[发明专利]一种太阳能热电联供组件的瞬态热电输出计算方法及系统

说明书

本发明提出一种太阳能热电联供组件的瞬态热电输出计算方法及系统，包括：获取太阳能热电联供组件各能量传递环节对应的能量参数；构建太阳能总辐射通量与各所述能量参数的能量传递关系，以换热介质质量流率作为迭代变量，对所述能量传递关系进行迭代求解，直到满足预设迭代条件后结束迭代，获取对应的瞬态电功率和热流量；本发明可有效提高太阳能热电联供组件性能评估的准确性，为技术优化更新提供可靠的理论支撑。

技术领域

本发明涉及自然能源综合利用领域，尤其涉及一种太阳能热电联供组件的瞬态热电输出计算方法及系统。

背景技术

基于光伏光热综合利用技术的太阳能热电联供组件，可以实现全光谱高效低成本采集利用太阳能，太阳能热电联供组件的热电输出性能受太阳能资源、气象条件以及水温的影响较大，且各地太阳能资源、气象条件以及水温在不同季节、不同时间的分散性、不稳定性特点，目前缺乏一种准确有效的方法用于预测和分析出太阳能热电联供组件在前述条件下的热电输出性能，无法为优化组件性能提供可靠的数据支持。

发明内容

鉴于以上现有技术存在的问题，本发明提出一种太阳能任店联供组件的瞬态热电输出计算方法及系统，主要解决现有热电综合系统性能评估准确性不高的问题。

为了实现上述目的及其他目的，本发明采用的技术方案如下。

一种太阳能热电联供组件的瞬态热电输出计算方法，包括：

获取太阳能热电联供组件各能量传递环节对应的能量参数；

构建太阳能总辐射通量与各所述能量参数的能量传递关系，以换热介质质量流率作为迭代变量，对所述能量传递关系进行迭代求解，直到满足预设迭代条件后结束迭代，获取对应的瞬态电功率和热流量。

可选地，迭代求解步骤包括：

设置所述换热介质质量流率的初始值以及迭代增量，并根据每次由迭代增量计算得到的所述换热介质质量流率带入所述能量传递关系，得到迭代总能量；

根据所述迭代总能量与所述太阳能总辐射通量的差值设置所述迭代条件，求得满足所述迭代条件的瞬态电功率和热能量。

可选地，所述能量传递关系表示为：

其中，T_me，av是换热介质平均温度，其值为换热器进口换热介质温度T_me，in与换热器出口换热介质温度T_me，out的平均值；Φ_t为太阳能总辐射通量，P_e，t为所述太阳能热电联供组件产电功率，Φ_th，t为所述太阳能热电联供组件产热流量，Φ₁为玻璃顶部光学损失，Φ₂为聚光损失，Φ₃为光伏电池顶部光学损失，Φ₄为玻璃顶部热损失；为所述换热介质质量流率。

可选地，所述太阳能热电联供组件产电功率表示为：

其中，T_pv，ave是光伏电池的平均温度，表示为：

其中，c_p为换热介质的定压比热容，为换热介质的质量流率，h_w-ch为换热介质在换热器壁内的对流换热系数，δ_ch为换热器的壁厚，λ_ch为换热器的导热系数，δ_pv为光伏电池的厚度，λ_pv为光伏电池的导热系数，A_pv为光伏电池受光面面积。

可选地，所述太阳能热电联供组件产热流量表示为：