见大角度下（75°-85°）加了导流板的热水器的水流的循环效果比小角度下（45°）加了导流板的热水器的循环效果更好,小角度（45°）下加了导流板意义不大,但是无论是大倾角还是常规的倾角加了导流板之后都不影响热水器的使用。在模拟中通过ICEM进行建模和划分网格,随后导入Fluent中进行数值分析模拟,最后通过tecplot进行后处理得出相关云图并进行分析。在模拟中发现30倾角下在加了导流板之后的整个系统的最高温度要高于未加导流板的系统中的最高温度。加导流板的水箱中的温度比不加导流板的水箱中的分层更为密集。带导流板的整体流速要高于不带导流板的,所以有导流板的热水器循环的更快,故温度也较高。而在45°倾角下有导流板的热水器内部水流的速度低于未加导流板的速度,说明加了导流板之后反而循环的速度变慢,热水的最高温度也略微低一点。在大倾角（75°-85°）下,加了导流板的热水器内部的水流的速度更大,循环的更快,得到的水箱中的上层温度也更高。此时的模拟结果与实验吻合。
杨义孟[7]（2020）在《R290直膨式太阳能热泵系统制热性能的实验研究》文中研究表明太阳能作为一种可广泛应用的清洁可再生能源,得到了越来越多国家和科研人员的注意。直膨式太阳能热泵（Direct expansion solar assisted heat pump,DX-SAHP）技术将太阳能利用技术和热泵技术相结合,既可以有效的解决太阳能间歇性和阴雨天等使用问题,又可以提高热泵系统的性能。直膨式太阳能热泵系统将系统的集热器和蒸发器有机结合,合二为一,进而得到更高的集热量和集热效率,相对于间接式系统进一步提高系统性能系数（Coefficient of performance,COP）。本文通过搭建R290 DX-SAHP实验平台,并对实验平台在自然环境工况下进行了全年的实验研究,验证了 R290 DX-SAHP系统的系统性能,分析了 R290直膨式太阳能热泵热水器的运行特征及各参数变化的影响。主要研究内容如下:设计并搭建了以环保工质R290为制冷工质的微通道DX-SAHP热水器实验系统。它主要由热泵本体（微通道集热/蒸发器、R290压缩机、微通道冷凝器、蓄热水箱和电子膨胀阀等）和数据采集控制系统两大部分组成。本文对热泵实验平台的工作原理和系统设计、选型和搭建过程进行了阐述,主要包括热泵系统四大部件结构参数、型号等介绍,数据采集控制系统的工作原理与组成,对总辐射表、压力传感器、温度传感器、风速计、湿度传感器、功率计、数据采集控制器等硬件设备和传感器的介绍。利用组态王软件编写系统控制程序和采集录入实验数据,以实现对热泵实验平台的控制（膨胀阀开度调整,系统启动与停机）、环境参数以及运行参数的监控、采集与存储。通过全年工况实验研究和对大量实验数据分析,证明了 R290微通道DX-SAHP系统具有优秀的性能。实验研究结果表明,实验系统在全年工况条件运行的高效性和安全性。在全工况运行条件下,系统制热功率最大为2140.5 W,最小为739.6 W,全年平均制热功率1358.6 W,系统COP最大为5.99,最小为2.04,全年平均COP为3.88。在春季和秋季工况下系统运行情况类似,系统COP维持在3.5以上,即使在冬季恶劣工况下,系统平均COP依然可以达到3.0,夏季工况下系统性能优异,COP值保持在5.0左右,最高达到5.99。此外,通过与R134a DX-SAHP系统对比进行试验表明,R290制冷剂在直膨式太阳能热泵系统中的性能与R134a制冷剂性能相似。因此可以验证R290制冷剂可以应用于直膨式太阳能热泵系统中,并且可以提供良好系统性能。R290具有可燃性,所以充注量研究至关重要。因此,本文对R290微通道DX-SAHP系统进行了充注量实验研究。研究结果表明,在一定条件下,制冷剂充注量的增加将提高DX-SAHP系统的COP,加热功率,压缩机功率,在低太阳辐射的极端工况下提高更加显着。在本系统中综合考虑系统的安全性、经济性和高效性,将系统的制冷剂充注量定为0.35 kg。随着充注量的增加,系统的蒸发压力、蒸发温度、冷凝压力等都略有增加。
郭震[8]（2020）在《环路热管式太阳能PV/T系统的热电性能及影响因素研究》文中进行了进一步梳理国家能源局《太阳能发展“十三五”规划》指出,在未来相当长时期内,我国对于可再生能源的需求将大幅增长。同时,建筑能耗量在全国能耗总量中的占比也在近年来迅速增长。作为可再生能源的重要组成部分,太阳能资源对于降低建筑领域的能源消耗量和社会能源消耗总量具有重要意义,太阳能利用技术也是当下的研究热点和产业焦点。其中,能够实现热电联产的太阳能光电光热一体化（Photovoltaic/Thermal,PV/T）技术具有广泛的研究意义与应用前景。针对以水作为循环工质的自然循环集热器所存在的启动时间长、重力热管式集热器需依靠循环泵等问题,本文采用实验研究与数值模拟相结合的研究方法,以一种新型的环路热管式太阳能PV/T系统为研究对象,对其热电性能及影响因素展开研究,主要包括以下研究内容。首先,结合太阳能PV/T技术的研究现状,以及热管在太阳能制热领域的应用,本文对现有研究存在的问题进行了分析,探究了影响系统性能的主要因素,明确了环路热管式PV/T系统的实验原理,并明确实验分析与数值模拟的具体研究思路与研究内容。根据系统实验原理,本文首先确定了具体实验方案、所需测量的物理量、主要部件的规格、测量系统的仪器仪表以及实验工况,为实验分析提供平台基础。其次,完成了不同稳定辐照度下环路热管式PV/T系统热电性能,实验结果表明,PV/T组件进出口温差及平均温升速率随辐照度增大而提高;高辐照度（850W/m21000W/m2）下的光热功率波动性较小,换热效果更加稳定,但最大光热效率在不同工况下无明显变化;蓄热水箱水温最高可达40.64℃,高辐照度下的光电部分有效能量利用率也会有所降低;此外,系统在不同工况下的启动特性相似,850W/m2工况性能为实验范围内的最优表现;此类系统形式下的PV/T组件进出口压力范围无明显差别,组件出口过热度集中于3℃7.5℃。第三,本文对适用于研究内容的相关源项及多相流模型进行了理论分析,并利用标准模型验证法对模型准确性进行了验证,从而为数值模拟提供基础。模拟过程中首先对环路热管流道及吹胀式蒸发板建立三维ICEM模型,以相关实验数据作为边界条件,对模拟参数进行合理设置,并根据理论分析编写能够描述工质相变过程的UDF,同时对制冷剂热工参数进行变物性处理。第四,通过对不同边界条件下的模拟结果分析可知,相比于不同热流边界,入口质量流量对于管内截面气相体积分数的沿程分布影响更大;工质在流动前中期的相变速率明显快于中后期,截面含气率曲线的斜率在后期明显减小;在换热状态达到稳定后,850W/m21000W/m2加热边界的入口速度增速要高于其余工况,而出口流速与入口段相比未显着提高,流速在管内并非沿程逐渐增大;此外,流量变化对于流速分布的影响要远高于热流变化所造成的影响,且加热条件对入口段速度影响要大于出口段;增大截面宽高比将主要影响高循环流量情况下的工质相变速率,同时质量流量对蒸发过程的影响将进一步增大。最后,研究发现增大入口流量、热流边界条件或截面宽高比均能够提高流道的换热系数。在15/7.5的截面宽高比下,模拟工况流量范围内的传热系数最大相差21.36%,且加热边界的影响要小于流量的影响;改变截面比例后的换热系数最高达1338.25W/m2·K,平均值最大相差31.67%;此外,高加热条件下的换热系数增幅更加明显,并且流量对于换热的影响将进一步增强。综上所示,本文通过实验研究与数值模拟相结合的研究方法,对环路热管式太阳能PV/T系统进行了研究。在验证了此类系统形式可行性的同时,针对其运行特性进行了分析,确定了不同边界条件下各影响因素对其性能的影响,对于环路热管与太阳能PV/T技术相结合的系统设计形式,具有一定的参考价值与借鉴意义。
赵丹[9]（2020）在《平板太阳能集热器关键参数计算及设计优化研究》文中研究说明随着能源需求量日益增加,新能源的开发和利用势在必行,太阳能作为清洁可再生的绿色能源越来越受到重视。平板太阳能集热器作为太阳能热利用技术的关键集热装置,因其具有结构简单、承压能力强、便于与建筑结合和应用维护耗资少等优点,日趋受到市场的欢迎。更加广泛地利用太阳能资源可以达到减轻化石燃料消耗和节约大量常规能源以及降低建筑能耗的目的。许多研究人员为了提高平板太阳能集热器热效率和市场竞争力进行了大量的研究工作。本文通过MATLAB软件编写计算程序,对具有双层玻璃盖板的平板太阳能集热器进行仿真计算和优化研究,为集热器优化提供参考依据。其具体内容如下:对平板太阳能集热器的组成结构进行了阐述,并分析了其流动换热原理。在此基础上,依据参照的平板太阳能集热器建立了数学模型,得到了集热器热性能评价指标的计算方法,热性能指标主要包括集热器获得的有用能、效率因子、肋片效率、热迁移因子、部分组件温度和瞬时效率。基于MATLAB软件编写了以吸热板平均温度和排管内工质平均温度为循环依据的计算程序,研究了吸热板关键参数、排管关键参数和环境因素对集热器热性能的影响。此外,编写了以吸热板平均温度、排管内工质平均温度和透明盖板温度为循环依据的计算程序,研究了透明盖板与吸热板间距和透明盖板表面发射率对集热器热性能的影响。研究结果表明,吸热板表面吸收率在0.80～0.95范围内变化时,瞬时效率增长了23.59%;排管间距在80～240mm范围内变化时,瞬时效率减少了44.04%;排管内工质进口温度在5～60℃范围内变化时,瞬时效率减少了56.59%。在此基础上,提出采用方差分析法对集热器进行优化分析。基于MATLAB软件依据方差分析法编写了计算程序,将对集热器瞬时效率影响较大的关键参数进行两两组合,进而得到瞬时效率最大时对应的最佳组合,如吸热板吸收率和吸热板导热系数的最佳组合为‘0.95,398W/m·K’,以及排管内径和排管内工质进口温度的最佳组合为‘10℃,30mm’等。搭建平板太阳能集热器瞬时效率实验测试系统,通过实验测试得到了平板太阳能集热器瞬时效率实验测试数据,进而与瞬时效率仿真计算数据进行比较分析。结果表明,二者随归一化温差的变化趋势相同,且二者之间的偏差值较小,证明通过MATLAB软件编写的平板太阳能集热器计算程序是正确的,可以应用该程序更加便利地研究平板太阳能集热器关键参数对其瞬时效率影响。
黄祯[10]（2019）在《碳塑平板太阳能集热器的集热性能研究》文中研究说明随着全球经济快速发展和人口不断增长,因一次能源大量使用而产生了大量环境问题,因此必须大力发展低碳清洁能源,而太阳能作为一种永不衰竭的清洁能源,逐渐引起人们的重视。太阳能热利用与其他可再生能源技术相比更加廉价成熟,平板集热器性能的提升及优化研究也受到了广泛关注。传统的平板集热器大多采用铝、铜等较重的金属材料,管路容易发生腐蚀,本文设计了一种碳塑平板太阳能集热器,这种碳塑平板太阳能集热器采用塑铝复合吸热板,排管采用塑料管,能够很好提高平板集热器的抗腐蚀性能,在塑料管的外侧利用超声波涨接技术将塑料管和铝合金紧密结合起来,保证集热器的集热性能。本文首先对平板集热器的结构和工作原理进行了介绍,结合能量平衡方程,分析了太阳辐射能在平板集热器中的传递,建立其数学模型,结合热阻网络图对热损系数进行详细的分析研究,为本文碳塑平板集热器的实验研究奠定了理论基础。然后基于平板集热器理论分析设计了碳塑平板太阳能集热器的具体结构尺寸,搭建了碳塑平板太阳能集热器的测试实验台,采用室外稳态测试方法进行试验,记录同一工况下环境参数集热板工质进出口温度、进口质量流量等数据,得出集热器瞬时效率归一化曲线为（9）-（28）iη64.9709.0T。根据所设计的碳塑平板太阳能集热器又进行了数值模拟,先利用ICEM CFD软件建立集热器的物理模型并行网格划分,再导入FLUENT软件中进行模拟计算,在303K、309K、315K、321K的进口温度下算得集热器的出口温度和温度分布云图。最后对模拟结果与试验结果进行了对比分析,由数值模拟所得集热器瞬时效率的归一化曲线为（9）-（28）iη45.9727.0T,两者之间误差在3%以内,证明数值模拟正确可行。采用数值模拟的方式对碳塑平板集热器进行结构优化,得出随吸热板厚度的增加,排管内径的增大及吸热板宽度的减小,集热效率会得到提升,确定了集热器结构优化设计的方向,对平板集热器的设计改进有一定参考价值。
二、总辐射表性能评价（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、总辐射表性能评价（论文提纲范文）
（1）倾斜南北轴三方位跟踪光伏水泵系统的性能研究及优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 术语符号及说明 |
| 第1章 引言 |
| 1.1 PVWPS研究背景和意义 |
| 1.2 光伏水泵技术的研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.2.3 存在的问题 |
| 1.3 论文的主要研究内容 |
| 1.4 论文的主要创新点 |
| 第2章 INSA-3P跟踪平板的性能与运行机制 |
| 2.1 能源收益率与性能百分比 |
| 2.1.1 对比方法在太阳计算中的应用 |
| 2.1.2 对比方法在实验中的应用 |
| 2.2 以INSA-3P为代表的INSA-MP设计理念 |
| 2.3 太阳辐射模型 |
| 2.3.1 各向同性模型 |
| 2.3.2 PEREZ各向异性模型 |
| 2.3.3 基于月平均日的长期平均太阳辐射计算 |
| 2.3.4 ASHRAE晴天模型 |
| 2.4 PV组件能量预测建模 |
| 2.5 单模块INSA-3P跟踪PV组件的性能与优化 |
| 2.5.1 INSA-3P-Module的性能及优化 |
| 2.5.2 INSA(1T)-3P-Module的性能及优化设计 |
| 2.5.3 INSA-3P-Module与INSA(1T)-3P-Module的性能对比 |
| 2.5.4 调整时间计算 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 晴天条件下INSA-3P-PVWPS性能测试与分析 |
| 3.1 实验系统配置与设备器材 |
| 3.1.1 系统配置 |
| 3.1.2 设备器材 |
| 3.1.3 跟踪架及跟踪方案 |
| 3.2 实验检测方法和两系统校准实验 |
| 3.2.1 两系统的差异评估 |
| 3.2.2 系统对比方法和系统性能评估 |
| 3.3 INSA-3P跟踪光伏水泵与固定式光伏水泵的性能对比 |
| 3.3.1 动态性能对比 |
| 3.3.2 日总性能对比 |
| 3.4 INSA-3P-PVWPS与2A-PVWPS的性能对比 |
| 3.4.1 动态性能对比 |
| 3.4.2 日总性能对比 |
| 3.5 性能影响参数和几个重要的关键点 |
| 3.5.1 温度对系统效率的影响 |
| 3.5.2 流量和太阳辐射密度的关系 |
| 3.5.3 系统效率、子系统效率与太阳辐射密度的关系 |
| 3.5.4 系统效率和流量的关系 |
| 3.5.5 功率和流量的关系 |
| 3.5.6 关于关键点的讨论 |
| 3.6 INSA-3P跟踪方位角调整偏差对PVWPS性能的影响 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 INSA-3P-PVWPS长期性能预测与实验验证 |
| 4.1 长期抽水性能监测 |
| 4.1.1 实验方法和校准 |
| 4.1.2 测试结果 |
| 4.1.3 日总性能分析对比 |
| 4.2 太阳辐射状态与水泵运行的稳定性 |
| 4.2.1 云对PVWPS性能的影响 |
| 4.2.2 日照数和日照稳定性数 |
| 4.3 阴云密布的天气 |
| 4.4 可利用率方法估算PVWPS的月抽水量 |
| 4.4.1 可利用率 |
| 4.4.2 计算结果及验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 DC-PVWPS优化匹配 |
| 5.1 PV组件输出特性模拟 |
| 5.1.1 PV电池、组件(平板)、阵列统一的单二极管模型 |
| 5.1.2 基于特定测试条件的Hadj Arab模型 |
| 5.1.3 基于标准测试条件的五参数提取 |
| 5.2 不同静扬程PVWPS的性能及对比 |
| 5.2.1 太阳辐照度对系统性能的影响 |
| 5.2.2 扬程对系统性能参数的影响 |
| 5.2.3 PV组件与水泵的匹配机理分析 |
| 5.3 电机-泵系统建模与验证 |
| 5.3.1 系统模型结构 |
| 5.3.2 电机-泵模型方程及参数 |
| 5.3.3 模型求解与验证 |
| 5.3.4 泵的特性曲线模拟 |
| 5.4 系统优化匹配 |
| 5.4.1 太阳辐射数据及跟踪运行方案 |
| 5.4.2 最大功率输出利用率因子 |
| 5.4.3 匹配因子 |
| 5.4.4 优化匹配结果与对比分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论及后续研究展望 |
| 6.1 研究工作主要结论 |
| 6.2 后续研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文和研究成果 |
| 致谢 |
（2）半透明光伏外窗建筑光热环境评价及多目标参数优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 太阳能能光伏窗国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容与意义 |
| 第2章 建筑热环境、光环境与建筑能耗方面评价指标介绍 |
| 2.1 建筑热环境评价指标介绍 |
| 2.2 建筑光环境评价指标介绍 |
| 2.3 建筑能耗水平评价指标介绍 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 光伏外窗实验平台介绍及热环境测试实验结果与分析 |
| 3.1 光伏外窗试验平台介绍 |
| 3.2 实验中所用到的仪器的介绍与使用方法 |
| 3.3 实验平台热环境测试结果与分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于光热耦合影响的适应性热评价模型的构建 |
| 4.1 光热耦合环境舒适度评价实验及结果分析 |
| 4.2 基于光热耦合影响的热适应性预测评价热感觉模型的建立 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 基于灰色关联改进型TOPSIS法的光伏外窗采光和建筑能耗综合性能评价 |
| 5.1 TOPSIS方法原理介绍 |
| 5.2 双层光伏外窗建筑采光与能耗性能评价模型的指标选取与构建 |
| 5.3 双层光伏外窗建筑采光与能耗性能评价模型的应用案例分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 基于组合赋权法的光伏窗建筑运行状态综合性能评价 |
| 6.1 德尔菲专家调查法介绍与问卷设计 |
| 6.2 德尔菲专家调查法结果分析及主观权重值的确定 |
| 6.3 基于组合赋权法的光伏窗建筑运行状态综合性能评价模型的构建 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 本文的主要结论 |
| 7.2 研究展望 |
| 附表 |
| 附表A 关于光伏建筑综合性能评价指标调查 |
| 附表B 光伏建筑光热舒适协同评价调查问卷 |
| 附表C 实验室内外环境参数测试记录表 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（3）太阳能驱动的中空纤维膜溶液除湿系统的数值模拟与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| §1.1 课题研究背景 |
| §1.2 温湿度独立控制系统 |
| §1.3 太阳能驱动的溶液除湿空调系统 |
| §1.4 膜式溶液除湿系统 |
| §1.4.1 平板膜溶液除湿组件的研究 |
| §1.4.2 中空纤维膜溶液除湿组件的研究 |
| §1.5 研究内容 |
| 第二章 太阳能驱动的中空纤维膜溶液除湿系统实验台 |
| §2.1 太阳能驱动的中空纤维膜溶液除湿系统介绍 |
| §2.1.1 基于中空纤维膜的溶液除湿系统 |
| §2.1.2 太阳能热水系统 |
| §2.1.3 溶液冷却系统 |
| §2.2 基于中空纤维膜的溶液除湿系统实验台 |
| §2.3 除湿/再生膜组件的设计 |
| §2.3.1 膜材料的选择 |
| §2.3.2 中空纤维膜膜组件结构参数 |
| §2.4 除湿溶液 |
| §2.5 太阳能集热器设计 |
| §2.5 换热器设计 |
| §2.6 其他实验设备与测量仪器 |
| §2.6.1 其他实验仪器设备 |
| §2.6.2 测量设备 |
| §2.7 实验误差分析 |
| §2.8 本章小结 |
| 第三章 太阳能驱动的中空纤维膜溶液除湿系统实验数据分析 |
| §3.1 系统性能评价参数 |
| §3.2 太阳能集热器的效率 |
| §3.3 中空纤维膜再生器的性能 |
| §3.4 中空纤维膜除湿器的性能 |
| §3.5 系统性能系数COP |
| §3.6 运行条件对除湿性能的影响 |
| §3.6.1 空气相对湿度对除湿性能的影响 |
| §3.6.2 空气流量对除湿性能的影响 |
| §3.6.3 溶液流量对除湿性能的影响 |
| §3.6.4 冷却水温度对除湿性能的影响 |
| §3.6.5 冷却水流量对除湿性能的影响 |
| §3.7 运行条件对再生性能的影响 |
| §3.7.1 空气流量对再生性能的影响 |
| §3.7.2 溶液流量对再生性能的影响 |
| §3.8 本章小结 |
| 第四章 中空纤维膜除湿器/再生器的TRNSYS模型开发 |
| §4.1 中空纤维膜除湿器/再生器模块 |
| §4.2 中空纤维膜除湿器/再生器数学模型 |
| §4.3 太阳能驱动的中空纤维膜溶液空调系统的仿真模型 |
| §4.4 仿真模型验证 |
| §4.5 本章小结 |
| 第五章 太阳能驱动的中空纤维膜溶液除湿复合蒸发冷却系统的数值模拟 |
| §5.1 太阳能驱动的中空纤维膜溶液除湿复合间接蒸发冷却系统 |
| §5.2 广西地区典型气候对系统性能影响的数值模拟分析 |
| §5.2.1 广西典型城市选取 |
| §5.2.2 典型居民建筑概述 |
| §5.2.3 评价指标和运行策略 |
| §5.3 北海、南宁、桂林和河池四个城市模拟结果分析 |
| §5.4 北海、南宁、桂林和河池四个城市模拟对比分析 |
| §5.5 溶液除湿系统和冷冻除湿系统对比分析 |
| §5.5.1 冷冻除湿系统 |
| §5.5.2 两种系统的初投资 |
| §5.5.3 两种除湿系统的能耗对比 |
| §5.5.4 两种除湿系统的经济性对比 |
| §5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| §6.1 总结 |
| §6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者在攻读硕士期间的主要研究成果 |
（4）建筑周边下垫面反射率对室外热环境的影响机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 反射材料及其降温能力研究现状 |
| 1.3.2 不同下垫面及其热环境研究现状 |
| 1.3.3 国内外下垫面反射率研究中的不足 |
| 1.4 课题研究的方法及内容 |
| 1.4.1 研究技术路线 |
| 第二章 下垫面反射率研究理论 |
| 2.1 下垫面反射率测量理论与方法 |
| 2.1.1 反射率测量理论与方法 |
| 2.1.2 反射率数学模型 |
| 2.2 相关研究理论 |
| 2.2.1 下垫面太阳辐射环境的基本理论 |
| 2.2.2 孔隙率的基本理论 |
| 2.2.3 孔隙率或覆盖率的图像处理理论 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 下垫面反射率实验方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 呼和浩特市下垫面调研分析 |
| 3.2.1 调研样本的选择 |
| 3.2.2 典型下垫面类型的选取 |
| 3.3 实验测试 |
| 3.3.1 实验地点选取 |
| 3.3.2 下垫面太阳反射率综合测量装置设计与搭建 |
| 3.3.3 测量装置仪器设备的选用与误差校准 |
| 3.3.4 实验方案 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 下垫面反射率研究 |
| 4.1 特征参数的设计与边缘检测选取 |
| 4.1.1 草地下垫面覆盖率设计 |
| 4.1.2 砂石下垫面孔隙率设计 |
| 4.1.3 砖质下垫面孔隙率设计 |
| 4.1.4 草嵌砖下垫面孔隙率与覆盖率设计 |
| 4.1.5 本节小结 |
| 4.2 草地下垫面反射率研究 |
| 4.2.1 测点布置实验方案设计 |
| 4.2.2 草地下垫面反射率分析 |
| 4.2.3 草地下垫面热环境分析 |
| 4.2.4 本节小结 |
| 4.3 砂石下垫面反射率研究 |
| 4.3.1 测点布置与实验方案设计 |
| 4.3.2 砂石下垫面反射率分析 |
| 4.3.3 砂石下垫面热环境分析 |
| 4.3.4 本节小结 |
| 4.4 砖质下垫面反射率研究 |
| 4.4.1 测点布置与实验方案设计 |
| 4.4.2 砖质下垫面反射率分析 |
| 4.4.3 砖质下垫面热环境分析 |
| 4.4.4 本节小结 |
| 4.5 草嵌砖下垫面反射率研究 |
| 4.5.1 测点布置与实验方案设计 |
| 4.5.2 草嵌砖下垫面反射率分析 |
| 4.5.3 草嵌砖下垫面热环境分析 |
| 4.5.4 本节小结 |
| 4.6 反射率与降温能力的关系研究 |
| 4.6.1 不同反射率下垫面降温能力分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 主要研究理论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
| 附录 A 呼和浩特市农村建筑周边下垫面典型调研信息 |
| 附录 B 图像处理与边缘检测运算部分函数语言 |
| B.1 五种梯度算子边缘检测运算公式 |
| B.2 边缘检测运算函数语言 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及取得的科研成果 |
| 个人简历 |
（5）户用吹胀板式PVT热泵系统热电冷多联供特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 太阳能的开发利用仍未有效解决建筑采暖空调问题 |
| 1.1.2 现代建筑对太阳能开发利用提出了更高要求 |
| 1.1.3 热泵与PVT技术的结合为建筑节能提供了新思路 |
| 1.1.4 本文的研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状分析 |
| 1.2.1 太阳能光伏光热综合利用研究进展 |
| 1.2.2 太阳能热泵技术研究进展 |
| 1.2.3 太阳能PVT热泵技术研究进展 |
| 1.2.4 天空长波辐射冷却技术研究进展 |
| 1.2.5 PVT热泵性能评价及其经济性研究进展 |
| 1.3 现有研究存在的问题分析 |
| 1.4 主要研究内容及研究思路 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究思路 |
| 2 吹胀板式PVT热泵系统的提出及试验台建立 |
| 2.1 单级压缩吹胀板式PVT热泵多联供系统的提出 |
| 2.1.1 太阳能PVT热泵系统形式的研究 |
| 2.1.2 不同运行工况下系统工作原理分析 |
| 2.2 吹胀板式蒸发/冷凝PVT组件的提出 |
| 2.2.1 组件结构形式与设计 |
| 2.2.2 组件工作原理分析 |
| 2.3 吹胀板式蒸发/冷凝PVT组件性能评价方法 |
| 2.3.1 PVT组件发电性能评价 |
| 2.3.2 PVT组件制热性能评价 |
| 2.3.3 PVT组件制冷性能评价 |
| 2.3.4 PVT组件综合效率确定方法 |
| 2.4 PVT热泵系统热电冷多联供性能评价方法 |
| 2.4.1 PVT热泵系统供电性能评价 |
| 2.4.2 PVT热泵系统制热性能评价 |
| 2.4.3 PVT热泵系统制冷性能评价 |
| 2.4.4 PVT热泵系统综合性能评价方法 |
| 2.5 吹胀板式PVT热泵系统的设计 |
| 2.5.1 吹胀板式PVT热泵系统设备部件确定 |
| 2.5.2 吹胀板式PVT热泵系统制冷剂管路设计 |
| 2.6 吹胀板式PVT热泵系统试验台的建立 |
| 2.6.1 吹胀板式PVT热泵试验系统关键设备确定 |
| 2.6.2 吹胀板式PVT热泵试验系统监测控制 |
| 2.7 吹胀板式PVT热泵试验系统误差分析 |
| 2.7.1 误差分析原理简述 |
| 2.7.2 试验系统误差分析 |
| 2.8 本章小结 |
| 3 吹胀板式PVT热泵系统夏季热电冷性能试验研究 |
| 3.1 吹胀板式PVT热泵系统夏季热电冷综合性能试验 |
| 3.1.1 夏季气象参数测试与分析 |
| 3.1.2 系统夏季热电冷综合性能分析 |
| 3.2 吹胀板式PVT热泵系统夏季工况制冷性能试验 |
| 3.2.1 夏季工况气象参数测试结果分析 |
| 3.2.2 夏季工况系统夜间制冷性能分析 |
| 3.3 吹胀板式PVT热泵系统夏季工况热电性能试验 |
| 3.3.1 夏季工况系统光伏发电性能分析 |
| 3.3.2 夏季工况系统制热性能分析 |
| 3.4 夏季夜间制冷模式下PVT热泵系统运行特性分析 |
| 3.4.1 夏季系统制冷运行参数测试结果分析 |
| 3.4.2 水箱蓄冷特性参数测试结果分析 |
| 3.4.3 制冷工况下PVT组件表面温度测试结果分析 |
| 3.5 夏季白天热电模式下PVT热泵系统运行特性分析 |
| 3.5.1 夏季系统制热运行参数测试结果分析 |
| 3.5.2 夏季制热工况下PVT组件表面温度分布测试结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 吹胀板式PVT热泵系统过渡季和冬季性能试验研究 |
| 4.1 吹胀板式PVT热泵系统过渡季综合性能试验 |
| 4.1.1 过渡季气象参数测试与分析 |
| 4.1.2 系统过渡季热电综合性能分析 |
| 4.2 吹胀板式PVT热泵系统过渡季工况热电性能试验 |
| 4.2.1 过渡季工况系统光伏发电性能分析 |
| 4.2.2 过渡季工况系统制热性能分析 |
| 4.3 过渡季白天热电模式下PVT热泵系统运行特性分析 |
| 4.3.1 过渡季系统制热运行参数测试结果分析 |
| 4.3.2 过渡季制热工况下PVT组件表面温度分布测试结果分析 |
| 4.4 吹胀板式PVT热泵系统冬季综合性能试验 |
| 4.4.1 冬季气象参数测试与分析 |
| 4.4.2 系统冬季热电综合性能分析 |
| 4.5 吹胀板式PVT热泵系统冬季工况热电性能试验 |
| 4.5.1 冬季工况系统光伏发电性能分析 |
| 4.5.2 冬季工况系统制热性能分析 |
| 4.6 冬季白天热电模式下PVT热泵系统运行特性分析 |
| 4.6.1 冬季系统制热运行参数测试结果分析 |
| 4.6.2 冬季制热工况下PVT组件表面温度分布测试结果分析 |
| 4.7 吹胀板式PVT热泵系统全年热电冷试验性能对比分析 |
| 4.7.1 系统全年光伏发电性能对比分析 |
| 4.7.2 系统全年制热性能对比分析 |
| 4.7.3 系统全年热电冷试验性能总结 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 吹胀板式PVT热泵系统仿真模型的建立 |
| 5.1 吹胀板式蒸发/冷凝PVT组件传热模型的建立 |
| 5.1.1 吹胀板式蒸发/冷凝PVT组件换热过程分析 |
| 5.1.2 吹胀板式PVT组件层间结构能量平衡分析 |
| 5.1.3 吹胀板式PVT组件传热模型的建立 |
| 5.2 PVT热泵系统关键设备部件数学模型的建立 |
| 5.2.1 蓄热水箱内冷凝换热盘管模型 |
| 5.2.2 蓄冷水箱内蒸发换热盘管模型 |
| 5.2.3 压缩机模型 |
| 5.2.4 电子膨胀阀模型 |
| 5.3 模型求解方法及理论解的试验验证 |
| 5.3.1 系统模型求解方法 |
| 5.3.2 理论解的试验验证与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 吹胀板式PVT热泵系统适用性与经济性研究 |
| 6.1 户用PVT热泵系统应用方式研究 |
| 6.1.1 设计原则及建筑用能负荷测算方法 |
| 6.1.2 户用PVT热泵热水机组设计 |
| 6.1.3 户用PVT热泵热电机组设计 |
| 6.1.4 户用PVT热泵热电暖机组设计 |
| 6.1.5 户用PVT热泵热电冷暖机组设计 |
| 6.2 不同工况下环境参数对系统热电冷性能的影响分析 |
| 6.2.1 制热工况下环境参数对系统制热性能的影响 |
| 6.2.2 制冷工况下环境参数对系统制冷性能的影响 |
| 6.3 户用PVT热泵系统热电冷多联供经济性分析 |
| 6.3.1 系统经济性评价方法 |
| 6.3.2 系统技术经济性分析与比较 |
| 6.3.3 系统经济性影响因素分析及经济运行模式 |
| 6.3.4 集中式PVT热泵能源站系统形式及经济运行模式 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研成果及科研项目 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）大倾角下内置导流板的全玻璃真空管太阳能热水器性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.3 研究方法和内容 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.3.3 创新点 |
| 第2章 全玻璃真空管太阳能热水器的性能评价指标及热性能计算 |
| 2.1 玻璃材料 |
| 2.1.1 透射比 |
| 2.1.2 结石 |
| 2.1.3 节瘤 |
| 2.2 太阳吸收比与半球发射比 |
| 2.3 空晒性能 |
| 2.4 闷晒太阳辐照量 |
| 2.5 平均热损系数 |
| 2.6 昆明地区晴空条件下的太阳辐射计算模型及实验验证 |
| 2.6.1 水平面接收面总辐射理论与经验模型 |
| 2.6.2 昆明地区地面太阳辐射测量实验 |
| 2.7 真空管太阳能热水器的热效率计算 |
| 第3章 实验测试与结果分析 |
| 3.1 实验装置 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.3 实验结果与分析 |
| 3.3.1 对比校准实验 |
| 3.3.2 不同倾角下的实验对比分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 数值模拟研究方法 |
| 4.1 计算流体动力学介绍 |
| 4.1.1 CFD求解力学问题的基本过程 |
| 4.2 数值模型建立 |
| 4.2.1 3D模型的建立 |
| 4.2.2 网格划分 |
| 4.3 计算流体力学基本方程 |
| 4.3.1 质量守恒定律 |
| 4.3.2 动量守恒定律 |
| 4.3.3 能量守恒方程 |
| 4.4 FLUENT计算模型 |
| 4.4.1 传热、相变、辐射模型 |
| 4.4.2 湍流和噪声模型 |
| 4.4.3 多相流模型 |
| 4.5 湍流和层流的判断 |
| 4.6 FLUENT的参数设置 |
| 4.6.1 求解模型设置 |
| 4.6.2 辐射模型设置 |
| 4.6.3 材料的物性设置 |
| 4.6.4 边界条件设置 |
| 4.6.5 离散相设置 |
| 4.6.6 亚松弛因子设置 |
| 4.6.7 残差设置 |
| 4.6.8 初始化设置 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 数值模拟结果分析 |
| 5.1 网格与时间步长的独立性验证 |
| 5.1.1 网格无关性验证 |
| 5.1.2 时间步长独立性验证 |
| 5.2 数值模拟结果与实验结果的比较 |
| 5.3 数值结果模拟分析 |
| 5.3.1 不同倾角下有无导流板的真空管太阳能热水器的温度变化分析 |
| 5.3.2 不同倾角下有无导流板的真空管太阳能热水器的速度变化分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文和研究成果 |
| 致谢 |
（7）R290直膨式太阳能热泵系统制热性能的实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 直膨式太阳能热泵技术研究现状 |
| 1.3 R290制冷剂研究现状 |
| 1.4 本文的主要工作 |
| 2 R290微通道直膨式太阳能热泵热水器实验平台设计 |
| 2.1 实验平台简介及工作原理 |
| 2.2 直膨式太阳能热泵系统各部件及整机的构建 |
| 2.3 实验平台数据采集与控制系统 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 R290直膨式太阳能热泵性能实验研究 |
| 3.1 R290 DX-SAHP全工况性能测试 |
| 3.2 R290与R134a热泵系统制热性能对比分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 制冷剂充注量对R290直膨式太阳能热泵的影响特性 |
| 4.1 充注量对系统性能的影响特性 |
| 4.2 充注量对系统运行特性的影响特性 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
| 学位论文数据集 |
（8）环路热管式太阳能PV/T系统的热电性能及影响因素研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 太阳能PV/T技术研究现状 |
| 1.2.2 太阳能热管技术研究现状 |
| 1.3 存在的问题分析 |
| 1.4 研究内容及思路 |
| 2 环路热管式太阳能PV/T系统设计与搭建 |
| 2.1 实验原理及方案设计 |
| 2.2 实验系统主要部件介绍 |
| 2.3 实验测试方案设计 |
| 2.4 性能评价标准与实验工况 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 环路热管式太阳能PV/T系统实验研究 |
| 3.1 环路热管式PV/T系统光热性能分析 |
| 3.2 环路热管式PV/T系统光电性能分析 |
| 3.3 环路热管式PV/T系统综合性能分析 |
| 3.4 环路热管式PV/T系统压力及过热度 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 数值模拟的模型建立与验证 |
| 4.1 相变模型的理论基础 |
| 4.1.1 源项模型 |
| 4.1.2 多相流混合模型 |
| 4.2 工质相变过程的UDF |
| 4.3 源项模型的标准验证法 |
| 4.4 数值求解模型的验证结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 PV/T组件换热影响因素分析 |
| 5.1 流道模型及参数设置 |
| 5.2 截面气相体积分数分布 |
| 5.3 流道进出口速度及温度分布 |
| 5.4 流道截面宽高比的影响分析 |
| 5.5 环路热管蒸发段传热分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A 求解超越方程系数β的粒子群算法代码 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（9）平板太阳能集热器关键参数计算及设计优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.1.1 我国能源利用现状 |
| 1.1.2 我国建筑热工设计分区 |
| 1.1.3 我国太阳能资源 |
| 1.2 平板太阳能集热器研究现状 |
| 1.2.1 太阳能集热器介绍 |
| 1.2.2 平板太阳能集热器国内外研究现状 |
| 1.3 课题研究的目的及意义 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 2 平板太阳能集热器热性能理论分析 |
| 2.1 平板太阳能集热器组成结构 |
| 2.1.1 吸热板 |
| 2.1.2 透明盖板 |
| 2.1.3 保温层 |
| 2.1.4 壳体 |
| 2.2 平板太阳能集热器流动换热原理 |
| 2.3 平板太阳能集热器数学模型 |
| 2.3.1 平板太阳能集热器总热损失系数 |
| 2.3.2 平板太阳能集热器热性能评价指标 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 平板太阳能集热器关键参数的仿真计算 |
| 3.1 平板太阳能集热器设计参数 |
| 3.2 基于MATLAB的计算程序 |
| 3.3 集热器关键参数数值分析 |
| 3.3.1 吸热板关键参数对集热器热性能的影响 |
| 3.3.2 排管关键参数对集热器热性能的影响 |
| 3.3.3 环境因素对集热器热性能的影响 |
| 3.3.4 透明盖板关键参数对集热器热性能的影响 |
| 3.3.5 集热器关键参数对集热器热性能综合影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 平板太阳能集热器优化分析 |
| 4.1 双因素方差分析法 |
| 4.1.1 双因素一元方差分析数学模型 |
| 4.1.2 有交互效应的双因素一元方差分析 |
| 4.2 集热器关键参数优化分析 |
| 4.2.1 吸热板吸收率和吸热板导热系数组合优化 |
| 4.2.2 吸热板导热系数和吸热板厚度组合优化 |
| 4.2.3 吸热板吸收率和吸热板厚度组合优化 |
| 4.2.4 排管间距和排管内径组合优化 |
| 4.2.5 排管内径和排管内工质进口温度组合优化 |
| 4.2.6 排管间距和排管内工质进口温度组合优化 |
| 4.2.7 透明盖板与吸热板间距和排管内工质进口温度组合优化 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 平板太阳能集热器瞬时效率实验测试及分析 |
| 5.1 实验测试目的 |
| 5.2 实验测试理论依据 |
| 5.3 实验测试条件 |
| 5.4 实验测试系统 |
| 5.4.1 实验测试系统工作原理 |
| 5.4.2 实验仪器及相关参数测量 |
| 5.5 瞬时效率测试结果 |
| 5.5.1 实验测试瞬时效率数据处理 |
| 5.5.2 实验测试瞬时效率与仿真计算瞬时效率对比分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 作者在攻读硕士学位期间获得的学术成果 |
| 致谢 |
（10）碳塑平板太阳能集热器的集热性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 能源现状 |
| 1.1.2 太阳能资源的特点 |
| 1.1.3 太阳能资源的利用方式 |
| 1.2 研究现状及存在的问题 |
| 1.2.1 平板太阳能集热器的特点及应用现状 |
| 1.2.2 平板太阳能集热器的国内研究现状 |
| 1.2.3 平板太阳能集热器的国外研究现状 |
| 1.2.4 塑料材质平板太阳能集热器的研究现状 |
| 1.3 研究意义和内容 |
| 1.3.1 研究意义 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 平板太阳能集热器的理论分析 |
| 2.1 平板太阳能集热器结构 |
| 2.1.1 吸热板 |
| 2.1.2 透明盖板 |
| 2.1.3 保温层 |
| 2.1.4 外壳 |
| 2.2 平板太阳能集热器工作原理 |
| 2.3 平板太阳能集热器传热分析 |
| 2.3.1 平板集热器的能量传递过程 |
| 2.3.2 太阳辐射能在集热器中的传递 |
| 2.3.3 平板集热器的总热损失系数 |
| 2.4 平板太阳能集热器热性能评价 |
| 2.4.1 平板集热器的效率因子 |
| 2.4.2 平板集热器的热迁移因子 |
| 2.4.3 平板集热器的瞬时效率 |
| 2.4.4 平板集热器的平均效率 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 碳塑平板太阳能集热器的集热性能试验 |
| 3.1 碳塑平板太阳能集热器实物 |
| 3.2 试验测试原理 |
| 3.3 试验系统介绍 |
| 3.3.1 试验仪器及装置 |
| 3.3.2 试验条件 |
| 3.3.3 试验测量参数 |
| 3.3.4 试验方案 |
| 3.4 试验数据分析 |
| 3.4.1 集热器瞬时效率 |
| 3.4.2 集热器日平均效率 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 碳塑平板太阳能集热器的数值模拟 |
| 4.1 数值模拟软件介绍 |
| 4.2 模型建立与网格划分 |
| 4.2.1 模型建立 |
| 4.2.2 网格划分 |
| 4.3 FLUENT求解器的选择 |
| 4.4 边界条件和求解参数的设置 |
| 4.4.1 边界条件的设置 |
| 4.4.2 求解参数的设置 |
| 4.5 模拟结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 碳塑平板太阳能集热器结构优化 |
| 5.1 模拟计算与试验结果对比分析 |
| 5.2 碳塑平板太阳能集热器不同结构对集热效率的影响 |
| 5.2.1 吸热板板厚对集热效率的影响 |
| 5.2.2 排管内径对集热效率的影响 |
| 5.2.3 吸热板宽度对集热效率的影响 |
| 5.3 碳塑太阳能平板集热器的温度分布 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作 |
四、总辐射表性能评价（论文参考文献）
- [1]倾斜南北轴三方位跟踪光伏水泵系统的性能研究及优化[D]. 吴茂刚. 云南师范大学, 2021
- [2]半透明光伏外窗建筑光热环境评价及多目标参数优化研究[D]. 林成楷. 太原理工大学, 2021
- [3]太阳能驱动的中空纤维膜溶液除湿系统的数值模拟与实验研究[D]. 何智鹏. 桂林电子科技大学, 2021
- [4]建筑周边下垫面反射率对室外热环境的影响机制研究[D]. 杨燕. 内蒙古工业大学, 2021(01)
- [5]户用吹胀板式PVT热泵系统热电冷多联供特性研究[D]. 周超. 大连理工大学, 2020(01)
- [6]大倾角下内置导流板的全玻璃真空管太阳能热水器性能研究[D]. 陈露露. 云南师范大学, 2020(01)
- [7]R290直膨式太阳能热泵系统制热性能的实验研究[D]. 杨义孟. 山东科技大学, 2020(06)
- [8]环路热管式太阳能PV/T系统的热电性能及影响因素研究[D]. 郭震. 大连理工大学, 2020(02)
- [9]平板太阳能集热器关键参数计算及设计优化研究[D]. 赵丹. 沈阳建筑大学, 2020(04)
- [10]碳塑平板太阳能集热器的集热性能研究[D]. 黄祯. 青岛理工大学, 2019(02)