太陽能光伏組件風(fēng)載負(fù)荷計算及支架結(jié)構(gòu)的研究

【摘要】：本文對光伏板風(fēng)載的載荷通過實驗測量和經(jīng)驗公式計算進(jìn)行對比,驗證了理論計算,修正了傳統(tǒng)經(jīng)驗公式,并發(fā)現(xiàn)光伏板風(fēng)載載荷的內(nèi)在規(guī)律,依據(jù)風(fēng)載內(nèi)在規(guī)律改進(jìn)和設(shè)計光伏板組件的支架結(jié)構(gòu)。 基于虛擬儀器設(shè)計思想,采用NI公司LabVIEW軟件、DAQCard-USB6009多功能數(shù)據(jù)采集卡,以及各被測參數(shù)對應(yīng)的傳感器、變送器,并以計算機作為操作、測試、數(shù)據(jù)處理及儲存平臺,組成太陽能光伏組件風(fēng)載的測試系統(tǒng)。利用軟件LabVIEW和相應(yīng)的硬件配套設(shè)備開發(fā)研制出太陽能光伏組件所受風(fēng)載測試系統(tǒng)。本次試驗主要測量光伏組件所受載荷的大小,試驗在單次試驗中需要測量的物理參數(shù)較少,忽略了電子元件的干擾問題,但考慮到其精度,我們對其進(jìn)行系統(tǒng)標(biāo)定,以期達(dá)到相應(yīng)的精度再進(jìn)行試驗,以達(dá)到系統(tǒng)測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。通過現(xiàn)場測試,針對風(fēng)洞實驗風(fēng)速下光伏組件載荷測試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析及處理,驗證了理論計算,修正了傳統(tǒng)風(fēng)載載荷經(jīng)驗計算公式,找出風(fēng)載規(guī)律,通過線性擬合推出實際風(fēng)速下的風(fēng)載,根據(jù)風(fēng)載載荷設(shè)計無基礎(chǔ)的光伏組件支架結(jié)構(gòu)。再以內(nèi)蒙古能源基地內(nèi)的地面為例,測出不同粗細(xì)和長短的地錨釘入地錨不同深度時拔出所需的拉力。 以風(fēng)載載荷和地錨的拉力來計算光伏組件的傾翻力矩,計算出光伏組件支架的穩(wěn)定性,為今后對太陽能光伏組件風(fēng)載載荷計算和支架設(shè)計提供了科學(xué)依據(jù)。 【關(guān)鍵詞】：LabVIEW 太陽能光伏組件 測試系統(tǒng) 標(biāo)定 設(shè)計
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TK514
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-14
• 1.1 太陽能光伏組件的分類與發(fā)電原理8
• 1.2 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類和基本構(gòu)成8-9
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-10
• 1.4 課題的背景及意義10-12
• 1.5 測試參數(shù)分析12-13
• 1.6 測試系統(tǒng)的基本要求及本文的主要內(nèi)容13-14
• 1.6.1 太陽能光伏組件支架拉壓力的基本要求13
• 1.6.2 課題的主要工作13-14
• 第二章 光伏組件風(fēng)載載荷實驗測量臺架14-24
• 2.1 測試系統(tǒng)硬件部分14-15
• 2.2 太陽能光伏組件的技術(shù)參數(shù)15-16
• 2.3 測試系統(tǒng)的傳感器或變送器16-18
• 2.3.1 傳感器16
• 2.3.2 變送器16
• 2.3.3 測試系統(tǒng)對傳感器與變送器的選擇16-17
• 2.3.4 24V 直流電源17-18
• 2.4 測試系統(tǒng)光伏組件支架18-19
• 2.4.1 光伏組件風(fēng)載載荷測試臺架18
• 2.4.2 拔出地錨的拉力測試18-19
• 2.5 測試系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集硬件19-21
• 2.6 測試系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集軟件21-23
• 2.6.1 軟件前面板21-22
• 2.6.2 采樣參數(shù)的設(shè)定22
• 2.6.3 測試軟件程序框圖22-23
• 2.7 本章小結(jié)23-24
• 第三章 測試系統(tǒng)的標(biāo)定和實驗測試及結(jié)果分析24-48
• 3.1 傳感器的標(biāo)定24-32
• 3.1.1 對于24DV 直流電源的標(biāo)定24
• 3.1.2 對拉壓力傳感器的標(biāo)定24-32
• 3.2 太陽能光伏組件拉壓力測試實驗32-34
• 3.2.1 測試實驗步驟33
• 3.2.2 數(shù)據(jù)修正方法33-34
• 3.3 太陽能光伏組件拉壓力測試數(shù)據(jù)分析34-43
• 3.3.1 曲線擬合的最小二乘法36
• 3.3.2 工程經(jīng)驗公式計算36-37
• 3.3.3 曲線擬合值與經(jīng)驗公式計算值對比分析37-39
• 3.3.4 風(fēng)載作用中心分析39-43
• 3.4 對光伏組件風(fēng)載載荷規(guī)律的仿真模擬43-46
• 3.5 地錨拉力測試46-47
• 3.5.1 實驗步驟46-47
• 3.5.2 實驗結(jié)果47
• 3.6 本章小結(jié)47-48
• 第四章 無基礎(chǔ)光伏組件支架的設(shè)計48-56
• 4.1 單光伏板支架的設(shè)計49-55
• 4.1.1 采用角鋼型號為 L30x30x4 的支架設(shè)計49-51
• 4.1.2 采用角鋼型號為 L40x40x4 的支架設(shè)計51-52
• 4.1.3 采用角鋼型號為 L45x45x5 的支架設(shè)計52-55
• 4.2 兩塊至多個光伏板支架的設(shè)計55
• 4.3 本章小結(jié)55-56
• 第五章 總結(jié)56-58
• 5.1 本課題的主要工作56
• 5.1.1 測試系統(tǒng)的硬件設(shè)計56
• 5.1.2 測試系統(tǒng)的軟件設(shè)計56
• 5.1.3 光伏組件支架的設(shè)計56
• 5.2 本課題的特色和創(chuàng)新處56-57
• 5.3 本課題今后的研究方向57-58
• 參考文獻(xiàn)58-61
• 致謝61-62
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文62

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