光伏發(fā)電與蒸發(fā)冷卻復(fù)合空調(diào)系統(tǒng)的實(shí)驗研究

【摘要】：在能源問題、環(huán)境問題及建筑的空調(diào)能耗問題突出的背景下,我國西北地區(qū)的一些住宅或辦公建筑的降溫問題可開發(fā)利用可再生能源,光伏發(fā)電驅(qū)動蒸發(fā)冷卻空調(diào)供冷即是對太陽能、干空氣能兩種可再生能源的利用。相比傳統(tǒng)空調(diào),蒸發(fā)冷卻空調(diào)無壓縮機(jī),較節(jié)能;利用光伏驅(qū)動則更節(jié)能,并且光伏發(fā)電還可供其它負(fù)載使用,一舉多得。光伏發(fā)電容易受太陽光輻射強(qiáng)度及溫度等因素影響,如受夏季高溫影響時,發(fā)電量并不高,對光伏板降溫非常有必要,并對整個系統(tǒng)進(jìn)行綜合效益分析提供參考或指導(dǎo),故提出本課題。經(jīng)資源評估,西北地區(qū)在一年中6-8月份太陽能和干空氣能均最豐富,這提供了先天自然條件。對系統(tǒng)匹配性計算,整理糅雜敘述性公式,以便設(shè)備選型計算。提出幾種不同的設(shè)計方案類型并對光伏系統(tǒng)的工作模式進(jìn)行分類闡述。通過前期調(diào)研,并進(jìn)行風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電驅(qū)動蒸發(fā)式冷風(fēng)扇實(shí)驗,得出其具有可行性、蓄電池具有穩(wěn)壓作用。并以西安某辦公室為案例,建立500W獨(dú)立式光伏試驗臺驅(qū)動蒸發(fā)冷卻空調(diào)進(jìn)行系列實(shí)驗研究,測得系統(tǒng)夏季某日發(fā)電量約1.8k W,夏季總發(fā)電約170k W.h,可滿足230W露點(diǎn)間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)要求;空調(diào)出風(fēng)口溫度在21-28.1℃,滿足室內(nèi)舒適性要求;二次空氣排風(fēng)溫度為29.1-30.7℃,可以再利用;光伏系統(tǒng)直流-交流轉(zhuǎn)換總損耗約20-25%,因此光伏驅(qū)動直流式負(fù)載更高效。在12:00-14:50時間段有蒸發(fā)式冷氣機(jī)對光伏板降溫時,系統(tǒng)發(fā)電量可提高約0.1k W.h,光伏系統(tǒng)輸出功率較穩(wěn)定。最后進(jìn)行初投資及節(jié)能減排效益分析,分布式系統(tǒng)比獨(dú)立式系統(tǒng)具有優(yōu)先推廣優(yōu)勢;并且3-5k W光伏容量系統(tǒng),約5-7年可回收成本,壽命周期內(nèi)節(jié)能減排效益可觀。 【關(guān)鍵詞】：光伏發(fā)電 蒸發(fā)冷卻空調(diào) 節(jié)能 光伏板降溫 綜合效益分析
【學(xué)位授予單位】：西安工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM615;TU83
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 主要符號表7-11
• 1 緒論11-25
• 1.1 選題背景11-12
• 1.2 課題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)12-21
• 1.2.1 太陽能資源的分布及利用形式12-14
• 1.2.2 國內(nèi)外太陽能電能池發(fā)展14-15
• 1.2.3 干空氣能資源的分布及利用15-17
• 1.2.4 我國西北省會城市太陽能、干空氣能資源富集月份17
• 1.2.5 國內(nèi)外蒸發(fā)冷卻空調(diào)研究及應(yīng)用現(xiàn)狀17-19
• 1.2.6 課題研究發(fā)展動態(tài)19-21
• 1.3 課題提出及來源21-22
• 1.3.1 課題提出21
• 1.3.2 課題來源21-22
• 1.4 課題的研究目的、理論意義及實(shí)際應(yīng)用價值22-23
• 1.4.1 課題研究目的22
• 1.4.2 課題的理論意義22-23
• 1.4.3 課題實(shí)際應(yīng)用價值23
• 1.5 課題的主要內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)23-24
• 1.5.1 課題的主要研究內(nèi)容23-24
• 1.5.2 課題的創(chuàng)新點(diǎn)24
• 1.6 課題的研究方法24-25
• 2 光伏驅(qū)動蒸發(fā)冷卻空調(diào)理論分析25-43
• 2.1 光伏發(fā)電技術(shù)25-35
• 2.1.1 光伏發(fā)電原理25-27
• 2.1.2 系統(tǒng)組成及主要設(shè)備功能27-29
• 2.1.3 系統(tǒng)分類及光伏發(fā)電優(yōu)缺點(diǎn)29-30
• 2.1.4 光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計30-35
• 2.2 蒸發(fā)冷卻空調(diào)35-39
• 2.2.1 住宅建筑及辦公建筑特點(diǎn)35
• 2.2.2 蒸發(fā)冷卻空調(diào)形式35-36
• 2.2.3 蒸發(fā)冷卻空調(diào)性能36-39
• 2.3 光伏驅(qū)動蒸發(fā)冷卻空調(diào)39-40
• 2.3.1 光伏驅(qū)動蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)類型39-40
• 2.3.2 光伏系統(tǒng)工作模式40
• 2.4 小結(jié)40-43
• 3 光伏驅(qū)動蒸發(fā)冷卻空調(diào)實(shí)驗研究43-59
• 3.1 前期調(diào)研與可行性實(shí)驗43-46
• 3.1.1 前期調(diào)研43-44
• 3.1.2 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電驅(qū)動蒸發(fā)式冷風(fēng)扇可行性實(shí)驗44-46
• 3.2 試驗臺搭建46-51
• 3.2.1 選址及搭建46
• 3.2.2 獨(dú)立式光伏實(shí)驗臺簡介46-51
• 3.3 實(shí)驗研究51-57
• 3.3.1 光伏驅(qū)動露點(diǎn)間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)實(shí)驗51
• 3.3.2 實(shí)驗方案及儀器介紹51-52
• 3.3.3 光伏驅(qū)動露點(diǎn)間接蒸發(fā)冷空調(diào)試驗研究52-57
• 3.4 光伏驅(qū)動直流式蒸發(fā)冷空調(diào)簡述57-58
• 3.5 小結(jié)58-59
• 4 蒸發(fā)冷卻空調(diào)對光伏板的降溫研究59-67
• 4.1 光伏板冷卻的必要性及冷卻形式59-60
• 4.2 實(shí)驗研究60-66
• 4.2.1 利用露點(diǎn)間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)二次風(fēng)對光伏板降溫實(shí)驗60-61
• 4.2.2 利用蒸發(fā)式冷氣機(jī)對光伏板降溫實(shí)驗61-66
• 4.3 小結(jié)66-67
• 5 綜合效益分析67-71
• 5.1 方案優(yōu)化及效益分析67
• 5.2 分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)67-68
• 5.3 小結(jié)68-71
• 6 結(jié)論與展望71-73
• 6.1 結(jié)論71-72
• 6.2 不足之處72
• 6.3 展望72-73
• 參考文獻(xiàn)73-79
• 1 攻讀碩士學(xué)位期間獲獎情況79
• 2 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄79-80
• 3 攻讀碩士學(xué)位期間參加過的主要學(xué)術(shù)會議等目錄80-81
• 4 攻讀碩士學(xué)位期間申請的專利目錄81-85
• 致謝85-87

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