外文翻译---太阳能热水系统研究背景

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附录

SOLAR WATER HEATING BACKGROUND Using the sun’s energy to heat water is not a new idea. More than one hundred years ago, black painted water tanks were used as simple solar water heaters in a number of countries. Solar water heating (SWH) technology has greatly improved during the past century. Today there are more than 30 million m2 of solar collectors installed around the globe. Hundreds of thousands of modern solar water heaters, such as the one shown in Figure 1, are in use in countries such as China, India, Germany, Japan, Australia and Greece. In fact, in some countries the law actually requires that solar water heaters be installed with any new residential construction project (Israel for example).

Figure1: Evacuated Tube Solar Collector in Tibet, China In addition to the energy cost savings on water heating, there are several other benefits derived from using the sun’s energy to heat water. Most solar water heaters come with an additional water tank, which feeds the conventional hot water tank. Users benefit from the larger hot water storage capacity and the reduced likelihood of running out of hot water. Some solar water heaters do not require electricity to operate. For these systems, hot water supply is secure from power outages, as long as there is sufficient sunlight to operate the system. Solar water heating systems can also be used to directly heat swimming pool water, with the added benefit of extending the swimming season for outdoor pool applications.

◆Solar Water Heating Application Markets

Solar water heating markets can be classified based upon the end-use application of the technology. The most common solar water heating application markets are service hot water and swimming pools.

◆Service hot water

There are a number of service hot water applications. The most common application is the use of domestic hot water systems (DHWS), generally sold as “off-the-shelf” or standard kits as depicted in Figure 2.

Figure2: Solar Domestic Hot Water System in Australia

Swimming pools

The water temperature in swimming pools can also be regulated using solar water heating systems, extending the swimming pool season and saving on the conventional energy costs. The basic principle of these systems is the same as with solar service hot water systems, with the difference that the pool itself acts as the thermal storage. For outdoor pools, a properly sized solar water heater can replace a conventional heater; the pool water is directly pumped through the solar collectors by the existing filtration system.

Swimming pool applications can range in size from small summer only outdoor pools, such as the one shown at a home in Figure 3, to large Olympic size indoor swimming pools that operate 12 months a year.

Figure 3: Unglazed Solar Collector Pool Heating System in Canada

◆Description of Solar Water Heating Systems

Solar water heating systems use solar collectors and a liquid handling unit to transfer heat to the load, generally via a storage tank. The liquid handling unit includes the pump (used to circulate the working fluid from the collectors to the storage tank) and control and safety equipment. When properly designed, solar water heaters can work when the outside temperature is well below freezing and they are also protected from overheating on hot, sunny days. Many systems also have a back-up heater to ensure that all of a consumer’s hot water needs are met even when there is insufficient sunshine. Solar water heaters perform three basic operations as shown in Figure 4:

Collection: Solar radiation is “captured” by a solar collector

Transfer: Circulating liquid transfer this energy to a storage tank;

circulation can be natural (thermo siphon systems) or forced, using a circulator (low-head pump); and

Storage: Hot water is stored until it is needed at a later time in a mechanical room, or on the roof in the case of a thermo siphon system.

Figure 4: System Schematic for Typical Solar Domestic Water Heater

◆Solar collectors

Solar energy (solar radiation) is coll ected by the solar collector’s absorber plates. Selective coatings are often applied to the absorber plates to improve the overall collection efficiency. A thermal fluid absorbs the energy collected.

There are several types of solar collectors to heat liquids. Selection of a solar collector type will depend on the temperature of the application being considered and the intended season of use (or climate). The most common solar collector types are:

unglazed liquid flat-plate collectors; glazed liquid flat-plate collectors; and evacuated tube solar collectors.

◆Unglazed liquid lat-plate collectors

Unglazed liquid flat-plate collectors, as depicted in Figure 5, are usually made of a black polymer. They do not normally have a selective coating and do not include a frame and insulation at the back; they are usually simply laid on a roof or on a wooden support. These low-cost collectors are good at capturing the energy from the sun, but thermal losses to the environment increase rapidly with water temperature particularly in windy locations. As a result, unglazed collectors are commonly used for applications requiring energy delivery at low temperatures (pool heating, make-up water in fish farms, process heating applications, etc.); in colder climates they are typically only operated in the summer season due to the high thermal losses of the collector.

Figure 5: System Schematic for Unglazed Flat-Plate Solar Collector

◆Balance of systems

In addition to the solar collector, a solar water heating system typically includes the following “balance of system components”

1. Solar collector array support structure, as depicted in the Figure 6;

Figure 6: Solar Array Support Structure

2. Hot water storage tank (not required in swimming pool applications and in some large commercial or industrial applications when there is a continuous service hot water low).

3. Liquid handling unit, which includes a pump required to transfer the fluid from the solar collector to the hot water storage tank (except in thermo siphon systems where circulation is natural, and outdoor swimming pool applications where the existing filtration system pump is generally used) .it also includes valves, strainers, and a thermal expansion tank.

4. Controller, which activates the circulator only when usable heat is available from the solar collectors (not required for thermo siphon systems or if a photovoltaic-Powered circulator is used).

5. Freeze protection, required for use during cold weather operation, typically through the use in the solar loop of a special antifreeze heat transfer fluid with a low-toxicity. The solar collector fluid is separated from the hot water in the storage tank by a heat exchanger; and.

6. Other features, mainly relating to safety, such as overheating protection, seasonal systems freeze protection or prevention against restart of a large system after a stagnation period. Typically, an existing conventional water heating system is used for back-up to the solar water heating system, with the exception that a back-up system is normally not required for most outdoor swimming pool applications.

太阳能热水系统研究背景

利用太阳能来加热水的并不是一个新的想法。一百多年前,喷有黑色涂层的水箱被作为最简单的热水器在许多国家使用。在过去的一个世纪太阳能热水(SWH)技术已经大大提高了。今天,全世界已经累计安装有超过3000万平方米的太阳能集热器。成千上万的现代太阳能热水器,也应用于中国、印度、德国、日本、澳大利亚和希腊等国家,如图1所示,。事实上,在某些国家中法律明确要求太阳能热水器安装在任何新住宅建设项目(例如以色列)。

图1中国西藏的真空太阳能集热管

除了节约能源, 利用太阳能源来加热水还有其他的优点。大部分的太阳能热水器带有一个额外的水箱,这是传统的热水箱,它能给用户带来更大的热水存储容量和降低热水流失的可能性。一些太阳能热水器不需要用电,这些热水系统可以不会因为停电而停止供应热水,只要有足够的阳光就能工作。太阳能热水系统也可以用于直接加热游泳池的水,一个好处就是可以延长室外游泳池的使用季节。

⑴太阳能热水器的应用市场

太阳能热水市场可基于该技术的最终用途来分类。最常见的太阳能热水系统的应用场合是提供热水和游泳池。

提供热水

太阳能热水系统的应用形式很多,最常见的是用于户用型热水系统(DHWS),通常是卖“现成的”或标准的结构,如图2所示。

图2澳大利亚国内的热水系统

游泳池

太阳能热水系统也可以调节游泳池中水的温度、延长游泳池季节和节省常规能源成本。这些系统的基本原理与太阳能提供热水的原理是一样的,不同之处在于游泳池本身充当储热水箱。对于室外泳池,一个适当大小的太阳能热水器可以取代传统的加热器,泳池里的水由现有的过滤系统直接泵入太阳能集热器。

这种游泳池的应用范围可以从只在夏天开放的室外泳池,如图3所示的家庭用的泳池,到大型的一年12个月都能使用的奥运规模的室内游泳池。

图3加拿大的太阳能集热器游泳池加热系统

⑵太阳能热水系统概述

太阳能热水系统使用太阳能集热器和液体处理单元转移热负荷,一般通过储热水箱。液体处理单元包括泵(用来使热水在集热器和储热水箱之间循环)、控制和安全设备。设计合理时,太阳能热水器可以在外界温度为零度以下时工作,也能防止热天热水器内部过热。许多系统也有一个后备加热器,以确保即使没有充足的阳光的情况下满足所有消费者需求。太阳能热水器执行三个基本操作,如图4所示:

集热:太阳辐射被太阳能集热器收集

传输:循环水将热量到储热水箱,循环可以是自然(热虹吸系统)或强制的,用循环装置(低扬程泵)

储热:热水储存在机械室,或者在屋顶的热虹吸系统中,知道后面需要时使用。

图4典型的太阳能家用热水器系统示意图

太阳能集热器

太阳能(太阳辐射)由太阳能集热器的吸收板收集,选择性涂层常常被运用到吸收板上来效率改善整体的收集效率。一个热液吸收被收集的能量。

有几种类型的太阳能集热器可用来加热水。太阳能集热器的选型取决于应用环境的温度和预期的季节(或气候)温度。最常见的太阳能集热器类型有:无釉液体平板集热器、釉面液体平板集热器和真空管太阳能集热器。

◆无釉液体平板集热器

无釉液体平板集热器,如图5所示,通常由一个黑色的聚合物制成。它们通常不会有选择性的涂层和一个绝缘框架在后面;通常是简单地铺设在屋顶上或在一个木制的支持上。这些低成本的集热器善于捕捉来自太阳的能量,但热损失随着水温的增加而迅速增加,尤其是在多风的地方。因此, 无釉集热器通常用于要求在低温下输送能源的场合(游泳池加热、补给水鱼养殖场、加热过程应用等)。在气候较冷的地区,因高热损失集热器只用在夏天工作。

图5无釉平板太阳能集热器系统示意图

◆系统的平衡

除了太阳能集热器,太阳能热水系统通常包括以下“平衡系统”组件:

1、太阳能集热器阵列支撑结构,如图6所示。

图6 太阳能阵列支撑结构

2、贮热水箱(在持续提供低温热水的游泳池和一些大型商业或工业应用场合,这个是不需要的)。

3、液体处理单元,其中包括一个用来在集热器和贮热水箱之间传输液体的泵(除了在热虹吸系统中循环是自然的,在现有的过滤系统中泵一般用于室外游泳池),它还包括阀门、过滤器、和热膨胀水箱;

4、控制器,只有当可用热量是从太阳能集热器得到时用于激活循环(热虹吸系统或光伏动力循环时不需要);

5、冷冻的保护,在寒冷天气下的操作,通常是通过在一个特殊的加有无毒液体防冻剂来传热的太阳能循环。太阳能集热器中的热水在贮热水箱中由热交换器分开。

6、其他特征,主要涉及到安全的地方,比如过热保护、季节性系统冻结保护或预防重启大型系统停滞时期之后。通常,现有的传统的水加热系统是用于备份到太阳能热水系统,只是一个备份系统通常不用于大部分的户外游泳池。

太阳能热水系统控制及原理

太阳能热水系统控制及原理 一、智能型太阳能、热泵互补热水系统原理说明: 注:进水在集热器入口,集热循环水泵出口,集热水箱底部出水供用户使用。 太阳能供水系统原理说明 新能源太阳能中央热水器由以下四大部分组成: 太阳能集热器:吸收太阳能,将光能转化为热能,使冷水在集热器内被加热; 保温水箱:储存热水,可保温3天,内胆为不锈钢,外包8厘米保温层,最外层是铝合金外壳; 热泵辅助加热系统:用于阴雨天辅助加热;

供热水管道:将经过增压泵加压后的热水引向各用水点,主管道有保温层,未端有回水管。 晴天,当太阳能把集热器内的冷水加热至55℃时(该温度可调),冷水管上的电磁阀门自动打开,冷水被自来水压力压入集热器内,集热器内的热水被挤出,然后进入到保温水箱中储存待用,当冷水到达集热器出口处的温度探头时,探头温度底于55℃,电磁阀门就立刻关闭,冷水停留在集热器内继续被太阳能加热,2-5分钟后,水温又达到55℃时,电磁阀门再次打开,集热器内的热水又被挤到保温水箱中,按此规律,一次又一次的产生热水进入水箱,水箱内热水逐渐增加,一直增加到水箱水满为止。水箱水满后,就停止进水,如果还有太阳,为了充分利用太阳能,循环泵会自动启动,把水箱内55℃的热水抽出来,经过太阳能集热器循环加热,使水温进一步升高至60-70℃,当水温达到70℃时,就停止循环加热,限制水温不要超过70℃,以免烫伤人,又可防止结水垢(产生水垢的温度条件是水温超过80℃)。 热泵加热系统只有在太阳能光照不足时才启动,为最大限度地利用太阳能,减少电能的消耗,我们将设定3个时间段检测保温水箱的水位。在上午10:30~11:30,如果保温水箱内热水水位还不到40%的位置,则自动启动热泵加热系统,往保温水箱补充50℃的热水,如果水位达到设定值,则热泵系统停止工作。

太阳能跟踪器小知识

水平单轴跟踪系统 水平单轴跟踪系统是指光伏方阵可以绕一根水平轴东西方向跟踪太阳。跟踪系统主要由:太阳能电池组件安装支架、水平转轴、转动驱动机构、风速检测装置和跟踪控制器组成。 特点及应用:这种跟踪装置结构特点是结构简单、成本较低、更适合于纬度较低的地区,发电效率比固定纬角的固定式结构高30%左右。可以安装在地面也可以安装在屋顶。 极轴式单轴跟踪系统 极轴式单轴跟踪系统具有一根固定纬角的转轴,光伏方阵可以绕该转轴东西向旋转跟踪太阳。跟踪系统主要由:光伏组件安装支架、转轴、支架、电动推杆、风速探头及跟踪控制器组成。 特点及应用:这种跟踪系统的特点是结构最简单,造价最低。比较适合纬度较高的地区使用,发电效率比固定纬角的固定式系统高30%以上。可以安装在地面也可以安装在屋顶。 阵列式双轴跟踪系统 这种系统具有一根南北方向的纵向转轴和固定在纵向轴上的多根横向转轴组成,每块太阳能组件小方阵既可绕纵向轴东西向转动又可绕横向转轴上下旋转。跟踪系统主要由:纵向转轴、横向转轴、东西向推杆、高度角推杆、连杆、支架、组件安装支架、向日跟踪探头、风速探头及跟踪控制器组成。

特点及应用:与水平单轴跟踪相比,实现了双轴跟踪,发电效率更高,比固定纬角的固定结构高45%以上,与立柱式跟踪相比,系统的高度更低,抗风性能更好,单位面积的安装功率更高。既可安装在地面也可安装在屋顶。 立柱式双轴跟踪系统 有一根立轴和一根水平轴,整个光伏方阵由一根立柱支撑,光伏方阵既可绕立轴跟踪太阳的方位角,同时绕水平轴跟踪太阳的高度角,它完全无限制地跟踪太阳方位,最大限度地发挥跟踪系统的效能。跟踪系统主要由:组件安装支架、水平轴、水平动力头、电动推杆、立柱、向日跟踪探头、风速探头、跟踪控制器等组成。 特点及应用:跟踪范围最大、跟踪效率最高,比固定纬角的固定结构高50%以上。一般仅适合安装在地面

外文文献翻译——太阳能在城市生活中的使用

本科毕业设计 外文文献及译文 文献、资料题目:Solar Urban Planning and Design 文献、资料来源:期刊 文献、资料发表(出版)日期:2011.5.12 院(部): 专业: 班级: 姓名: 学号: 指导教师: 翻译日期:

外文文献: Solar Urban Planning and Design Abstract: In recent decades, urban population growth, the acceleration of energy consumption and energy price, the increase of public concerns about environmental pollution and the demolition of nonrenewable energies, have adverted the attention of different groups to the use of sustainable, available and clean solar energy as a sustainable energy. Specialists like architects and engineers have considered solar energy in designing systems, buildings and equipments. Straggle success achieved in the case, cause the progress of replacing solar systems in buildings and equipments instead of systems consuming unsustainable resources like fossil fuel to be accelerated. But they have not applied coherently yet. In other words, before the enforcement of solar projects in cities, it is necessary to note all the dimensions related to their execution in order to reach their optimum efficiency. The goal that could be attained by long-time and multi dimensional planning. This paper guides the focus of urban and town planning and design on the application of solar energy. That urban planners should consider three aspects of environment, economy and society in three related elements of cities consisting buildings and urban spaces, urban infrastructures and urban land uses to achieve sustainable goals is discussed in this paper. So, after the review of few experiences, the issues and guidelines whose consideration lead to the more efficient solar urban planning and design are outlined. Key words:Solar Urban Planning- Solar Potential- Sustainable City- Solar Master Plan- Smart Infrastructure 1. Introduction: the increase of attention to solar energy The increase of urban population, activities and technologies using fossil fuels, energy price, energy consumption and the increase of public concerns about environmental pollution and the destroy of non-renewable energy resources, are causing different experts including specialists related to building and construction to look for alternative ways of energy provision. Building professionals have not considered the aim of good design aesthetically more and try to design the

家用太阳能热水系统设计

分体式真空管太阳能热水系统设计
1 设计背景意义
随着社会不断发展,能源使用带来的环境问题及其诱因逐渐为人所认识, 如何很好的节约和利用能源,特别是可持续能源,已经成为一个重要的环 保课题。当今,世界都在宣传低碳环保的思想。人们开始大力发展太阳能 产业。太阳能具有: (1)储量的“无限性”。 (2)太阳能对于地球上的绝 大多数地区具有存在的普遍性,可就地取用。 (3)开发利用时几乎不产生 任何污染。 家用太阳能热水器就是一个节约能源,绿色环保经济。所以研究智能化家 庭住宅里的能源如何被更有效地节约和利用,也有着十分现实和长远的意义。 本设计旨在利用能源知识设计出家庭实用型的热水系统,实现以下目的与功 用。 环保效益——相对于使用化石燃料制造热水,能减少二氧化碳的产生。 节省能源——太阳能是属于每个人的能源,只要有场地与设备,任何人 都可免费使用它。 安全——不像使用瓦斯有爆炸或中毒的危险,或使用燃料油锅炉有爆炸 的顾虑,或使用电力会有漏电的可能。 不占空间——不需专人操作自动运转。另外,太阳能热水器装在屋顶上, 不会占用任何室内空间。 具经济效益——正常的太阳能热水器是不易损坏,基本热源为免费的 太阳能,所以使用它十分符合经济成本效益。
2.发展历史、现状及前景
2.1 太阳能热水器发展史
(1)闷晒式太阳能热水器
20 世纪 70-80 年代,居民多用闷晒式热水器。由于存在效率低,散热快, 储水量少,冬季无法使用等缺点。 (2)平板式太阳能热水器 20 世纪 80—90 年代,逐步发展了真空管型太阳能热水器,并逐渐成 为市场主导产品。 (3)热管真空管式。 2000 年后,太阳能行业进入高速发展时期。我国发展的新一代热管真 空管式太阳能热水器,导热快,热效力高,特殊实用于阳光不足或天天日 照时光短的地域。2000 年,分体式太阳能热水器逐渐开始面世,太阳能与 建筑一体化也成为了行业的热点;通过技术上的开发研究,太阳能热水器

太阳能热水器控制系统设计

西安航空职业技术学院 毕业设计(论文) 论文题目:太阳能热水器控制器设计 所属学院:电子工程学院 指导老师:杨思俊职称:讲师 学生姓名:王游班级、学号: 15205109 专业:太阳能光热技术与应用 西安航空职业技术学院制 年月日 西安航空职业技术学院

毕业设计(论文)任务书 题目:太阳能热水器控制器设计 任务与要求: 时间: 2017 年 11 月20 日至 2018 年 1 月 20 日共 8 周所属学院:电子工程学院 学生姓名:王游学号:15205109 专业:太阳能光热技术与应用 指导单位或教研室: 指导教师:杨思俊职称:讲师 西安航空职业技术学院制 年月日 毕业设计(论文)进度计划表

本表作评定学生平时成绩的依据之一。

太阳能热水器控制系统设计 【摘要】 现在城市居民绝大部分都使用太阳能热水器,农村也有相当一部分人使用,太阳能热水器在技术上比较成熟,造价比较低廉,同时由于给人民提供绝对安全的热水而受到人们的欢迎,且具有节能、环保、安全、便利、长久等优点,所以它的应用也会越来越广,因此,研究和开发先进的太阳能热水器控制系统越来越重要。 该设计以单片机SST89E516RD为核心,结合单线数字温度传感器DS18B20、LCD1602液晶屏与蜂鸣器,设计一种数字化、智能化的太阳能热水器控制系统。该系统由主控芯片模块、DS18B20温度检测模块、LCD1602温度和水位显示模块、自动加水模块和水温超标警报模块组成。给出了各个模块的结构及其工作原理、系统硬件原理图、程序流程图和部分源程序,并结合理论设计进行仿真模拟测试。我们都知道,目前市面上大多数太阳能热水器都没有加水只能中断装置,并且只能在晴天使用,而阴天则无法加热。此系统将水温水位检测模块、水温水位显示模块与报警模块结合,LCD1602屏幕上会显示水位和温度,并且在水位低于设置值时可人控开启加水开关开始加水,LCD1602上显示水位变化情况,当水位到达标准水位时自动中断;当通电对水加热时,LCD1602屏幕上动态显示温度;当温度到达设定的标准温度时,触发警报系统,提示人关闭加热装置。此系统解除了太阳能热水器加水时无人守候造成水资源浪费和只能在晴天使用的问题,解决了人们常遇到的实际问题。该系统与传统的机械式控制系统相比较,具有结构简单,抗干扰能力强,使用方便等特点。 关键词:单片机SST89E516RD;温度传感器DS18B20; LCD1602液晶;警报

太阳能热水系统效益分析

太阳能与常规能源效益对比 随着社会经济迅速发展,能源紧缺已成当前世界面临的重要问 题,节约能源是我国的一项长期战略方针。在这样环境下,使用绿色 可再生能源已成为一种趋势,而太阳能作为其中之一,受到越来越多的关注。而利用太阳热水器究竟能够节省多少能源,大多用户不是很了解,下面我们以10吨太阳能热水系统为例,简单介绍使用太阳能热水器与使用其他常规能源的效益对比: 1、加热10吨热水(15C-55 C)所需要的能量 依据以下公式可计算得: Q w = Cm(t end-t a) =4.187*10000*(55-15) = 1674800KJ 其中 c:水的定压比热容,此处取4.187KJ心g ? C); m:水的质量,10000kg; t a:水的初始温度,15C; t end:贮热水箱内水的终止温度,55 C; 2、太阳能与电热水器效益对比 电加热的转化效率一般在90%左右,要产相同能量所需总电能为:0电=Q= 1674800/0.9 = 1860888kj 其中

Q所需热能; n:电的实际转换效率; 电热与热能的换算公式为:1度= 1kw?h= 3600000j= 3600kj 根据以上公式则每天需要电能为: 1860888/3600 = 517kwh 电费按0.6元/ kwh,则需517兴0.6 = 310元 由以上计算可以得出结论:用电热水器加热的热水20 (15C -55 C)吨每天所需电能517度,在电价为0.6元/kwh的情况下,折合人民币310元。 由于全国各地的气候条件不同,临汾市太阳能的实际使用天数 在270天,使用太阳能与使用电热水器相比,太阳能每年可节约费用为310元/天*270天/年=83740元/年 10吨太阳能系统一次性投资在18万元左右,所以太阳能系统的一次 性投资在2-3年内可回收成本。 3、太阳能与煤炭的效益对比 煤炭热值q煤炭=17690KJ/Kg 临汾煤炭参考价格0.7元/Kg 煤炭热转化效率为二45%左右,则要产生小要产相同热量所需总 煤炭为:Q =mq V=Q= 1674800/(17690*0.45)?210Kg q 每天所需要的费用为 210*0.7=147 元/天

太阳能跟踪器

现有的太阳能自动跟踪控制器无外乎两种:一是使用一只光敏传感器与施密特触发器或单稳态触发器,构成光控施密特触发器或光控单稳态触发器来控制电机的停、转;二是使用两只光敏传感器与两只比较器分别构成两个光控比较器控制电机的正反转。由于一年四季、早晚和中午环境光和阳光的强弱变化范围都很大,所以上述两种控制器很难使大阳能接收装置四季全天候跟踪太阳。这里所介绍的控制电路也包括两个电压比较器,但设在其输人端的光敏传感器则分别由两只光敏电阻串联交叉组合而成。每一组两只光敏电阻中的一只为比较器的上偏置电阻,另一只为下偏置电阻;一只检测太阳光照,另一只则检测环境光照,送至比较器输人端的比较电平始终为两者光照之差。所以,本控制器能使太阳能接收装置四季全天候跟踪太阳,而且调试十分简单,成本也比较低。 电路原理

电路原理图如图1所示(点击下载原理图),双运放LM358与R1、R2构成两个电压比较器,参考电压为VDD(+12V)的1/2。光敏电阻RT1、RT2与电位器RP1和光敏电阻RT3、RT4与电位器RP2分别构成光敏传感电路,该电路的特殊之处在于能根据环境光线的强弱进行自动补偿。如图2所示,将RT1和RT3安装在垂直遮阳板的一侧,RT4和RT2安装在另一侧。当RT1、RT2、RT3和RT4同时受环境自然光线作用时,RP1和RP2的中心点电压不变。如果只有RT1、RT3受太阳光照射,RT1的内阻减小,LM358的③脚电位升高,①脚输出高电平,三极管VT1饱和导通,继电器K1导通,其转换触点3与触点1闭合。同时RT3内阻减小,LM358的⑤脚电位下降,K2不动作,其转换触点3与静触点2闭合,电机M正转;同理,如果只有RT2、RT4受太阳光照射,继电器K2导通,K1断开,电机M反转。当转到垂直遮阳板两侧的光照度相同时,继由器K1、

太阳能光伏电池论文中英文资料对照外文翻译文献综述

光伏系统中蓄电池的充电保护IC电路设计 1.引言 太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的能源越来越受到重视。太阳能发电已经在很多国家和地区开始普及,太阳能照明也已经在我国很多城市开始投入使用。作为太阳能照明的一个关键部分,蓄电池的充电以及保护显得尤为重要。由于密封免维护铅酸蓄电池具有密封好、无泄漏、无污染、免维护、价格低廉、供电可靠,在电池的整个寿命期间电压稳定且不需要维护等优点,所以在各类需要不间断供电的电子设备和便携式仪器仪表中有着广泛的应用。采用适当的浮充电压,在正常使用(防止过放、过充、过流)时,免维护铅酸蓄电池的浮充寿命可达12~16年,如果浮充电压偏差5%则使用寿命缩短1/2。由此可见,充电方式对这类电池的使用寿命有着重大的影响。由于在光伏发电中,蓄电池无需经常维护,因此采用正确的充电方式并采用合理的保护方式,能有效延长蓄电池的使用寿命。传统的充电和保护IC是分立的,占用而积大并且外围电路复杂。目前,市场上还没有真正的将充电与保护功能集成于单一芯片。针对这个问题,设计一种集蓄电池充电和保护功能于一身的IC是十分必要的。 2.系统设计与考虑 系统主要包括两大部分:蓄电池充电模块和保护模块。这对于将蓄电池作为备用电源使用的场合具有重要意义,它既可以保证外部电源给蓄电池供电,又可以在蓄电池过充、过流以及外部电源断开蓄电池处于过放状态时提供保护,将充电和保护功能集于一身使得电路简化,并且减少宝贵的而积资源浪费。图1是此Ic在光伏发电系统中的具体应用,也是此设计的来源。 免维护铅酸蓄电池的寿命通常为循环寿命和浮充寿命,影响蓄电池寿命的因

素有充电速率、放电速率和浮充电压。某些厂家称如果有过充保护电路,充电率可以达到甚至超过2C(C为蓄电池的额定容量),但是电池厂商推荐的充电率是C/20~C/3。电池的电压与温度有关,温度每升高1℃,单格电池电压下降4 mV,也就是说电池的浮充电压有负的温度系数-4 mV/℃。普通充电器在25℃处为最佳工作状态;在环境温度为0℃时充电不足;在45℃时可能因严重过充电缩短电池的使用寿命。要使得蓄电池延长工作寿命,对蓄电池的工作状态要有一定的了解和分析,从而实现对蓄电池进行保护的目的。蓄电池有四种工作状态:通常状态、过电流状态、过充电状态、过放电状态。但是由于不同的过放电电流对蓄电池的容量和寿命所产生的影响不尽相同,所以对蓄电池的过放电电流检测也要分别对待。当电池处于过充电状态的时间较长,则会严重降低电池的容量,缩短电池的寿命。当电池处于过放电状态的时间超过规定时间,则电池由于电池电压过低可能无法再充电使用,从而使得电池寿命降低。 根据以上所述,充电方式对免维护铅酸蓄电池的寿命有很大影响,同时为了使电池始终处于良好的工作状态,蓄电池保护电路必须能够对电池的非正常工作状态进行检测,并作出动作以使电池能够从不正常的工作状态回到通常工作状态,从而实现对电池的保护。 3.单元模块设计 3.1充电模块 芯片的充电模块框图如图2所示。该电路包括限流比较器、电流取样比较器、基准电压源、欠压检测电路、电压取样电路和逻辑控制电路。 该模块内含有独立的限流放大器和电压控制电路,它可以控制芯片外驱动器,驱动器提供的输出电流为20~30 mA,可直接驱动外部串联的调整管,从

太阳能热水系统设计

1.项目设计原则 太阳能集热器设计项目应遵循以下几方面的设计原则,科学设计太阳热水系统,使其达到合理、可靠、先进。 (1)遵守国家相关法律、法规及太阳能、给排水、采暖和土建等专业的相关标准、规范。 (2)综合考虑产品、系统的技术先进性、运行可靠性、经济性、使用便利性和使用寿命等各方面因素,选择实用、经济的方案。 (3)系统设计应安全可靠,内置加热系统必须带有保证使用安全的装置,并根据不同地区采取防冻、防结露、防过热、防雷、防雹、抗风、抗震等技术措施。(4)安装在建筑上或直接构成建筑围护结构的太阳能集热器,应有防止热水渗漏的安全保障措施;应设置防止太阳能集热器损坏后部件坠落伤人的安全防护设施;集热器不应跨越建筑变形缝设置。 (5)太阳能热水系统的给水应对超过有关标准的原水做水质软化处理。 (6)安装在建筑上的太阳能热水系统不得影响该部位的建筑功能,并应与建筑协调一致,保持建筑统一和谐的外观;应避免集热器的反射光对附近建筑物引起的光污染。 (7)太阳能热水系统的管线应有组织布置,做到安全、隐蔽、易于检修;为减少热损及循环阻力,循环管路尤其热水循环管路应尽量短而少弯;为了达到流量平衡和减少管路热损,绕行的管路应是冷水管或低温水管;管路的通径面积应与并联的集热器或集热器组管路通径面积的总和相适应。 (8)太阳能热水系统的结构设计应为太阳能热水系统安装埋设预埋件或其他连接件;轻质填充墙不应作为太阳能热水系统的支承结构。储水箱和集热器的安装位置应使其在满载情况下分别满足建筑物上其所处部位的承载要求,必要时应请建筑结构专业人员复核建筑载荷。 2.项目设计要求 鉴于该项目为连云港地区太阳能工程项目,并采用电辅助能源热水系统用于日常生活使用的特点,我认为,该项目设计要求有以下几点: (1)根据图纸的要求,在不影响楼房外观的情况下,合理设计太阳能热水系统,太阳能集热系统布置方式、色彩等应尽可能做到与建筑相协调。 (2)系统采用楼面太阳能集中集热方式,春、夏、秋、冬晴天以太阳能制热为主,以电辅助加热为辅。要求24小时热水供应,打开龙头既有热水。 (3)系统应备有超压保护、低温保护、过热保护等功能。 (4)系统应保证全天供应热水,并考虑在高峰用水情况下,确保热水供应问题,循环供水方式打开淋浴头进出热水。

太阳能热水器控制仪使用说明书

太阳能热水器控制仪使用 说明书 The following text is amended on 12 November 2020.

太阳能热水器控制仪使用说明书 太阳能热水器使用说明,一般情况下也就是说的太阳能热水器控制仪的使用方法,在这里我们拿最常用的西子控制仪说明书,为大家讲解一下使用方法,希望对大家在使用过程中减少一些疑难问题,方便大家使用。 TMC至尊全天候测控仪使用说明书 【主要技术指标】 1.使用电源:220VAC 功耗:<5W 2.测温精度:±2℃ 3.测温范围:0-99℃ 4.控温精度:±2℃ 5.水位分档:五档环形显示 6.可控水泵或电热带功率:≤500W 7.可控电加热功率:≤1500W 可选:3000W 8.漏电动作电流:≤10mA/ 9.电磁阀参数:直流DC12V,可选用有压阀或无压阀 有压阀工作压力:~

无压阀工作压力:,适用于水箱供水或低压供水 10.广域亮彩显示屏低功耗:< 【主要功能】 1.北京时间:实时显示北京时间 2.水位预置:可预置加水水位50、80、100% 3.水温预置:可预置加热温度范围:30℃-80℃,定时加热若不需要启动电加热,可预置为00℃ 4.水温指示:显示太阳能热水器内部实际水温 5.水位指示:显示太阳能热水器内部所存水量 6.缺水提示:当水位从高变低,出现缺水状态时,蜂鸣报警,同时20%水位闪烁 7.缺水上水:当水位从高变低,出现缺水状态时,延时30分钟自动上水至预置水位 8.手动控制:可手动启动上水、加热,在操作时首先显示预置的水位或水温,用户可利用▲、▼键调整预置参数,确认后,启动上水、加热,也可手动关闭。启动加热时水位若低于50%,则先启动上水再加热。正在加热时水位低于50%自动关闭加热,保护电加热管。启动手动上水时,若实际水位大于等于预置水位时,测控仪自动上调预置水位,以保证用户上水需求,启动手动加热时,若实际水温大于等于预

太阳能热水系统设计及经济性分析

太阳能热水系统设计及经济性分析 摘要:介绍宁波地区一种集中式太阳能热水系统,并对其进行经济性分析及绿建评价介绍。 关键词:太阳能热水集中式经济性分析绿建评价CO2减排量 项目拟建教学综合大楼地下一层,地上层数均为九层。其中综合楼建筑高度为:35.9m。 1热源 燃气真空热水锅炉房作为主要热源,太阳能作为辅助热源。 2热水系统分区 热水分区同给水系统,生活热水的供回水温度为60℃/50℃。热水系统横干管及立管设置同程,各卫生间内的横支管均设置循环回水管。 各楼设置循环水泵进行机械循环,循环流量为最大小时热水用水量的5%。 3太阳能热水系统概况 考虑到用水量较大,用水时间较集中,集热器面积较大,屋顶有充足的位置设置太阳能集热器,因此选用集中式系统。 系统优点:集热器和储热容积的共享,可以使同一单元的热水使用峰值下降,均衡度提高,有利于提高系统的经济效益。供水的温度和水量保证率高,类似于集中热水系统。本系统集热器采用U型真空管,采用混凝土基础安置在楼顶,没有坠落隐患,工程造价低;管理方便。本系统集热器及循环控制设备均设于公共空间,便于物业统一管理,统一维护,能够更有效的保证系统长期正常运行,在设备使用年限内持续发挥效力,避免了用户因维护成本高而放弃使用所造成的投资浪费。 系统缺点:有收取热水费的管理问题,若不采用集中辅助加热的形式,系统内各用户用热量的均衡难以控制。若采用集中辅助加热的形式,收取热水热水费及维护管理比较复杂。但本项目作为物业集中统一管理不收热水费,故无此缺点。 通过以上对集中式系统的分析,笔者认为选用集中集热、集中储热的集中式太阳能供水系统,比较适合本工程的用水需求。 4太阳能热水系统计算

光伏逆变器中英文对照资料外文翻译文献

外文翻译文献 中英文对照资料外文翻译文献 光伏逆变器的发展及优势 结构与工作原理 逆变器是一种由半导体器件组成的电力调整装置,主要用于把直流电力转换成交流电力。一般由升压回路和逆变桥式回路构成。升压回路把太阳电池的直流电压升压到逆变器输出控制所需的直流电压;逆变桥式回路则把升压后的直流电压等价地转换成常用频率的交流电压。逆变器主要由晶体管等开关元件构成,通过有规则地让开关元件重复开 -关( ON-OFF),使直流输入变成交流输出。当然,这样单纯地由开和关回路产生的逆变器输出波形并不实用。一般需要采用高频脉宽调制( SPWM),使靠近正弦波两端的电压宽度变狭,正弦波中央的电压宽度变宽,并在半周期内始终让开关元件按一定频率朝一方向动作,这样形成一个脉冲波列(拟正弦波)。然后让脉冲波通过简单的滤波器形成正弦波。

逆变器不仅具有直交流变换功能,还具有最大限度地发挥太阳电池性能的功能和系统故障保护功能。归纳起来有自动运行和停机功能、最大功率跟踪控制功能、防单独运行功能(并网系统用)、自动电压调整功能(并网系统用)、直流检测功能(并网系统用)、直流接地检测功能(并网系统用)。这里简单介绍自动运行和停机功能及最大功率跟踪控制功能。 1、自动运行和停机功能 早晨日出后,太阳辐射强度逐渐增强,太阳电池的输出也随之增大,当达到逆变器工作所需的输出功率后,逆变器即自动开始运行。进入运行后,逆变器便时时刻刻监视太阳电池组件的输出,只要太阳电池组件的输出功率大于逆变器工作所需的输出功率,逆变器就持续运行;直到日落停机,即使阴雨天逆变器也能运行。当太阳电池组件输出变小,逆变器输出接近 0 时,逆变器便形成待机状态。 2、最大功率跟踪控制功能 太阳电池组件的输出是随太阳辐射强度和太阳电池组件自身温度(芯片温度)而变化的。另外由于太阳电池组件具有电压随电流增大而下降的特性,因此存在能获取最大功率的最佳工作点。太阳辐射强度是变化着的,显然最佳工作点也是在变化的。相对于这些变化,始终让太阳电池组件的工作点处于最大功率点,系统始终从太阳电池组件获取最大功率输出,这种控制就是最大功率跟踪控制。太阳能

太阳能专业英语翻译

Unit1 renewable Energy Commercialization Introduction 可再生能源商业化涉及可再生能源三代技术的部署要追溯到100多年,见图1.1和图1.2。第一代技术已经成熟和经济竞争包括,生物量、水力发电、地热能和热。第二代市场化技术目前正在部署,其中包括太阳能加热,光伏发电,风力发电、太阳能热发电站和现代形式的生物能源。第三代技术需要继续努力研究和开发(研发)为了在全球范围内,做出巨大的贡献。先进的生物质气化技术、包括干热岩地热发电,海洋能发电. 有一些非技术性的障碍广泛存在于可再生能源,而且往往是公共政策和政治领导,帮助解决这些障碍,推动可再生能源技术的更广泛的利用。2010年,98个国家制定自己的可再生能源期货目标和制定广泛的公共政策来提倡可再生能源。而且气候变化的问题推动了可再生能源行业的增长。领先的可再生能源公司包括第一太阳能、Gamesa、通用电气能源,q - cells,锋利太阳能、西门子、Sunopta尚德和维斯塔斯。 可再生能源的总投资在2010亿年达到211亿美元,高于在2009年的160亿美元。2010年投资最多的国家是中国、德国、美国、意大利和巴西。预计可再生能源行业的持续增长和与许多其他行业相比在2009年经济危机中促销政策能帮助天气行业。 美国总统奥巴马在2009年美国复苏与再投资法案中包括再投资700亿美元的支出和抵免税收对清洁能源和相关的运输计划。清洁科技表明,清洁能源的商业化已经帮助世界各国摆脱2009年的全球金融危机。经济分析师预计市场可再生能源(天然气)收益在2011年日本核事故直接影响了在全球范围内可再生能源行业中大约300万个工作岗位,其中大约一半是生物燃料产业。根据国际能源署2011年的推测, 在50年内太阳能发电机可能产生世界上大多数的电力,显著降低有害温室气体的排放。 Lesson1 overview Rationale for renewables 气候变化、污染和能源安全是当前最严重的问题和解决他们需要能量基础设施的重大改变。可再生能源技术贡献者能源供应组合至关重要,因为他们为世界能源安全、减少对化石燃料的依赖,为减轻温室提供机会。破坏大气的化石燃料正在被清洁,对大气稳定,用之不绝的能源取代: 煤炭、石油和天然气,风能,太阳能,地热能也在进行中。在旧经济时期,能源是由可燃油,煤炭、或自然导气的碳排放来定义我们的经济。新能源经济利用来自太阳的能量的风能,和来自地球内部的热量本身。 应用材料公司进行的一项2010年的调查显示,三分之二的美国人认为太阳能技术应该在会议上发挥更大的作用在国家的能源需求时。此外,“四分之三的美国人认为增加可再生能源和减少美国对外国石油的依赖的能源优先”。据调查,“67%的美国人愿意花更多的钱为他们的每月帐单如果他们的公用事业公司增加了使用可再生能源”。 Three generations of technologies 可再生能源这个术语涵盖了数量的来源和技术商业化的不同阶段。国际能源署(IEA)定义了三代的可再生能源技术,可追溯到100多年。 第一代技术从工业革命开始出现19世纪末,包括水力发电、生物质燃烧、地热能和热。这些技术被非常广泛的使用。 第二代技术包括太阳能供热和制冷,风能。现代形式的生物能,太阳能光伏发电。这些技术现在已经进入市场的研究、开发和示范。自1980年代以来(研发和实证)投资。初始投资是受能量安全问题与1970年代的石油危机限制,但这些技术的持久魅力,至少在某种程度上会有环境效益。许多的技术反映出在材料方面有重大的进步。

太阳能热水系统设计、安装及验收规范

太阳能热水系统设计、安装及工程验收 技术规范(试行) 1范围 本标准规定了太阳热水系统设计、安装要求及工程验收的技术规范。 本标准规范适用于提供生活用及类似用途热水的储水箱容积大于0.6m3的具有液体传热工质的强迫循环太阳热水系统。这些系统根据当地条件单独设计和安装。 2引用标准 GBJ 205——1983 钢结构工程施工及验收规范 GB/T 700——1988 碳素结构钢 GB/T 714——2000 桥梁用结构钢 GB/T 4706.1——1998 家用和类似用途电器的安全第一部分:通用要求(eqv IEC335——1:1991) GB/T 4272——1992 设备及管道保温技术通则 GB/T 8175——1987 设备及管道保温设计导则 GB 8877——1988 家用电器安装、使用、检修安全要求 GB/T 12936——1991 太阳能热利用术语 GB 14536.1——1998家用和类似用途电自动控制器第一部分:通用要求GB/T 15513——1995 太阳热水器吸热体、连接管及其配件所用弹性材料的评价方法 GB/T 17581——1998真空管太阳集热器 GB 50057——1994建筑物防雷设计规范 GB 50171——1992 电器装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范 GB 50207——1994 屋面工程技术规范 GB 50258——1996 电气装置安装工程1KW及以下配线工程施工及验收规范 JB 4088——1999 日用管状电热元件 3 定义 3.1顶水法 利用水的压力将冷水从储水箱或集热器底部注入系统并将储水箱中的热水从储水箱的上部顶出的取热水方法。 3.2 膨胀罐和泄压阀 系统中,介质预热膨胀,膨胀罐是安装于系统循环管路上为这种体积变化提供空间的容器,泄压阀是保证设备和管道内介质压力在设定压力之下,保护设备和管道,防止发生意外。 4 系统类别与特征 4.1强迫循环系统 强迫循环系统是利用机械设备等外部动力迫使传热工质通过集热器进行循环的太阳热水系统。强迫循环系统通常采用温差控制、定时器控制等方式。4.2 辅助加热

太阳能相关英文文献翻译

Solar Tracker for Solar Water Heater Abstract The Solar Tracker team was formed in the fall of 2005 from five students in an ME design team, and a Smart House liaison. We continued the work of a previous solar tracker group. The task was to design a prototype tracking device to align solar panels optimally to the sun as it moves over the course of the day. The implementation of such a system dramatically increases the efficiency of solar panels used to power the Smart House. This report examines the process of designing and constructing the prototype, the experiences and problems encountered, and suggestions for continuing the project. 1.Introduction Solar tracking is the process of varying the angle of solar panels and collectors to take advantage of the full amount of the sun’s energy. This is done by rotating panels to be perpendicular to the sun’s angle of incidence. Initial tests in industry suggest that this process can increase the efficiency of a solar power system by up to 50%. Given those gains, it is an attractive way to enhance an existing solar power system. The goal is to build a rig that will accomplish the solar tracking and realize the maximum increase in efficiency. The ultimate goal is that the project will be cost effective – that is, the gains received by increased efficiency will more than offset the one time cost of developing the rig over time. In addition to the functional goals, the Smart House set forth the other following goals for our project: it must not draw external power (self-sustaining), it must be aesthetically pleasing, and it must be weatherproof. The design of our solar tracker consists of three components: the frame, the sensor, and the drive system. Each was carefully reviewed and tested, instituting changes and improvements along the design process. The frame for

太阳能热水系统设计计算

.太阳能热水系统设计计算 .1基本参数 (1) 用水人数 404号楼共有住户21户,每户以2.8人计,用水人数共计约59人。 (2) 用水定额(热水定额) 404号楼有集中热水供应和淋浴设备,每人每日用热水定额以60℃热水计算,取100L/人·d。 (3) 用水时间 24小时全日供应热水 2设计计算 (1) 设计小时耗热量的计算 式中:Qh—设计小时耗热量(W) m—用水人数 qr—热水用水定额(L/人·d) Qh—水的比热,c=4187(J/kg·℃) tr—热水温度,tr=60(℃) tL—冷水温度,tL=10(℃) r—热水密度(kg/L),r=0.983kg/L kh—小时变化系数,kh=5.12 Qh=71951(W) (2) 设计小时热水量 式中:qrh—设计小时热水量(L/h) h—设计小时耗热量(W) tr—设计热水温度(℃),tr=55(℃) tL—设计冷水温度(℃),tL=10(℃)

r—热水密度(kg/L),r=0.986(kg/L) qrh=1394.32(L/h) (3) 全日供应热水系统的热水循环流量 式中:qx—全日供应热水的循环流量(L/h) Qs—配水管道的热损失(W),取设计耗热量的5% △t—配水管道的热水温度差(℃),取5℃ qx= 615.6(L/h) (4) 热水供水管的设计秒流量q(L/s) 计算最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率 式中:Uo—生活给水管道的最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率(%) qr—最高热水用水定额 m—每户用水人数 kh—热水小时变化系数 Ng—每户设置的卫生器具给水当量数 T—用水时数(h) 0.2—一个卫生器具,给水当量的额定流量(L/s) Uo=0.012% 查《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)得系统热水供水管的设计秒流量为q=2.51(L/s)。 3 设备选取 (1) 蓄水箱 对于太阳能热水系统,由于受自然条件(太阳辐射一天之内随时间变化)的限制,太阳能集热系统,不可能全天24小时满足设计小时用水量(qrh)的要求。为满足使用要求,根据实际情况,考虑蓄热水箱水量、太阳能集热板的功率和用户用水量之间的关系,设计水箱容量为4.5个最大小时用水量(qrh),则必能满足用水量的要求。 水箱的有效容积vk=4.5 qrh≈6.5m3。 (2) 太阳能系统水泵选择:

太阳能热水系统控制柜说明书

说明书

太阳能集热工程控制柜是为集中供热水的太阳能工程及别墅型太阳能热水器专门开发研究的智能型控制柜。其主要特点是采用了不锈钢头(304—2B)的水位传感器,且长时间不会产生水垢。影响检测可靠性和使用寿命的问题,且结构简单、使用方便、稳定性好、不受水箱温度及水质的影响、水位检测可从十几厘米到几米,性价比极高,是目前水箱水位检测最理想的装置之一;温度传感器采用优质高价进口材料,可根据用户要求,检测度可达200℃(一般的只能到120℃),完全满足了工程型集热器的工作要求;主要电子元器件全部采用美国原装进口器件,双电源供电,光电隔离设计,工作稳定可靠,不受强电工作干扰;系统采用三相电(交流380V)和单相电(交流220V)兼容的方式,大功率设计,以适应用户不同的工作环境及更高的配件可选性和系统工作效率,电加热棒采用交流380V或交流220V 自选,最大可控功率可由用户制定,增压泵及循环泵最大可控功率均为1500W,并可根据用户要求增加其可控功率;多指示灯指示;当系统出现问题时可开启手动;当前工作状态直观明了;充分考虑安全性,装配高质量漏电保护系统。同时为了适应不同的用户要求,公司根据各种系统要求,开发了大型软件系统,最大限度地方便了用户需求和现场安装调试,所有功能可现场随机取舍,所有参数可根据现场硬件情况及用户要求随时设置,并且可根据用户的要求,以最低成本升级系统功能,以满足用户的不断发展要求。 二、技术参数: 1、主机消耗功率:<5W (不含电加热、水泵、电磁阀); 2、工作电压:AC220V/380V ±10% 50Hz; 3、电磁阀参数:AC220; 4、测温精度:±2℃; 5、测温范围:0~99℃; 6、水位分档:五档; 7、控制电加热功率:(根据客户要求来订) 8、热交换泵功率一般:≤ 1500W (≤1500W 根据客户要求来订) 9、管道循环泵功率一般:≤1500W(≤1500W 根据客户要求来订) 10、漏电动作电流≤30mA/0.1S(大电流配件正泰电器

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