太阳能干燥及蒸发系统介绍

太阳能干燥及蒸发系统介绍
太阳能干燥及蒸发系统介绍

太阳能干燥及蒸发系统介绍

本文先介绍两张单体设备,后介绍由各单体设备互相组合成的两种系统。

目录

设备介绍 (4)

A 太阳能高温空气集热器 (5)

B阳光板温室 (6)

系统介绍 (7)

①蒸发系统 (8)

相关使用案例 (9)

②干燥系统 (10)

相关使用案例 (11)

设备介绍

A 太阳能高温空气集热器

太阳能高温空气集热器(专利批准号ZL201020129089.9)

在绝大多数以太阳能为热源的干燥系统中,由于受到日照时间及集热器产生的风温限制,干燥规模都不大,通常日工作时间不超过6小时,每小时使用的热量不超过80万KJ,多数为静态干燥,以烘房为主。而工业干燥的规模化应用却需要机械化的连续生产设备,每小时产生的热量在100万~2000万KJ以上,提供的热风温度在100℃以上。而本公司自行研制开发的太阳能高温空气集热器可提供100~150℃的热风,连续提供的热风风量可达到30000kg/h。该系统由于使用太阳能热源替代石化燃料,大大降低了能耗,为企业带来了可观的经济效益。

这是一种新型能源设备,利用太阳能将低温空气转换为高温热风;连续提供的高温热风可作为干燥设备或其它领域的热源,为太阳能干燥设备、蒸发设备的连续使用提供了热源保证。整个集热系统为多组集热单体串并联在一起组成,每个单体可通过太阳能提供2500kcal/h的热量。空气依次从上一个集热单体进入下一个集热单体,通过吸收太阳能达到逐步升温,直到达到所需的温度为止;合适温度的热风通过风机输入其它干燥装置,实现连续的工业化规模的干燥。如果将该设备产生的高温热风通过风机输入阳光板温室,可实现对液体如卤水、精细化工废水、工业废水的太阳能强制蒸发。

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℃。

太阳能烘干技术

浅谈太阳能烘干技术 太阳能一般是指太阳光的辐射能量。它最大的优点是清洁、无污染和可再生,到达地球表面的太阳辐射总功率巨大并取之不尽、用之不竭,是一种“送货上门”的能源。另一方面太阳能又有着它分散、间歇和不稳定的缺点。 太阳能烘干是利用太阳能干燥器对物料进行干燥,主要是应用于工农业生产方面。干燥过程是利用热能使固体物料中的水分汽化并扩散到空气中去的过程。物料表面获得热量后,将热量传入物料内部,使物料中所含的水分从物料内部以液态或气态方式进行扩散,逐渐到达物料表面,然后通过物料表面的气膜而扩散到空气中去,使物料中所含的水分逐步减少,最终成为干燥状态。因此,干燥过程实际上是一个传热、传质的过程。 1、物料的干燥特性 图1-1 物料干燥特性曲线 Ⅰ-预热干燥阶段;Ⅱ-恒速干燥阶段;Ⅲ-减速干燥阶段 (Ⅰ)预热干燥阶段(A-B) 干燥过程从A点开始,热风将热量转移给物料表面,使表面温度上升,物料水分蒸发,蒸发速度随表面温度升高而增加。在热量转移与水分蒸发达到平衡时,物料表面温度保持一定值。 (Ⅱ)恒速干燥阶段(B-C) 干燥过程到达B点后,水分由物料内部向表面扩散的速度与表面蒸发的速度基本相同,移入物料的热量完全消耗在水分的蒸发,即达到新的平衡。在这一阶段中,物料表面温度保持不变,含水率随干燥时间成直线下降,干燥速度保持一定值,即保持恒速干燥。 (Ⅲ)减速干燥阶段(C-D-E) 干燥过程过C点以后,水分的内部扩散速度低于表面蒸发速度,使物料表面的含水率比内部低。随着干燥时间增加,物料温度就增高,蒸发不仅在表面进行,而且还在内部进行,移入物料的热量同时消耗在水分蒸发及物料温度增高上。这一阶段称为减速干燥的第一阶段。 干燥过程继续进行,表面蒸发即告结束,物料内部水分以蒸汽的形式扩散到表面上来。这时干燥速度最低,在达到与干燥条件平衡的含水率时,干燥过程即告结束。这一阶段称为减速干燥的第二阶段。

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

太阳能热泵干燥技术示范推广

. 2014年度农业新品种新技术 示X推广项目 可行性研究报告 项目名称:太阳能热泵干燥槟榔技术示X推广 项目单位:XX省农业科学院农产品加工设计研究所 通讯地址:XX市兴丹路14号 联系人:窦志浩 主管部门(单位):XX省农业厅 二0一四年九月

一、基本情况 1.项目单位基本情况: 单位名称:XX省农业科学院农产品加工设计研究所 地址及邮编:XX市兴丹路14号571100 联系:05 法人代表XX:窦志浩 人员情况:现有研究人员11名,固定研究人员11人。其中研究员2名,聘用副研究员1名,博士1名,中级职称5名,初级职称及其他人员4名,技术人员梯度配备较合理,能够发挥科研人员的积极性。 资产规模:XX省农业科学院农产品加工设计研究所现有试验用地1500m2,依靠项目支持,多途径筹集资金,新增固定资产设备达到500多万元,是国家热带水果加工技术研发分中心的具体承建单位,拥有农产品加工研究室1个,果蔬保鲜研究室1个,太阳能干燥室1个,休闲食品加工中试车间1个,饮料加工中试生产线1条,果蔬保鲜中试分级生产线1条,冷库2间,速冻库1间。配备了太阳能辅助干燥房、均质机、打浆机、封口机、旋转蒸发提取装置多套、天然物质分离层析设备、保鲜库、超净工作台、高压灭菌锅、脱皮及分离机等设备。有质构仪、超低温冰箱、微波真空干燥仪、真空冷冻干燥仪、卤素水分测定仪、层析仪、呼吸测定仪、色差仪等仪器。 ..

财务收支状况:2011年、2012年和2013年三年财务收支状况合理,收入和支出平衡,无负债和资产不良记录。 所隶属的主管部门为XX省农业科学院,是从事农业科研工作的正厅级事业单位。 可行性报告由项目承担单位编制。 2. 项目负责人情况 项目主持人为窦志浩,男,53岁,毕业于华南热带农业大学林业专业,本科学历,学士学位,研究员,所长。主要从事科研工作,理论基础扎实,科研实践经验丰富,主持或参加过国家及部省级项目30余项,获得部省级科技进步奖近20项,获得国家专利2项,在国家级学术刊物上发表论文30多篇,积极组织并参加科研成果推广转化工作,取得了较显著的经济效益和社会效益。 3.项目基本情况: 项目名称:太阳能热泵干燥槟榔技术示X推广 项目类型:发展建设类 项目性质:一次性项目 主要工作内容: (1)建设太阳干燥槟榔技术示X点。购置安装槟榔太阳能热泵干燥设备8台;单台设备干燥能力2000公斤。 (2)槟榔太阳能热泵干燥技术示X,示X干燥槟榔鲜果12万公斤;得到质量合格的槟榔白果产品约3万公斤。 ..

太阳能与热泵节能干燥技术

GM产业与布场 一.太阳能千燥 太阳能是清洁、廉价的可再生能源,取之不尽用之不竭。每年到达地球表面的太阳能辐射能约为目前全世界所消耗的各种能量的1万倍。我国有较丰富的太阳能资源,约有2/3的国土年辐射时间超过2200h,年辐射总量超过5000MJ/m2。 1.太阳能干燥室的类型 太阳能干燥室一般可分为温室型和集热器型两大类,实际应用中还有两者结合的半温室型或整体式太阳能干燥室。 (1)温室型太阳能干燥室温室型太阳能干燥室如图1所示。这是一种具有排湿口的温室。这种干燥室的东、西、南墙及倾斜屋顶均采用玻璃或塑料薄膜等透光材料,太阳能透过玻璃进入干燥室后,辐射能转换为热能,其转换效率取决于木材表面及墙体材料的吸收特性。一般将墙体(或吸热板)表面涂上黑色涂料以提高对太阳能的吸收率。温室型干燥室一般为自然通风,如有条件也可以装风机实行强制通风,以加快木材的干燥速度。图1所示为自然通风,但在干燥室顶部加了一段烟囱,以增强通风能力,且烟囱越高,通风能力越强。 温室型干燥室的优点是:造价低;建造容易;操作简单;干燥成本低。它的缺点是:保温性能不好,昼夜温差大;干燥室容量少。 舒番专豸c 阳能与热泵节能燥技术 玻璃 北京林业大学张璧光 图l温室型太阳能干燥室外观 材堆 (2)集热器型太阳能干燥室这类干燥室是利用太阳能空气集热器把空气加热到预定温度后,通入干燥室进行干燥作业的。从操作系统来看,此类型太阳能干燥室可以比较好地与常规能源干燥装置相结合,用太阳能全部或部分地代替常规能源。且集热器布置灵活,干燥室容量较大。但集热器型比温室型投资大,干燥成本高一些。图2、3分别为集热器型干燥室原理图和实物照片。集热器型干燥室都采取了强制通风,除集热器系统有风机外,干燥室内设有循环风机。 集热器放置的倾角(包括温室型南面的倾角)与所处的纬度有关,冬季最大日射量收集角之倾角为纬度加10。,夏季减10。。如北京地区为北纬40。,可取集热器安装角为45。,以适当照顾冬季太阳能的收集。一般情况下集热器倾 角可取当地的纬度。根据干燥室湿度的大小和干燥工艺的要

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

(整理)太阳能电池性能研究项目简介.

CdS敏化太阳能电池性能研究 项目简介 申报意义: 面对能源的潜在危机和生态环境的不断恶化,基于能源及环境两方面的考虑,一种对环境友好的可再生能源的开发利用受到人们的关注。鉴于常规能源供给的有限性和环保压力的增加,太阳能是各种可再生能源中最重要最丰富的清洁能源,世界上许多国家掀起了开发利用太阳能的研究热潮。 采用无机半导体纳米粒子作为敏化纳晶薄膜太阳能电池的光敏剂具有明显的优点: 首先,无机半导体纳米粒子光吸性能可通过改变粒子尺寸来调节。而改变无机纳米半导体材料的尺寸小需要改变材料的化学组成,因此具有操作简单、方便的特点。 其次,无机半导体材料通常具有比有机染料分子更大的消光系数及更好的(光)化学稳定性。基于这些理论,无机半导体材料有望其成为一种可取代有机染料分予的光敏材料,而对无机纳米半导体敏化太阳能电池的研究对开发廉价有效的太阳能电池具有非常重要的意义。背景: 敏化太阳能电池是由一种通过在可见光区具有较强光吸收性能的有机或窄禁带无机半导体材料(敏化剂)吸收太阳光的光子能量后 将光生电荷转移到另一种宽禁带半导体材料,从而实现太阳能光电转换的光电转换太阳能电池系统。其中宽禁带半导体多为纳米多孔

Ti02。按照所用光敏化剂的种类不同,敏化太阳能电池可分为有机染料敏化太阳能电池和无机纳米材料敏化太阳能电池。 1991年,瑞士Gratzel研究小组研制出用羧酸联吡啶钌(II)染料敏化的Ti02纳米晶多孔膜的太阳能电池,称为Gratzel太阳能电池或染料敏化Ti02纳晶太阳能电池。目前,在染料敏化太阳能电池中普遍使用的,也是效率较好的敏化剂为钌的多联吡啶络台物系列染料。染料敏化纳米薄膜太阳能电池的制作方法简单,成本低,光电转换效率高,是目前广泛研究的太阳能电池系统。但可用作高效太阳能电池敏化剂的染料为数不多,许多染料在近红外区的吸收很弱,其吸收光谱不能与太阳光谱很好的匹配。因此大量的研究集中在合成能与太阳光谱很好的匹配的有机染料化合物。但新染料的合成通常需要比较复杂的合成及分离、提纯路线。 近年来,利用无机纳米半导体粒子作为光敏剂进行敏化纳晶太阳能电池的研究正在逐渐增多。已有的研究表明窄禁带半导体材料如PbS,CdS,CdSe,Ag2S,Sb2S3和Bi2S3等都可以用作敏化太阳能电池的光敏剂。 设想: CdS纳米半导体材料在太阳光可见区具有优良的光学吸收性能,而且其导带能级比Ti02的导带能级更负,因此当光激发CdS时产生的光生电子能有效地转移到Ti02的导带从而实现光生电子空穴的有效分离。同时CdS作为无机半导体材料还具有大的消光系数及优良的光化学 稳定性。因此CdS为一种优良的无机光敏剂材料。

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

我国太阳能干燥的研究与应用

特别推荐:《2010中国新能源与可再生能源年鉴》编印通知 引言 人类利用太阳能历史最悠久、应用最广泛的应属太阳能干燥。自从人类学会狩猎、耕种、 养殖以来,就学会了利用太阳能把食品、农副产品干燥加工,保存起来。这种直接的摊晒、晾晒的干燥方法一直延续了几千。 直到现在,可算是被动式的太阳能干燥应用。这种传统的方法干燥效率低、周期长、占 地面积大,易受风沙、天气的影响,也容易受灰尘、苍蝇、虫蚁的污染,影响食品和农产品的质量,造成损失。 七十年代以来,世界各国开始重视能源问题,开展了太阳能热利用研究,其中也开始了 太阳能干燥的研究。这种以科学原理为基础,主动地利用太阳能对产品进行干燥的工艺和技术,是本文所讨论的太阳能干燥的范围。 在我国,太阳能干燥首先是在一些生产单位搞起来的,如山西省稷山县姚村的红枣干燥、 北京市大兴县青云店的小麦干燥、海南岛岭脚热作场的橡胶干燥等等。从1976—1986年10 年问,据不完全统计,分别由几十个单位建成了近 60座试验性的和生产性的太阳能干燥装置,总采光面积达5000多m2,太阳能干燥应用呈现出十分兴旺的发展趋势。但由于一开始对太阳能干燥的规律和机理缺乏系统的基础性研究,这期间建造的太阳能干燥装置有一定的盲卧 注,系统设计不够合理,干燥器结构不尽完善,使用寿命短,太阳能干燥试验装置存在低水 平重复现象。 太阳能干燥直接为工农业生产服务的应用前景,以及在发展过程中存在的问题,引起了 国家有关部门和科研单位的重视。中国太阳能学会热利用专业委员会组织专家对我国太阳能 干燥的现状和发展进行了调研和论证,为我国太阳能干燥的研究目标和发展方向,以及制定七五”科技攻关计划提供了科学的依据。为了提高太阳能干燥的研究和应用水平,太阳能 干燥”被列为国家七五”重点科技攻关项目三级课题,对太阳能干燥领域进行系统的、全面的探索和研究,内容包括应用基础性研究和示范性工程。七五”计划结束时,太阳能干燥 项目圆满完成,取得了一批重大科研成果,其中包括,物料干燥特性试验研究,太阳能空气集热研究,太阳能空气集热器热性能试验方法,太阳能干燥器评价方法的研究,以及建成了 多座大中型太阳能干燥示范装置。可以说,太阳能干燥的研究和应用在七五”期间达到了它 的鼎盛时期,无论是理论研究,还是应用技术都具有较高的水平,在国际上也有一定的地位。 进入九十年代,太阳能干燥主要朝技术开发和实际应用方向发展,据不完全统计,到目 前为止,全国太阳能干燥装置总采光面积约为15000m2,成绩是巨大的。但与近千万平方米 保有量的太阳能热水器相比,太阳能干燥的发展就显得落后了。这其中有各种各样的原因:首先,太阳能干燥没有很好地实现产品化、商品化,没有形成规模化产业,当然,这也与太

外文翻译---果蔬太阳能干燥脱水装置设计

果蔬太阳能干燥脱水装置设计 摘要:根据广式凉果的干燥特性,设计开发了一套小型全天候太阳能干燥设备,并对该设备进行应用试验研究,对比分析不同凉果在研制的干燥设备中的实际应用结果,与传统的自然日晒干燥、热风干燥相比的优势,寻找设备干燥凉果最佳工艺条件,对工厂的实际运作起指导作用。 (1)该小型装置特点是利用对V 型太阳能集热板进行改造,使之成为既可输送热风,也可实现储存热量于热水中,该设备由集热板,干燥室,小型风机,储热水箱,蛇行风管,水泵,温湿度感应器,小型换热器,自动控制阀门及空气过滤装置组成,有完整的一套集热收集太阳能系统和热风干燥系统。白天干燥过程中,风从集热器底部经加热后进入干燥室干燥,排出的热风经鼓风机重新进风,当干燥室内温度过高时,自动控制阀将打开,水由集热器加热收集热量储存于保温水箱中;夜间当温度感应器感应干燥室内部温度过低,由控制阀中断集热器进风口,风由水箱中蛇形风管由水加热进入干燥室,之后类似于白天干燥过程;白天重新开始时,控制单元驱动控制阀关闭蛇形风管进风口,打开集热器进风口,又开始集热板热风干燥过程,储热水箱又可开始储存热能,周而复始,实现连续干燥操作;气候条件不佳时,可利用水箱中的电热丝加热水,通过蛇形风管实现热风干燥过程。该太阳能连续供热式干燥设备,能连续供热、全天候工作、成本低、结构简单、干燥效率且热利用效率高。 (2)试验中采用的自主研制太阳能干燥设备,空气对流方式为自然对流和强制对流方式,研究了样品的干燥特性,在达到干燥要求的情况下,自然对流干燥时间需14h,强制对流干燥所需时间为12h,远远低于传统日晒干燥(50h),自然对流干燥整个干燥过程样品的平均Deff值为1.39×10-6m2/s,强制对流干燥过程中样品的平均Deff值为1.26×10-6m2/s,两种干燥方式干燥的水分扩散能力都比较均匀。 (3)干燥设备自然对流干燥和强制对流干燥两种干燥方式下,以干湿梅作为试验样品,研究样品的理化品质及感官特性,试验结果表明,随着湿基湿含量的降低,处于不同层的梅子成品时的总糖、总酸和盐含量均有不同程度的增加,在样品色泽方面,非酶褐变使各层样品的L*值和a 值上升,但对于b 值而言,果皮果肉在干燥过程中趋势相反(果皮b 值下降,果肉b 值上升),达到出厂产品品质要求。通过对干燥设备不同干燥方式不同物料层,样品理化及感官特性的研究,试验结果表明,自然对流方式通过适当的调整物料层的位置,对于样品的品质会有一定程度的提高,而强制对流方式由于干燥相对比较稳定,不需要通过调整物料层的位置来提高样品的品质。 (4)太阳能干燥设备不同干燥方式下的应用研究表明,相对于自然日晒干燥、温室、烘箱干燥等传统干燥方式,太阳能干燥设备存在明显优势,干燥时间明显缩短,最多可以缩短76%,设备干燥总效率为63.4%,干燥过程环保节能;干燥环境高温低湿,产品品质干燥效率和生产成本均有不同程度的提高,可以满足包括梅子等热敏性物料。 在内的多种农产品的干燥要求。 (5)样品干燥至目标水分含量时,自然日晒大约需要50h,温室干燥约为30h,烘箱热风干燥需要12h,自制太阳能干燥设备自然对流方式及强制对流干燥方式耗时分别为14h 和12h。强制对流、烘箱干燥、自然对流、温室干燥与自然日晒干燥在12h 内湿含量分别降至58.08%、57.08%、60.21%、64.32%、69.22%。在干燥到相同的湿基湿含量(最终产品)的时候,五种干燥方式干燥产品水分活度均到达储藏要求,产品品质均达到了产品出厂的要求,综合而言,太阳能干燥设备干燥效果最佳。 综上分析可以知道,利用自制广式凉果小型太阳能全天候干燥设备研究温室、自然对流和强制对流等干燥方式与传统热风干燥与自然日晒干燥的差异,本试验为小型太阳能全天候干燥设备对工厂的

太阳能发电系统参考设计

目录 n第一部分:光伏系统设计基础知识介绍 1、几个较重要的光伏能源术语 2、几个重要的性能曲线n第二部分:光伏系统 分类及其原理介绍n第三部分:光伏系统设计 总体说明(设计考虑 及设计影响因素分析) 1、设计依据 2、设计原则 3、设计说明

n第四部分:PV辅助设计软件介绍 n第五部分:光伏系统设计(电气和结构) n第六部分:光伏系统设计时的一些经验考虑因素

光伏能源术语 n光伏Photovoltaic(s) (PV) n交流电Alternating Current (AC) 主要国家 国名电压(V)频率(H z) 中国2050 美国12060 德国2050 日本1050 喀麦隆2050 n一般指大小和方向随时间作周期性变化的电压或电流。它的最基本的形式是正弦电流。(方波、修正弦波)

n直流电Direct Current (DC) 是指方向和时间不作周期性变化的电流,但电流大小可能不固定。n并网系统Grid-Connected S y ste m n离网系统Off -Grid photovoltaic po w er system S y ste m 独立光伏系统Stand-alone ph oto v ol taic power sy ste m

n千瓦Kilowatt (kW) n千瓦时Kilowatt-Hour (kWh) n峰瓦w att-p eak(Wp) n峰值日照时间Peak Sun Hours (kWh/m2/da y)

n光伏组件Photovoltaic (PV) Module /Photovoltaic (PV) Panel n标准测试条件STC - (Standard Test Conditions) 1 kW/m2, AM 1.5, and 25 °C,0 m/s wind speed cell or module junction temperature n电池的额定工作温度(平均结温)(NOTC)normal operating cell temperature is the cell temperature when irradiance is 800 W/m2 , ambient temperature is 20°C and wind speed is 1 m/s at a module tilt‐angle 45o.。

太阳能干燥装置性能及三七干燥效果_王云峰

第26卷第10期农业工程学报V ol.26 No.10 2010年10月Transactions of the CSAE Oct. 2010 377 太阳能干燥装置性能及三七干燥效果 王云峰1,李明1※,王六玲2,魏生贤1 (1.云南师范大学可再生能源材料先进技术与制备教育部重点实验室,昆明 650092; 2.云南师范大学物理与电子信息学院,昆明 650092) 摘 要:为提高三七干燥效率和干燥品质,该文提出了一种由单层盖板V型波纹槽吸热面双通道的空气集热器和绝热干燥箱及通风装置组成的太阳能三七干燥设备,研究了该太阳能干燥设备的集热性能,并在昆明的气候条件下对三七进行了太阳能干燥试验,且与传统的自然干燥作了比较。试验结果表明,所设计的空气集热器在空气流量为0.0597 kg/s时,冬季晴天条件下最高温度和最高效率分别达到62.2℃和76.7%,平均温度和热效率分别为54.6℃和66.5%,在多云的天气下平均热效率和平均温度可分别达53.9%和47.5℃;干燥箱采用上进风方式时,虽干燥箱内温度分布不均匀,上、中、下层温差较大,但升温较快,且平均箱温也比采用下进风方式高;采用了导风板后,箱内温度分布均匀性有显著改善。 利用该太阳能干燥系统对三七进行干燥,其干燥周期为450 min,是自然干燥周期的一半,同时避免了二次污染,三七产品质量得到提高,有较好的应用前景。 关键词:太阳能干燥机,农产品,干燥,三七 doi:10.3969/j.issn.1002-6819.2010.10.063 中图分类号:S214.4 文献标志码:A 文章编号:1002-6819(2010)-10-0377-07 王云峰,李 明,王六玲,等. 太阳能干燥装置性能及三七干燥效果[J]. 农业工程学报,2010,26(10):377-383. Wang Yunfeng, Li Ming, Wang Liuling, et al. Performance of solar dryer and drying effect for panax notoginseng[J]. Transactions of the CSAE, 2010, 26(10): 377-383. (in Chinese with English abstract) 0 引 言 名贵中药材——三七,广泛种植于中国云南省文山州境内。由于科技条件等原因,至今绝大多数种植户仍沿用原始的露天自然晾晒方式对其进行干燥。露天自然晾晒干燥具有晾晒占地面积大,侵占城市道路等缺点,给城市交通带来了巨大的压力;又由于蝇虫鼠蚁、汽车尾气等的二次污染的出现,影响三七干燥后的品质;此外太阳辐射直接照射还会对三七外观色泽和有效成分造成一定影响[1-3]。为解决上述问题,很多学者已对干燥三七进行了研究,如云南农业大学的李一果提出用真空冷冻干燥三七的方法[4],但此法加工工艺和设备复杂、能耗大、成本高,不太适合农村分散加工模式。利用合理、高效、廉价的设备将取之不尽、用之不竭且无污染的太阳能来干燥农副产品和中草药,以取得较好的经济效益,是近年来世界各国众多太阳能热利用中的研究热点[5-10]。国外学者Akbulut对桑葚进行了太阳能干燥的试验研究并建立了其薄层干燥数学模型[11];Tiwari研制了热、电联 收稿日期:2010-03-08 修订日期:2010-10-08 基金项目:云南省社会发展科技计划(2007C0016Z;2008CA024);国家自然科学基金项目(50966004);高等学校博士学科点专项科研基金(20095303110001);教育部长江学者和创新团队发展计划资助 作者简介:王云峰(1984-),男,山西高平人,主要从事太阳能光热利用。昆明云南师范大学可再生能源材料先进技术与制备教育部重点实验室,650092。Email:wyfdoc@https://www.360docs.net/doc/ae7714241.html, ※通信作者:李明(1964-),男,博士,博士生导师,主要从事太阳能利用研究。昆明云南师范大学可再生能源材料先进技术与制备教育部重点实验室,650092。Email: lmllldy@https://www.360docs.net/doc/ae7714241.html, 产 (photovoltaic/thermal, PV/T)联合干燥设备且对其工作参数进行了分析[12];Montero等人设计建造了专为工农业副产品进行干燥的太阳能干燥设备[13]。国内学者王海等研制了混联式太阳能果蔬干燥机,并对无核葡萄进行了干燥试验研究[14-15];刘圣勇等利用太阳能设备对皮毛制品和玉米进行了干燥研究[16-17],这些研究为利用太阳能干燥农副产品作出了有益的尝试,但是对于中草药三七的太阳能干燥,国内外鲜见报道,本文尝试提出并研制了一种太阳能三七干燥设备,对其性能进行了测试,以期为探索三七干燥的节能、环保方法提供参考。 1 材料与方法 1.1 试验装置 该太阳能集热干燥装置由3部分组成:太阳能空气集热器部分,干燥箱部分和通风部分,装置示意及实物如图1所示。其工作原理如下:空气集热器内的黑色V 型波纹吸热板因吸收太阳热辐射能而升高温度,冷空气由底部进风口进入集热器,流经吸热板后被加热升温,并在风机牵引下由集热器顶端出口流入干燥箱中,对箱内潮湿物料进行干燥。流经吸热板的冷空气被加热升温,虽含水率不变,但相对湿度降低,因而吸湿能力加强,能带走待干物料中的更多水分,提高了干燥速率,缩短了干燥周期。 1.1.1 空气集热器 太阳能空气集热器采光面积为 2.0 m2;集热器长2.0 m,宽1.0 m,厚0.16 m,采光面玻璃盖板厚0.4 cm,中间铝制V型吸热板厚0.05 cm,V型槽高3 cm,经氧化

太阳能热泵原理及技术分析

太阳能热泵原理及技术分析 热泵技术是一种新型的节能制冷供热技术,长期以来主要应用于建筑物的采暖空调领域。因热泵制热在节能降耗及环保方面的良好表现,卫生热水供应系统也越来越多的采用热泵设备作为热源。其中以室外空气为热源的空气源热泵,结构简单,不需要专用机房,安装使用方便,在卫生热水供应方面具有不可替代的优势,除了比较大型的空气源热泵热水系统外,现在已有多个品牌的小型的家用空气源热泵热水器也投放市场。但空气源热泵的一个主要缺点是供热能力和供热性能系数随着室外气温的降低而降低,所以它的使用受到环境温度的限制,一般适用于最低温度-10℃以上的地区。 将热泵技术与太阳能结合供应生活热水,国内外进行了许多这方面的研究,主要有两种方式,一种是直接以空气源热泵作为太阳能系统的辅助加热设备,另一种是利用太阳能热水为低温热源或将太阳能集热器作为热泵的蒸发器的太阳能热泵系统。前者以太阳能直接加热为主以空气源热泵为辅,解决太阳能供热的连续性问题,但仍旧无法摆脱环境温度对热泵制热性能的影响;后者完全以太阳能作为热泵热源,大大提高了太阳能的利用效率,但太阳能资源不足时仍需要增加其它辅助热源,并且热泵供热能力受太阳能集热量的限制,规模一般比较小。 在大型的太阳能中央热水系统中,空气源热泵无疑是一种比较理想的辅助加热设备,为了改善空气源热泵在低温环境下制热运行的性能,扩大它的使用区域,结合国内外太阳能热泵研究中的先进经验,我们研制了一种适合于低温环境中工作的太阳能—热泵中央热水系统。该系统采用一种新型的采用低温太阳能辅助的空气源热泵机组和太阳能集热系统结合,太阳能和热泵互为辅助热源,最大限度的利用太阳能,解决阴雨天气及冬季环境温度较低太阳能资源不足时热水供应保证率,做到全年、全天候供应热水。 1太阳能—热泵中央热水系统组成 1.1太阳能—热泵中央热水系统基本组成 太阳能—热泵中央热水系统的主要组成部分为太阳能集热器和太阳能辅助加热空气源热泵机组,其他辅助设备与常规的中央热水系统相同,包括太阳能循环泵、热水加热环泵、换热器、热水箱及控制器等。 1.2太阳能辅助加热空气源热泵机组 1.2.1太阳能辅助加热空气源热泵机组工作原理 为使空气源热泵在低温环境中高效、稳定、可靠的运行,国内外众多科研单位和生产企业进行了研发和改进,归纳起来主要有三种方式。一是依靠外界辅助热源来提高热泵低温制热性能,比如通过电加热提高热泵制热出水温度、采用燃烧器辅助加热室外换热器、在压缩机周围敷设相变蓄热材料以增加低

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