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太阳能学报杂志

杂志介绍

太阳能学报杂志是由中国科协主管,中国可再生能源学会主办的一本北大期刊。

太阳能学报杂志创刊于1980,发行周期为月刊,杂志类别为科技类。

  • 基于吸收式换热的深层地热集中供热系统能效分析

    关键词: 地热能  吸收式换热机组  集中供热  吸收式热泵  节能  

    结合深层地热温度高、稳定性好的特点,提出基于吸收式换热的深层地热集中供热新系统,并对其热力性能及经济性进行分析。结果表明:远低于地热水温的一次网回水有助于热源站采用换热器高效利用深层地热能。当一次网输热距离为15 km时,新型供热系统的产品效率为22.94%,一次能源利用率为121.6%,供热成本为62.25$/GJ,投资回收期不足7 a。与常规燃气...

  • 气象波动对水平埋管换热器传热影响的数值模拟

    关键词: 地源热泵  气象波动  水平埋管换热器  数值模拟  

    应用气象学方法和传热传质理论,建立考虑气象因素和土体传热共同作用的大气-土壤相互作用模型;针对桂林红粘土地层,模拟分析气象波动对水平埋管换热器传热的影响。研究结果表明:1)在1.0~2.0 m埋深范围内,水平埋管换热器的换热效果明显受到地表气象波动的影响,大气温度、蒸发、辐射是主要因素;2)对于红粘土地层,降雨形成的浅层渗流对换热效果...

  • 波浪能设备中磁性驱动器偏差对性能影响

    关键词: 磁性驱动设备  波浪能  性能  轴向偏差  径向偏差  

    针对磁性驱动器安装在波浪能发电装置中偏差对其性能带来的影响,采用等效磁荷法,建立磁性驱动器偏差力矩传递数学模型,研究径向偏差和轴向偏差对磁性驱动器力矩传递性能的影响。通过有限元法和实验法对实物模型进行分析,与理论计算结果对比,验证理论分析。研究结果表明轴向偏差使磁性驱动器传递扭矩性能降低,径向偏差使磁性驱动器传递扭矩性能增...

  • 雷诺数修正的潮流能水轮机水动力特性算法完善

    关键词: 潮流  水轮机  水翼  叶素动量定理  雷诺数  

    为提高潮流能水轮机的能量转换效率,该文基于叶素动量定理(BEM),采用Goldstein叶尖损失修正因子,引入叶片局部雷诺数变量,系统分析该变量对二维水翼动力学参数的影响,并对经典的BEM方法中叶素升力系数以及阻力系数的计算进行修正,提出BEM修正算法——RE_BEM算法,并将改进的算法的计算结果与拖曳水洞实验进行对比验证。研究结果表明,在不同的叶...

  • 水平轴潮流能水轮机性能的数值模拟与实验

    关键词: 潮流能  水轮机  实验  滑移网格  数值模拟  

    为预测所设计水轮机的水动力学性能,分别采用滑移网格与多参考系的旋转模型在ANSYS workbenchFluent中对设计的潮流能水轮机进行数值模拟,得到不同桨距角、不同尖速比下水轮机的轴向力系数、扭矩系数、功率系数。利用3D打印技术制作水轮机模型,并在实验水槽中进行模型实验。实验表明,所设计的水轮机具有较好的水动力学性能,实验值与2种旋转模型...

  • 槽式太阳能非共沸混合工质系统综合评价

    关键词: 太阳能发电  工质  混合物  朗肯循环  非共沸  能效  

    针对中低温槽式太阳能定温热源,采用低沸点的二元非共沸混合有机工质作为动力循环进行发电。在满足热物性、安全及经济性的要求下,将R245fa与R152a组成8种不同质量配比的混合干工质,根据热力学定律,建立亚临界热力系统数学模型。并采用窄点温差分析法,分别从热效率、效率、膨胀比、环境代价等多角度对比分析循环特性。结合多方面因素,利用层次分...

  • 不锈钢波纹管地板辐射采暖热工性能研究

    关键词: 地板辐射采暖  不锈钢波纹管  数值模拟  热工性能  

    建立不锈钢波纹管地板辐射采暖传热数学模型,并运用ANSYS有限元分析软件对模型进行求解。通过在标准测试闭式小室中进行实测,验证所建立数学模型的准确性。对比分析采用不锈钢波纹管、传统PE-X管和PB管的地板辐射采暖系统的热工性能,结果表明:采用不锈钢波纹管可有效地提升地板辐射采暖系统的供热量,但也会导致地板表面温度的不均匀分布。故推...

  • PG固-固相变潜热型功能热流体制备及热物性研究

    关键词: 相变材料  热物性  蓄热  功能热流体  三羟甲基乙烷  

    提出使用固-固相变材料三羟甲基乙烷(PG)制备相变潜热型功能热流体,可直接将固体PG研磨为微粒分散在导热油中,制备过程简单,且使用过程中不会出现固-液相变微胶囊破碎失效的问题。通过光学显微观察PG微颗粒在导热油中的分散性以及颗粒尺寸,采用差式扫描量热仪(DSC)测量不同配比下功能热流体的相变温度、相变潜热及表观比热等热物性,结果表明...

  • 基于图像数字化处理的相变熔化传热过程研究

    关键词: 相变传热  接触融化  相变材料  图像处理  

    对7种不同的倾斜角(0°、15°、30°、45°、60°、75°和90°)矩形腔体内相变材料的接触熔化过程进行研究,运用图像技术记录熔化过程并采用图像数字化处理的方法得到熔化的固液界面线,以及液相分数随时间的变化规律。实验数据和理论结果对比,吻合程度良好。结果表明倾斜角为60°时完全熔化时间最短。

  • 相变蓄热单元蓄/放热过程的数值模拟研究

    关键词: 蓄热  相变材料  熔融盐  数值模拟  

    建立同心套管相变蓄热单元的二维模型,并与文献对比验证,完成网格无关性和时间步长独立性验证后,数值模拟分析模型结构和流体入口速度对蓄热特性的影响,探究导热系数和相变材料的熔点对放热特性的影响。研究结果表明:采用波节管代替光管可优化蓄热单元的蓄热特性,且3#波节管的换热性能最优,相比于光管,蓄热时间可缩短39%;其他条件不变时,增加传...

  • 基于TRNSYS的空气源热泵辅助太阳能热水系统优化研究

    关键词: 太阳能集热器  热泵系统  敏感性分析  优化  

    为实现空气源热泵辅助太阳能热水系统中关键参数的优化匹配,基于TRNSYS动态模拟平台建立完整的空气源热泵辅助太阳能热水系统模型。以系统生命周期成本为目标函数,以集热器面积、集热器倾角、水箱容积及热泵功率为优化变量,借助GENOPT软件调用Hooke-Jeeves算法对系统各变量进行同步优化,并对各优化变量进行敏感性分析。以西昌市某学生宿舍的空气...

  • 太阳能热发电超临界CO2布雷顿循环性能理论研究

    关键词: co2  布雷顿循环  太阳能发电  循环性能  

    以超临界CO2布雷顿循环为研究对象,针对太阳热能,建立理论分析模型,研究循环性能受热源参数和运行参数的影响规律,考察的熔盐进口温度范围为350~600℃,吸热压力范围为10~50 MPa。结果表明:熔盐进口温度和吸热压力是影响循环性能的重要参数;循环热效率与熔盐进口温度存在正相关关系,且随着吸热压力的增大存在极大值。在熔盐进口温度为600℃,吸...

  • 顺、叉排柱状流型液膜铺展与液膜厚度分布规律研究

    关键词: 水处理  液膜发展  液膜波动  液膜分布  

    为研究柱状流动在横管外表面的流动特性,利用Fluent软件,采用VOF模型对横管降膜过程中的柱状流动过程进行三维数值模拟。模拟结果显示:由于Re的差异,柱状流动可分为顺排流动和叉排流动;顺排流动中,两液柱之间出现波谷现象;叉排流动中,两液柱之间出现波峰现象。液体的物性参数影响横管外的液膜铺展和厚度分布规律。

  • 光伏热斑图像有效区域分割算法研究

    关键词: 红外图像  图像分割  光伏效应  形态学  有效区域  

    根据光伏热斑图像的特征提出一种基于局部统计特征的有效区域分割算法。以图像局部标准差衡量图像局部灰度一致性,标记图像中局部灰度一致性高的区域,提出基于矩形尺寸及矩形内部有效区域比例的区域判别方法对背景区域进行去除,应用形态学运算处理所得区域,得到最终分割结果。实验结果表明:该算法可准确、有效地对光伏热斑图像有效区域进行分割...

  • 一种基于增量电导法的变步长MPPT算法

    关键词: 光伏发电  参数模型  最大功率点跟踪  直线特性  增量电导法  变步长  

    针对光伏发电最大功率点跟踪(MPPT)技术的研究和发展现状,提出一种基于增量电导法的变步长MPPT算法。建立太阳电池参数模型,通过理论分析、Matlab仿真实验和实际实验验证,推导出一种基于增量电导法的变步长电压方程。该方程中步长电压ΔU关于输出电压U在太阳电池的[0.20Uoc,0.93Uoc]区间具有近似直线特性,通过采集电压电流可解得ΔU-U的直线方程...

  • CIGS/Si异质结太阳电池的数值模拟

    关键词: 晶体硅太阳电池  数值模拟  转换效率  wxamps软件  

    利用软件wx AMPS模拟CIGS/Si异质结太电池的效率和不同工艺参数对电池性能的影响:前后端接触势垒分别为1.2 e V和0.21 e V,前(后)表面复合速率为1×107cm/s,选择功函数为5.4 e V的透明导电薄膜材料,p型CIGS的带隙和厚度为1.15 e V和3μm,并选择掺杂浓度为5×1016cm-3的n型硅片,最终模拟CIGS/Si异质结太阳电池的最佳效率为25.60%。希望该模拟数据...

  • 一种计算太阳电池反向饱和电流密度和理想因子的新方法

    关键词: 反向饱和电流密度j0  理想因子n  二极管模型  聚光  暗特性  

    介绍一种计算太阳电池的反向饱和电流密度J0和理想因子n的新的实验方法。该方法以二极管模型为基础,通过改变光强作为变量,测量电池的J-V曲线。通过对不同光强下的J-V测试进行综合分析,对不同条件下电流密度Jsc与开路电压Voc的变化趋势进行拟合,得出J0和n的计算结果,同时对不同工作温度下的J0和n进行推广。数据分析表明,该方法与传统暗特性方法...

  • 空间用三结砷化镓太阳电池激光划片技术研究

    关键词: 三结砷化镓  太阳电池  激光划片  工程应用  

    以空间用三结砷化镓太阳电池激光划片为研究对象,对激光光源、功率、脉冲频率、划片速度等参数进行试验研究。研究结果表明:选用功率4 W、频率120 k Hz的355 nm紫外激光光源,采用50 mm/s的切割速度,对三结砷化镓太阳电池有良好的划片效果,切割宽度约14μm、深度约195μm,为激光切割技术用于三结砷化镓太阳电池的批量生产提供可能。

  • 隔离型单极双Sepic光伏逆变器研究

    关键词: 隔离型  光伏逆变器  闭环控制  样机测试  

    为减小逆变器的体积,提高系统的功率和效率,提出一种隔离型单极双Sepic光伏逆变器。首先详细阐述该逆变器的电路拓扑结构和工作原理,然后对该电路的参数进行设计,并对隔离型单极双Sepic光伏逆变器的电压闭环控制方法进行分析,采用Matlab/Simulink仿真工具建立系统仿真模型,对系统进行稳态和动态仿真研究,通过仿真研究和样机实验验证所提拓扑结构...

  • 热泵与低真空耦合回收循环水余热的热力性能分析

    关键词: 热泵  低真空  循环水  余热利用  热力性能  单耗分析  

    基于热力学定律与分析理论,得出适用于以热泵与低真空方式回收循环水余热的热力性能分析模型,并进行计算与分析。结果表明:以额定抽汽工况为参考,3种不同供热工况的热力性能由好到差依次为:热泵供热工况、低真空供热工况、抽汽供热工况;低真空供热适合于外界热负荷较大时,而热泵供热在外界低热负荷时优势明显;热泵与低真空耦合供热时,不仅可降...

  • 飞轮电池储能控制系统设计

    关键词: 飞轮电池储能系统  双闭环控制结构  转速控制环  充放电控制  控制器参数设计  

    提出一种飞轮电池储能系统的控制方法,该方法在电压外环和电流内环的双闭环控制结构基础上加入转速控制环,无需切换外环控制对象,通过控制飞轮转速的改变即可实现飞轮电池的充放电过程。在充电过程中,电网决定直流母线电压,利用转速控制环对飞轮转速进行限制,防止飞轮电池过充电;在放电过程中,则由飞轮电池维持直流母线电压的稳定。分别给出电流...

  • 高迁移率IWO薄膜特性及其在薄膜硅/晶体硅异质结太阳电池中的应用研究

    关键词: 透明导电薄膜  iwo  迁移率  异质结太阳电池  

    采用反应等离子沉积(RPD)技术在玻璃衬底上制备掺W的In2O3(IWO)薄膜,实验发现氧偏压对薄膜特性影响较大。研究氧偏压对IWO薄膜光电特性的影响,低温条件下制备的薄膜结晶性较好,IWO迁移率达到60.0cm2/(V·s)。经过退火处理后,IWO的迁移率达到120.0 cm2/(V·s)以上。基于X射线衍射(XRD)和变温霍尔效应测试分析,高迁移率主要归因于良好的结...

  • 基于谐波阻抗的光伏并网孤岛检测新方法

    关键词: 光伏发电  孤岛检测  谐波阻抗  故障分量  阻抗序分量  

    为了解决现有的孤岛检测方法所存在的问题,研究光伏并网发电系统的结构特征与故障特征的关系,发现阻抗在光伏并网正常运行与孤岛运行时存在差异。根据此差异,提出利用特征频率阻抗序分量的光伏并网发电系统无盲区反孤岛保护新原理。该原理能在不对电能质量产生影响的前提下,通过检测公共耦合点故障阻抗的变化量,快速有效检测出孤岛故障,在并网开...

  • 光伏储能双向DC-DC变换器的自抗扰控制方法研究

    关键词: 光伏发电  储能  自抗扰控制  

    为了提高光伏储能系统的快速性和抗干扰能力,同时考虑到双向变换器的非线性特性,在建立双向DC-DC变换器数学模型的基础上,提出一种基于自抗扰控制器(active disturbance rejection control,ADRC)的双向DC-DC变换器控制方法,设计适用于光伏储能双向DC-DC变换器的自抗扰控制器,并对系统进行实验验证。实验结果表明基于ADRC的控制策略能有效抑制...

  • 建筑顶面风力机微观选址数值分析方法的研究

    关键词: 建筑物  风力机  微观选址  数值模拟  湍流模型  

    为确定建筑物顶面屋顶风力机微观选址的有效方法,分别采用SKE、RKE、RNG、SST k-ε及LES共5种湍流模型对日本建筑物学会在风洞实验中所用建筑物的顶面及周围流场进行数值模拟,将各湍流模型的预测值与AIJ风洞实验的测量值进行对比分析,并采用3种统计参数对各湍流模型的预测精度进行评估,结果表明:LES模型对建筑物顶面风场湍流特性的预测是最准确...

  • 气候变化下的建筑能耗预测

    关键词: 气候变化  未来逐时气象参数  变形法  建筑能耗模拟  

    该文梳理并讨论4种产生未来逐时气象数据的方法:度日法、补偿法、随机气象模型法及全球气候模型法,并着重阐述补偿法中变形法的原理和计算过程;使用西安的历史观测数据及IPCC月尺度预测数据,产生2050年的逐时气象数据;应用Energy Plus对西安高层住宅及办公建筑进行气候变化下的建筑能耗动态模拟。建筑能耗模拟用未来逐时气象数据的精细化研究是...

  • 生物质热解分级冷凝制备多品级生物油

    关键词: 生物质  热解  分级冷凝  生物油  理化性质  

    为了分品级充分利用生物油,根据其组分之间物理化学性质的差异,通过控制冷凝温度,在不同冷凝段对沸点相近的物质进行收集,建立一套生物质热解分级冷凝中试装置。采用螺旋式热解反应器,冷凝器设计为4级,其中第1级冷凝器采用喷雾方式进行直接冷却,其余各级均采用列管式换热器进行间接冷却。试验结果表明:4级冷凝器的出口温度分别设置为220、105、...

  • 10 kW/20 kWh锂电池储能协同风电一次调频备用的实验验证

    关键词: 风电功率  储能系统  电网调频  试验平台  

    将风电机组的比例弃风电量作为一次调频备用基本单元,基于电网的15 min一次调频备用持续输出要求,提出储能系统最大值配置法协同风电场作为风电一次调频备用补充,采用10 k W/20 k Wh锂电池储能系统对锂电池参与电力系统一次调频能力进行实验验证,结果表明锂电池储能系统能快速精确跟踪调频调度指令,具备协同风电参与电力系统一次调频的能力。

  • 风切变指数对于风电机组载荷特性影响研究

    关键词: 风力发电  结构载荷  疲劳  载荷测试  风切变指数  

    分析风切变指数对风电机组机械载荷特性的影响,并以某2 MW风电机组载荷测试数据为例,对相同风速不同风切变情况下的载荷数据进行分析。研究风切变指数对风电机组极限载荷、疲劳等效载荷的影响。最后运用GH Bladed软件,对相同外部条件不同风切变指数下的风电机组载荷进行仿真计算,验证风切变指数与风电机组载荷特性之间的内在相关性。测试数据与...

  • 基于能量分层协调控制的能量路由器

    关键词: 能源互联网  能量路由器  分层控制  恒压控制  

    提出一种能量路由器的能量协调控制方法,该方法包含3个层次:第1层,能量路由器根据当地直流母线电压进行协调控制;第2层,为保障重要负载的工作时间,依据储能电池SOC值对不同负载进行切除;第3层,为提高应对突发故障的能力,依据上层指令或并网情况对储能量进行优化控制。同时为改善光伏发电中恒压控制与MPPT之间切换易导致系统不稳定问题,提出一种...

  • 主动撬棒技术及其对双馈风电机组影响研究

    关键词: 风力发电  保护电路  瞬态分析  双馈感应电机  

    详细分析不同撬棒电阻阻值对系统功率、电磁转矩、转子电流和电压、直流侧母线电压等具有不同特点的影响。基于此,进一步优化撬棒阻值范围。利用PSCAD/EMTDC仿真软件,在2组不同参数的双馈机组模型中,验证所得结果及其具有的一般性。

  • 基于邻比模型分析的风电机组传感器监测研究

    关键词: 风电机组  传感器  状态监测  邻比模型  非线性状态估计  

    以风速计为例,提出基于邻比模型的风电机组传感器监测方法。风资源相似的多台风电机组(邻比机组)的运行工况和传感器测量值存在较强的相关相似性。采用多台风电机组风速计正常测量数据和非线性状态估计方法来建立多个风速计横向之间的邻比模型,该模型反映了邻比机组风速之间的相关相似关系。模型建立后,将风速计实时测量风速作为模型的输入。...

  • 液压型风力发电机组低电压穿越双变量协调控制研究

    关键词: 液压型风力发电机  定量泵  变量马达摆角  低电压穿越  比例节流阀开口度  

    以液压型风力发电机组为研究对象,研究液压型机组低电压穿越控制问题。结合风电机组低电压穿越要求和液压型风力发电机组工作原理,提出一种比例节流阀开口度与变量马达摆角双变量联合控制的低电压穿越的控制方法。建立机组的数学模型,基于能量耗散原理和动态面控制方法构造低电压穿越双变量控制器。依托30 k VA液压型风力发电机组半物理仿真实验...

  • 基于VSG的风电机组虚拟惯量控制策略

    关键词: 风电机组  调频  同步发电  虚拟惯量  

    针对永磁同步风电机组通过全功率变流器并网导致机组功率和电力系统频率解耦,机组不具备惯量响应特性的问题,综合考虑风轮、发电机、变流器特性构建"原动机-直流发电机-网侧变流器"的新型永磁同步风电系统控制模型,提出一种基于虚拟同步发电(VSG)的风电机组功率控制策略以实现机组惯量响应,提高机组电网频率支撑能力。网侧变流器基于VSG模拟...

  • 多微网互联系统的动态经济调度研究

    关键词: 多微网  分层控制  动态经济调度  置信水平  

    综合考虑多微网系统的安装成本、运行成本和环境效益等因素,计及风、光、负荷的不确定性影响,建立多微网互联系统的动态经济调度模型,采用结合蒙特卡洛模拟的粒子群优化算法(MCS-PSO)进行求解。通过算例系统,分析互联系统调度优化结果,验证所提策略的有效性,并讨论置信水平对多微网系统动态经济调度结果的影响。

  • 基于周期性预防维修的风电场备件成本分析

    关键词: 风电场  备件  周期性维修  离散事件仿真  

    针对风电场中的可修组件,基于周期性预防维修策略,建立采用连续检查的(R,Q)库存控制策略的风电场备件模型,模型中考虑不完全维修与随机故障对备件需求的影响。采用离散事件仿真法对模型进行求解,算例分析在某一确定维修策略下,不同的再订购点和订货量对备件成本及其服务水平的影响;并给出几组不同单位成本配置下的最优备件订购决策,结果表明,...

  • 基于EEMD去噪和集对理论的风功率实时预测研究

    关键词: 风电功率  实时预测  eemd去噪  秩次集对分析  联系度  

    提出一种基于整体平均经验模态分解(EEMD)去噪和改进秩次集对分析的风电功率实时预测模型。首先利用EEMD将风电功率时间序列进行分解,得到有限个本征模态分量(IMF)和一个趋势分量;然后将高频IMF分量中与原始序列相关性较小的分量作为噪声滤除,将余下的分量进行重构得到消噪序列;最后利用秩次集对分析法对消噪序列进行预测。在建立秩次集对分...

  • 基于末端微电网结构的配电网系统谐波抑制策略研究

    关键词: 微电网  配电线  背景谐波放大  dfrapf  谐波抑制  

    基于电压控制方式(voltage-controlled method,VCM)的微电网接入配电线末端后,线路末端对谐波近似呈短路特性。由于功率因数校正电容与系统电感之间的谐振,背景谐波可能被严重放大,威胁系统设备安全。针对系统的背景谐波放大问题,提出一种分频阻性有源滤波器(discrete frequency resistive active power filter,DFRAPF)谐波抑制策略,即在距...

  • 大型风力机多体动力学仿真下结构动态响应

    关键词: 动力学仿真  风力机  湍流  动态响应  

    为探究风力机湍流风况下结构动态响应,建立运行于以轮毂高度为参考点的全域风场中的风力机整机模型,以拉格朗日算法进行多体动力学仿真,分析叶片和塔架结构动态响应。风况模拟采用Kaimal风谱,包括不同风速以及稳态和湍流多种情况。结果表明:叶尖位移和叶根力矩挥舞方向大于摆振方向;叶尖位移集中于风轮转动频率附近;塔顶位移仅为塔架高度的0.15...

  • 5 kW搅拌风能致热器最大功率匹配设计

    关键词: 风能  致热器  液体搅拌  数值模拟  最大功率匹配  

    以某型垂直轴风力机驱动的5 k W搅拌型风能致热器为研究对象,依据风力机的功率系数-叶尖速比性能曲线进行搅拌致热器的最大功率匹配设计,提出2种搅拌致热器设计方案,得到搅拌致热器的详细尺寸。以所设计搅拌致热器的具体几何参数为基础进行三维造型,并利用CFD方法进行搅拌致热器性能预测,得到其功率-转速性能曲线,并最终确定风能搅拌致热系统的...

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