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光伏太阳能电池板自然通风冷却的研究

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摘要

第1章 绪论

1.1 论文的研究背景及意义

1.2 光伏太阳能电池板降温技术简介

1.2.1 光伏太阳能电池板降温

1.2.2 光伏太阳能电池板降温的特点

1.3 光伏太阳能电池板降温研究现状与进展

1.3.1 国外研究现状与进展

1.3.2 国内研究现状与进展

1.4 课题的研究内容及方法

第2章 光伏太阳能电池板冷却的数值模拟

2.1 仿真模型网格的生成

2.1.1 建立物理模型

2.1.2 生成模型网格

2.2 仿真模型的建立

2.2.1 光伏太阳能电池板传热问题的简化

2.2.2 数学模型

2.2.3 数值模拟软件

2.2.4 数值模拟所采用的方法

2.2.5 选取模型并设定边界条件

2.3 本章小结

第3章 仿真模型的建立

3.1 不同条件下太阳能板表面温度分布的比较

3.1.1 太阳能背板有无肋片对太阳能板表面温度的影响

3.1.2 太阳能背板有肋片+不同间距风道与无肋片对太阳能板表面温度的影响

3.1.3 太阳能背板有肋片+风道+不同深度地坑与无肋片对太阳能板表面温度的影响

3.2 本章小结

第4章 实验分析

4.1 实验目的及内容

4.1.1 实验目的

4.1.2 实验内容

4.2 实验系统设计及设备装置

4.2.1 试验系统设计

4.2.2 实验测试设备装置

4.3 实验测试

4.4 实验结果分析

4.4.1 实验结果分析方法

4.4.2 光伏太阳能电池板温度对发电性能影响的分析

4.5 本章小结

结论

附录

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的论文

致谢

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摘要

光伏太阳能电池板自然通风冷却系统被广泛研究,但研究均停留在表层,目前由于缺乏对不同光伏太阳能电池板自然通风冷却系统的电池板温度及输出功率等一些重要参数研究,使得各系统的发电性能也缺乏分析探讨。
  本文针对光伏太阳能电池板在不同自然通风冷却方式下的换热过程的热工特性、电池板温度及发电性能进行了全面的定量分析与研究。首先,建立了光伏太阳能电池板在不同自然通风冷却方式下的物理模型和数学模型,确定了具体的边界条件。然后运用FLUENT软件对不同室外温度、不同风速、不同太阳辐射量等条件下的各个冷却系统进行了仿真模拟计算,得到光伏太阳能电池板温度受各影响因素的数值解。通过分析各个冷却系统的速度及温度云图,得到不同冷却系统光伏太阳能电池板的温度分布及其散热效果的不同。最后,通过建立不同光伏太阳能电池板自然通风冷却系统的实验平台,测试了各种不同冷却方式下光伏太阳能电池板的温度及输出功率,利用仿真模拟得到的数值解与实验测得的电池板的温度进行对比,并绘制实验测点的平均温度与光伏电池板输出功率的关系图,计算不同季节不同冷却方式的日累积发电量并进行比较,验证各自然通风冷却方式的可应用性。除此之外,还对有无肋片光伏太阳能发电系统进行经济效益分析。
  通过对数值模拟结果及实验测试数据的分析研究,本文结论将能够为不同光伏太阳能电池板自然通风冷却系统在设计、施工及运行维护等方面提供理论依据和实践参考,为其以后的应用推广打下可靠的基础。

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