太阳能平板集热器最佳倾角的确定及动态调节

西藏常规资源短缺和生态环境脆弱,开发和利用太阳能显得尤为重要。平板集热器是西藏太阳能热利用中最先进的集热设备,其安装倾角与太阳入射角有关。论文通过对追光平板集热器活动支架结构的研究,可实现平板集热器安装倾角的动态调节,以西藏拉萨为例,给出了平板集热器最佳倾角的确定方法。研究结果为西藏带辅能的太阳能供热系统高效运行提供技术支撑。     

家用太阳能热水系统的仿真研究

太阳能热水系统是一种成熟的太阳能利用方式,利用集总参数法建立了系统主要部件太阳能集热器和储热水箱的数学模型,并通过TRNSYS瞬态模拟软件对该系统的进行了仿真,探究了当集热器面积,水箱容积和集热器安装倾角发生变化时水箱出水温度随时间的变化情况。仿真结果表明,在一定范围内,水箱出水温度随着集热器面积的增加和水箱容积的减小而逐渐增加,但集热器倾角的变化对水箱出水温度的影响较小。     

太阳辐射计算与模拟

太阳能供热系统动态模拟分析时需要计算出逐时太阳能辐射强度,本文依据太阳辐射的计算方法和计算模型,运用VC语言开发出太阳辐射强度计算软件,可以已知当前日期、时刻、地理位置、集热器倾角,由此计算出逐时全国各地区的太阳辐射强度,为太阳能热利用提供数据基础。     

太阳影子定位的数学模型

本文根据太阳高度角公式算出相对时角的各时刻太阳高度角的大小。再由太阳光线与地面夹角关系式及太阳方位角公式计算此地纬度。由太阳直射点的纬度可以确定当天日期。     

一种跟踪式太阳能发电控制系统的研制

智能跟踪式太阳能发电双轴系统的控制器根据地平坐标、太阳方位角和高度角、光电跟踪原理设计。本系统采用双轴跟踪,需要调节太阳电池方阵的高度角和方位角,控制器以单片机和光电传感器为核心,控制高度角和方位角电机。当光电传感器检测到成束光时,单片机根据传感器信号,驱动高度角和方位角电机使太阳能组件跟踪太阳光,最终使组件保持与太阳光垂直。当没有成束光时,系统则按照控制器当前时间及地理位置计算太阳的理论方位角和高度角来驱动系统运行,实现实时跟踪太阳运行轨迹,达到提高发电量的目的。     

光伏并网发电固定安装光伏阵列最佳倾角的确定

本文通过对已知太阳总辐射量数据的工程算法处理,计算得到不同倾斜面上年太阳总辐射量,确定了固定安装光伏阵列的最佳倾角,为大型并网光伏电站优化设计提供算法支持与理论保障。     

基于搜索算法的太阳影子变化建模

如何确定视频的拍摄地点和日期是视频数据分析的重要方面。本文旨在2015年数学建模A题数据资料前提下建立基于搜索算法的太阳影子变化模型。首先通过建立地平坐标系,利用太阳高度角和太阳方位角来定位太阳的影子,并联立太阳高度角,太阳方位角,赤纬角,时角等的计算公式,得到影子长度的变化模型一,使用MATLAB软件编程求解模型,计算出影子长度以及变化的曲线图。然后对数据进行分析发现影子的长度是先减小后增大,在11时44分达到最小值3.8411m,在15时达到最大值7.7393m,太阳高度角则先增大后减小并与影子长度呈相反的增长过程,影子长度最短时太阳高度角达到最大值37.991°,影子长度最长时达到最小值21.1878°,而太阳方位角则随时间增长而变大,最后对影子长度的变化曲线图进行了拟合,误差(MSE)不超过10-2。     

蜂窝技术与平板型太阳集热器

通过分析绝热透明蜂窝结构的热学性能、光学性能,推导了该结构对辐射换热,对流换热的减弱性能,将该结构安装于集热板与盖板之间,可以有效地提高平板型太阳集热器的热效率.     

太阳入射角对高原槽式太阳能集热器的影响

不同时刻下太阳光线照射到单轴跟踪运行的槽式集热器采光口平面,会形成不同的入射角,由此入射光通过反射镜面聚光到集热管时会产生余弦损失和端部损失,使得接收到的太阳辐照强度相对减弱。基于拉萨市地理位置的特点,通过余弦损失和端部损失分析影响集热器热性能的光学因素,开展全天太阳法向直接辐照度变化特性实验,实验分析系统能量输入与输出的关系,为槽式集热器热性能动态数学模型的建立奠定基础。     

可翻转太阳能集热器

本太阳能集热器安装于阳台玻璃窗下方的墙体中,由于太阳能集热器设计为可翻转式,因此可于室内将太阳能集热器组装好,然后将框架两侧所设的轴插于外框的连接孔内（或轴承、轴套）,将集热器的集热管翻转向外即可,其安装既安全、又方便。     

环保型高效保温太阳能热水器主要部件的设计

人们专注于太阳能热水器集热管的高效集热及保温技术的开发,而易忽视储水及送水过程中尤其是储水箱热的损失以及保温层加工中氟利昂问题和报废后聚氨酯保温层“白色污染”的处理。文章针对目前这些问题以及南方地处亚热带和阴天、雷雨气候较多的问题,介绍了环保型高效保温太阳能热水器的集热管、储水箱等主要部件的筛选设计,以及据此设计制造的整机实验效果。     

槽形抛物镜太阳能集热器的气象分区研究

依据热阻网络法所建立的槽形抛物镜——管簇结构腔体式吸收器太阳能集热器的稳态分析模型,和文中建立的集热器气象分区模型,在已知各种气象资料的前提下对世界上有代表性的各地区进行了一年各月热性能对比的气象分区研究。     

太阳能内可逆量子卡诺热机的优化分析

基于量子内可逆卡诺热机模型和太阳能集热器的线性热损失模型，研究热阻对太阳能量子卡诺热机优化性能的影响，导出了系统在最大效率时集热器的最佳工作温度。所得结论可为实际太阳能量子系统的优化设计提供些新的理论依据。     

基于PLC的太阳能跟踪系统

太阳能光伏发电跟踪控制系统使用两种跟踪控制方式,其一为光控,即使用光传感器,根据天空不同区域光线强弱区别,判断太阳位置,然后驱动电机转动支架进行追踪。其二为时控,根据当地经纬坐标和时间,利用天文学计算公式,计算太阳所处天空的坐标,然后驱动电机转动支架进行追踪。本文设计的追日装置是由三菱PLC、太阳能电池板、追日跟踪传感器、水平和俯仰运动机构和直流电动机等组成。采用光控跟踪方式,在日照环境下,通过PLC编程,实现PLC采集追日跟踪传感器信息,追日跟踪传感器比较各方位日照强度,控制作为执行机构的直流电机正向或反向旋转,带动太阳能电池板转动,使追日跟踪传感器正对太阳光源,从而实现实时跟踪的目的。本装置高效、简易,能应用于太阳能领域,以提高太阳能的转换效率。     

The revival of thermal utilization from the Sun: interfacial solar vapor generation

Since solar energy is the ultimate energy resource and a significant amount of global energy utilization goes through heat, there have been persistent efforts for centuries to develop devices and systems for solar–thermal conversion. Most recently, interfacial solar vapor generation, as an emerging concept of solar–thermal conversion, has gained significant attention for its great potentials in various fields such as desalination, sterilization, catalysis, etc. With the advances of rationally designed materials and structures and photon and thermal management at the nanoscale, interfacial solar vapor generation has demonstrated both thermodynamic and kinetical advantages over conventional strategies. In this review, we aim to illustrate the definition, mechanism and figures of merit of interfacial solar vapor generation, and to summarize the development progress of relevant materials and applications, as well as to provide a prospective view of the future.     

基于Fluent的袋式除尘器阻力计算与分析

分析了袋式除尘器的工作原理,提出了袋式除尘器的阻力计算方法,并运用流体力学软件Fluent建立了管道模型,以模拟不同形状管道的阻力变化情况。实验结果表明,烟气在流经管道过程中会出现压力损失,损失的大小与管道形状有关,其中钝角管道的压力损失较小。根据此结果,在管道内合理设置倒流叶片,可以有效降低除尘器的阻力。对节约能源、降低空气污染、保护环境起到积极的作用。     

太阳能电池的研发进展

对太阳能电池做了简要阐述,介绍了太阳能电池的重要作用及其产业化的基本情况,分析了硅系太阳能电池、非晶硅薄膜太阳能电池和有机太阳能电池的研发现状及其存在的问题,并指出了太阳能电池的发展方向及今后的研发重点.     

宋代的日食食限算法

宋代历法中记载了多种日食食限和判定日食的方法,直到《纪元历》,这些方法才最终得到完善和定型。中国古代历算家很可能首先知道了春分日正午时刻的月亮视差,然后通过修正得到任意时刻的月亮视差,来解决月亮视差对日食的计算问题。《纪元历》以前的唐宋历法通过推算月亮在黄道内外来判断有无日食,从《纪元历》开始,历法中才使用食甚时刻视月亮到视黄白交点的距离来定义食限。中国古代阴阳历食限不相等的原因是：历法家首先给出阳历食限,即春分正午时真黄白交点到视黄白交点的距离,约为6度,然后定出阴历食限,约为8度。     

高温太阳能蓄热器性能试验研究

根据太阳能的时变特点,研制了高温太阳能蓄热装置,并在西藏地区进行了现场测试。测试结果表明,太阳能蓄热温度达到420℃以上,蓄热一次可用于加热5L以上开水。该太阳能蓄热装置可用于烧制开水、食物蒸煮等,具有推广使用价值。     

中国西北地区太阳总辐射的气候特征

利用中国西北地区28个测站1961年-2003年1月-12月太阳总辐射资料,采用趋势分析、Mann-Kendall分析、相关分析、对比分析等方法,分析了43年来西北地区太阳总辐射的时空分布特征及其变化规律。结果表明:①西北地区太阳总辐射在(4300～7000)MJ(/m2·a)之间,从东南和西北向中部增加,高值区在青海高原。冬季总辐射最少,夏季最多,春季多于秋季;区域内总辐射表现出"愈多愈稳"的分布特征;②西北地区年总辐射以92.07MJ(/m2·10a)的速率递减,1973年是突变点,北疆和西北地区东部的减少率最大,减少中心在吐鲁番和西宁;总辐射年、季变化相似,20世纪60年代-70年代偏多,80年代达到最小值,90年代以后有所增加但仍以偏少为主,这与全球的变化趋势一致;③青海高原的太阳总辐射呈双峰型分布,其余大多数地方为单峰型;④通过分析发现云量、相对湿度、降水等影响总辐射的地理分布,间接证明大气气溶胶含量的增加可能是总辐射下降的原因。