【正文】 Vi，根據(jù)（2）式得Dc1。而 負(fù)載很難為了迎合最大功率點(diǎn)的要求去調(diào)整它的阻抗，所以目前普遍的做法是在太陽(yáng)能電池板和負(fù)載之間加入DCDC 轉(zhuǎn)換電路，使輸入和輸出阻抗實(shí)現(xiàn)匹配。目前應(yīng)用較廣的太陽(yáng)能電池有單晶硅、多晶硅和非晶硅薄膜 3 種,轉(zhuǎn)換效率最高達(dá)到 20%左右, 具體數(shù)據(jù)見表 1，％世界中國(guó)非晶硅薄膜多晶硅單晶硅表 1 太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率太陽(yáng)能電池作為將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能的主要轉(zhuǎn)換器件，它的轉(zhuǎn)換效率取決于諸多因素，如溫度、光照情況、負(fù)載參數(shù)等．在一定條件下，根據(jù)負(fù)載匹配原理適當(dāng)調(diào)整匹配參數(shù)，使太陽(yáng)能 電池出力達(dá)到最大是太陽(yáng)能電池的最大功率點(diǎn)問題（Maximum Power Point，簡(jiǎn)稱MPP ）。它 們 的 發(fā) 電 原 理 基 本 相 同 ，現(xiàn) 以 晶 體 為 例 描 述 光 發(fā) 電 過 程 。光 伏 發(fā) 電 系 統(tǒng) 是 由 太 陽(yáng) 能 電 池 方 陣 ，蓄 電 池組 ，充 放 電 控 制 器 ，逆 變 器 ，交 流 配 電 柜 ，太 陽(yáng) 跟 蹤 控 制 系 統(tǒng) 等 設(shè) 備 組 成 其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖2，6圖2 光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1)太陽(yáng)能 電池是光伏發(fā)電的核心部件,能夠?qū)⒐饽苤苯愚D(zhuǎn)化為電能,發(fā)電時(shí)常將太陽(yáng)能電池組件按一定方式排列成方陣,提高太陽(yáng)能利用效率。它 們 主 要 由 電 子 元 器 件 構(gòu) 成 ，不 涉 及 機(jī) 械 部 件 。這 種 技 術(shù) 的 關(guān) 鍵 元 件 是 太 陽(yáng)能 電 池 。另一種是收集太陽(yáng)輻射能轉(zhuǎn)化為電能, 513信信信信信信R1100KVR11KG S4069UB 4069C1100uFR3R41K R81KG SR510K4069F1 12VC4100uF1A12VK220V4069123VCC78121K68uF68uF12V即“太陽(yáng)熱發(fā)電 ”。機(jī)組本身帶控制柜，實(shí)行智能控制。管道閥門設(shè)置位置應(yīng)考慮操作，拆卸方便。機(jī)房應(yīng)保證通風(fēng)良好。（13）可分區(qū)控制 中央空調(diào)享受的檔次，又可達(dá)到單體空調(diào)局部控制的效果，不存在“大馬 拉小車” 。 （9）健康 空氣凈化能力強(qiáng)，不斷產(chǎn)生負(fù)離子，室溫柔和清涼爽快森林般自然環(huán)境不生空調(diào)病。 （5）可靠性高、壽命長(zhǎng) 無故障運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間５萬(wàn)小時(shí)，使用壽命 20－30 年。地溫一年四季基本恒定在 16℃左右，略高于該地區(qū)平均溫度 1 到 2 度，使得熱泵無論在制冷或制熱工況中均處于高效率點(diǎn)，1kw 的能量可供 6080 平方米的建筑采暖、制冷。冬季則從水源中提取熱量,以達(dá)到調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的目的。因限制只與兩 熱源交換熱量，脫離熱源后只能是 絕熱過程， ①在相同的高溫?zé)嵩春拖嗤牡蜏責(zé)嵩粗g工作的一切可逆熱機(jī)的效率都相等，與工作物質(zhì)無關(guān)，其中 TT2 分別是高溫和低溫?zé)嵩吹慕^對(duì)溫度。3 冷暖地溫空調(diào)工作原理及其設(shè)計(jì)與研究 設(shè)計(jì)原理及其特點(diǎn) 設(shè)計(jì)原理地溫中央空調(diào)采用逆卡諾循環(huán)原理, （該原理是由兩個(gè)絕熱過程和兩個(gè)等溫過程構(gòu)成的循環(huán)過程。（3）解決回灌井回灌效果不好（堵塞）問題。同時(shí)，地源熱泵技術(shù)是一項(xiàng)環(huán)保性技術(shù)。我國(guó)建筑耗2能約占總耗能的 25％，其中供熱采暖能耗約占一半。我國(guó)太陽(yáng)能資源的理 論儲(chǔ)量達(dá)每年 17000 億 噸標(biāo)準(zhǔn)煤，約等于數(shù)萬(wàn)個(gè)三峽工程發(fā)電量的總和。它的 輸出端與室內(nèi)冷暖分散系統(tǒng)相連接。與地面上環(huán)境空氣相比，地溫中央空 調(diào)利用地源熱泵技術(shù),采用逆卡諾循環(huán)原理,利用水循環(huán)把地下水中的熱 能收集起來,再進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換,制冷時(shí)出口溫度為 7～12 攝氏度,供熱時(shí)出口溫度 為 45～55 攝氏度。由于太陽(yáng)光的輻射和土壤的保護(hù)，地下一米半 處溫度常年保持在 5～15℃ 。1太陽(yáng)能冷暖空調(diào)設(shè)計(jì)方案1 緒論目前市場(chǎng)上的空調(diào)器種類繁多，但社會(huì)上使用的空調(diào)系統(tǒng)主要還是以空氣源熱泵作為冷熱源，由于其 “室外機(jī)”受環(huán)境空氣季節(jié)性溫度變化規(guī)律的制約，夏季供冷負(fù)荷越大時(shí)對(duì)應(yīng)的冷凝溫度越高而冬季供熱負(fù)荷越大 時(shí)對(duì)應(yīng)的蒸發(fā)溫度越低，為 此增加了大量能耗。我們生活的環(huán)境溫度隨著季節(jié)的不同， 變化很大，冬季，北方最低氣溫零下 40℃，夏季，南方最高氣溫零上 40℃。夏季室內(nèi)溫度控制在 18～22 攝氏度以下, 在冬季可以用太陽(yáng)能產(chǎn)生的熱量使室溫保持在 16～20 攝氏度,是集制冷、供暖 為一體的經(jīng)濟(jì)型中央空 調(diào)。所有的連接設(shè)備，均采用溫控系 統(tǒng)集中自動(dòng)控制，是冬季采暖夏季制冷的 節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品。因而太陽(yáng)能 發(fā)電在我國(guó)很有發(fā) 展?jié)摿Γ锰?yáng)能發(fā)電來滿足空調(diào)所需電能,對(duì)我國(guó)能源的合理利用有著重要的意 義。能源短缺導(dǎo)致中國(guó)的能源價(jià)格越來越接近發(fā)達(dá)國(guó)家的水平。分析和 調(diào)查表明，地源 熱泵的應(yīng)用將減輕臭氧層的破壞，對(duì)降低溫室效應(yīng)起了積極作用,這項(xiàng)技術(shù)和沼氣發(fā)電技術(shù)在空調(diào)行業(yè)的聯(lián)合應(yīng)用將緩解城市空氣污染問題,符合我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。（4）解決水井管網(wǎng)排污、清洗管路中雜質(zhì)問題。它是 1824 年 理論研究時(shí)提出的。 ②在相同的高溫?zé)嵩春拖嗤牡蜏責(zé)嵩粗g工作的一切不可逆熱機(jī)的效率不可能大于可逆卡諾熱機(jī)的效率。同時(shí)設(shè)計(jì)中利用太陽(yáng)能發(fā)電來提供水空調(diào)所需電能,是空調(diào)行業(yè)的創(chuàng)新。（2）耗電省 冬季運(yùn)行時(shí)，COP 約為 ，即投入 1KW 電能，可得到 4KW 的熱能，夏季運(yùn)行時(shí)，COP 可達(dá) ，投入 1KW 電能，可得到 5KW 的冷量，能源利用效率為電采暖方式的 34 倍；并且熱交換器不需要除霜，減少了結(jié)霜和除霜的用電能耗。（6）環(huán)保 使用過程中不釋放任何對(duì)環(huán)境有害的排泄物，井水回灌，不破壞水資源。 （10）高效 采用氣水分離技術(shù)提高水的密度提高水溫傳導(dǎo)效率，結(jié)合特制的蒸發(fā)器充分利用天然冷氣，空 調(diào)出風(fēng)溫度接近于水溫，同等水溫條件下比用一般4水溫空調(diào)明顯降低 35℃。 設(shè)計(jì)選型要求 工程設(shè)計(jì)要求機(jī)房可選地下室、地面、樓 層中、屋 頂，但以地面為最佳。機(jī)房應(yīng)設(shè)排水，機(jī)組周邊設(shè)置排水溝，溝上 設(shè)金屬篦子，地下室機(jī)房應(yīng)設(shè)置集水坑和潛水泵，實(shí)現(xiàn)自 動(dòng)排水。 管道最低處應(yīng)設(shè)排水裝置，最高處應(yīng)設(shè)自動(dòng)排氣裝置。機(jī)組及電機(jī)均應(yīng)有可靠接地。本文設(shè)計(jì)中所使用的太陽(yáng)能—電能轉(zhuǎn)化裝置是光伏發(fā)電與光熱發(fā)電技術(shù)相結(jié)合來實(shí)現(xiàn)的。太 陽(yáng) 能 電 池 經(jīng) 過 串 聯(lián) 后 進(jìn) 行 封 裝 保 護(hù) 可 形 成 大 面 積 的 太 陽(yáng) 電 池 組件 ，再 配 合 上 功 率 控 制 器 等 部 件 就 形 成 了 光 伏 發(fā) 電 裝 置 。太 陽(yáng) 能 光 伏 發(fā) 電 的 最基 本 元 件 是 太 陽(yáng) 能 電 池 （片 ）。太 陽(yáng) 電 池 是 一對(duì) 光 有 響 應(yīng) 并 能 將 光 能 轉(zhuǎn) 換 成 電 力 的 器 件 。P 型 晶 體 硅經(jīng) 過 摻 雜 磷 可 得 N 型 硅 ，形 成 P－ N 結(jié) 。在小型太陽(yáng)能發(fā)電裝置中， 為了提高發(fā)電效率，這 一技術(shù)受到重視。其中，DCDC 轉(zhuǎn)換電路主要有 Buck 電路， Boost 電路和SEPIC 電路等。由（5）式有RoRi。如 圖3所示， 電流/mA 電壓/V 圖4 太陽(yáng)能電池輸出特性和負(fù)載特性曲線典型Boost電 路如圖5所示，它是一種升壓電路，輸出 電壓Vo大于或等于輸入電壓Vi。雙電壓比較器 LM393 兩個(gè)反相輸 入端②腳和⑥腳連接在一起，并由穩(wěn)壓管 ZD1 提供 的基準(zhǔn)電壓做比較電壓 ，兩個(gè) 輸出端①腳和⑦腳分別接反饋電阻，將部分輸出信號(hào)反饋到同相輸入端③ 腳和⑤腳，這樣就把雙電壓比較器變成了雙遲滯電壓比較器，可使電路在比較電壓的臨界點(diǎn)附近不會(huì)產(chǎn)生振蕩。被充電電池為 12V65Ah 全密封免維護(hù)鉛酸蓄電池；太陽(yáng)電池用一塊 40W 硅太陽(yáng) 電池組件，在標(biāo)準(zhǔn)光照下 輸出 18V、 左右的直流工作電壓和電流；D1 是防反充二極管，防止硅太陽(yáng) 電池在太陽(yáng)光較弱時(shí)成為耗電器。當(dāng)蓄電池端電壓大于預(yù)先設(shè)定的過放電壓值時(shí)，A2 的③腳電位高于②腳 電位， ①腳輸出高電位使 Q3導(dǎo)通，Q4 截止，LED3 熄滅 ，J2 釋放。其電路圖如圖 7，圖7 充放電電路控制3)蓄 電 池 組 其 作 用 是 貯 存 太 陽(yáng) 能 電 池 方 陣 受 光 照 時(shí) 發(fā) 出 的 電 能 并 可 隨時(shí) 向 負(fù) 載 供 電 。由 于 太 陽(yáng) 能 電 池 和 蓄 電 池 是直 流 電 源 ，而 負(fù) 載 是 交 流 負(fù) 載 時(shí) ，逆 變 器 是 必 不 可 少 的 。電 壓 型 逆 變 器 如 圖 8 所 示 和 電 路 圖 如 圖 9 所 示 ，圖8 電壓型逆變器框圖1絲絲絲D1 5A R110K絲絲絲絲12VR2 RP110KLM317R410uFR5290RP210KC2C310uFC210uF R62KR1010KR1110KR712KR8C4100uF R910KQ1Q3R1310KR1210KJ1R1410KQ2 絲絲絲絲R154KJ2絲絲絲絲R164KQ4R174K絲絲絲絲K32 184U?ALM39332 184 U?LM393AJ1絲絲絲絲 J2165 710圖9 電壓型逆變器電路圖 變器的核心 , 它把12V 的直流電變換成50 Hz、220 V 的交流電,其關(guān)鍵部件為四只大功率MOS 場(chǎng)效應(yīng)晶體管和一只12 /220 V 高效變壓器。目 前 世界 上 通 用 的 太 陽(yáng) 跟 蹤 控 制 系 統(tǒng) 都 需 要 根 據(jù) 安 放 點(diǎn) 的 經(jīng) 緯 度 等 信 息 計(jì) 算 一 年中 的 每 一 天 的 不 同 時(shí) 刻 太 陽(yáng) 所 在 的 角 度 ，將 一 年 中 每 個(gè) 時(shí) 刻 的 太 陽(yáng) 位 置 存儲(chǔ) 到 PLC、單 片 機(jī) 或 電 腦 軟 件 中 ，也 就 是 靠 計(jì) 算 太 陽(yáng) 位 置 以 實(shí) 現(xiàn) 跟 蹤 。檢 測(cè) 部 件 由 光 電 傳 感 器 和光 電 檢 測(cè) 電 路 組 成 。式中Δа、Δ?—高度角、方位角的預(yù)修正量。當(dāng)系統(tǒng)停機(jī)時(shí)，最后一步的預(yù)修正量將被程序儲(chǔ)存，下次開機(jī)時(shí)直接調(diào)用系統(tǒng)儲(chǔ)存的此預(yù)修正量。并且將調(diào)整量與預(yù)修正量的和作為新的預(yù)修正量的值貯存供下步跟蹤使用。аs、?s—高度角、方位角的理論計(jì)算值。 (2)光伏發(fā)電 的難點(diǎn)及對(duì)策太陽(yáng)能光伏發(fā)電不消耗燃料,清潔無污染，在實(shí)際應(yīng)用中解決了世界上許多特殊地區(qū)和邊遠(yuǎn)地區(qū)的用電問題。 三是研究光伏發(fā)電的并網(wǎng)技術(shù), 減少光伏電能對(duì)電網(wǎng)的沖擊。而 且 ，這 種 形 式 的 太 陽(yáng) 能 利 用 還 有 一 個(gè) 其他 形 式 的 太 陽(yáng) 能 轉(zhuǎn) 換 所 無 法 比 擬 的 優(yōu) 勢(shì) ，即 太 陽(yáng) 能 所 燒 熱 的 水 可 以 儲(chǔ) 存 在13巨 大 的 容 器 中 ，在 太 陽(yáng) 落 山 后 幾 個(gè) 小 時(shí) 仍 然 能 夠 帶 動(dòng) 汽 輪 發(fā) 電 。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖13所示，熱傳輸系統(tǒng)蓄熱儲(chǔ)能系統(tǒng)集熱系統(tǒng) 熱機(jī) 發(fā)電機(jī)圖12 熱發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由于通常入射到地球表面的太陽(yáng)能是廣泛而分散的, 要充分收集并使之發(fā)揮熱能效益, 就必須采取一種能把太陽(yáng)光發(fā)射并集中在一起, 變成熱能的系統(tǒng)。太陽(yáng)能熱電裝置的原理是將聚焦后的太陽(yáng)光照射在熱電裝置上，并通過半導(dǎo)體熱電材料進(jìn)行發(fā)電的。?—聚光效率。采用前者的有塔式、槽式和盤式等太陽(yáng)熱發(fā)電技術(shù)。國(guó) 內(nèi) 槽 式 太 陽(yáng) 能 熱 發(fā) 電 技 術(shù) 現(xiàn) 狀 20 世 紀(jì) 70年 代 ，在 槽 式 太 陽(yáng) 能 熱 發(fā) 電 技 術(shù) 方 面 ，中 科 院 和 中 國(guó) 科 技 大 學(xué) 曾 做 過 單 元 性試 驗(yàn) 研 究 。我 們 采 用 菲 涅爾 凸 透 鏡 技 術(shù) 可 以 對(duì) 數(shù) 百 面 反 射 鏡 進(jìn) 行 同 時(shí) 跟 蹤 ，將 數(shù) 百 或 數(shù) 千 平 方 米 的陽(yáng) 光 聚 焦 到 光 能 轉(zhuǎn) 換 部 件 上 （聚 光 度 約 50 倍 ，可 以 產(chǎn) 生 三 、四 百 度 的 高 溫 ），采 用 菲 涅 爾 線 焦 透 鏡 系 統(tǒng) ，改 變 了 以 往 整 個(gè) 工 程 造 價(jià) 大 部 分 為 跟 蹤 控 制 系統(tǒng) 成 本 的 局 面 ，使 其 在 整 個(gè) 工 程 造 價(jià) 中 只 占 很 小 的 一 部 分 。塔 式 系 統(tǒng) 又 稱 集 中 式 系 統(tǒng) 。主 要 由 聚 光 子 系 統(tǒng) 、集 熱 子 系 統(tǒng) 、蓄 熱 子 系 統(tǒng) 、發(fā) 電 子 系 統(tǒng) 等 部 分 組 成 。三 種 系 統(tǒng) 目 前 只 有 槽 式 線 聚 焦 系 統(tǒng) 實(shí) 現(xiàn) 了 商 業(yè) 化 ，其 他 兩 種 處 在 示 范階 段 ，有 實(shí) 現(xiàn) 商 業(yè) 化 的 可 能 和 前 景 。 光伏發(fā)電與光熱發(fā)電技術(shù)結(jié)合從以上光伏發(fā)電和太陽(yáng)熱發(fā)電技術(shù)的工作原理及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，我們可以看出太陽(yáng)能光伏發(fā)電原理簡(jiǎn)單, 使用靈活方便, 但是容易受到影響, 尤其在缺乏太陽(yáng)光時(shí)就不能夠發(fā)電。這種系統(tǒng)既提高了光伏發(fā)電的利用效率又有效利用了吸收的熱能, 整體效率要比單一的光伏或太陽(yáng)能熱發(fā)電要高,同17時(shí)又可以解決太陽(yáng)能發(fā)電不連續(xù)的弱點(diǎn)。在白天陽(yáng)光充足時(shí),光