论文部分内容阅读
太阳能光伏发电过程简单、总量丰富,不仅适合于大规模的太阳能发电站,也适用于个人用户,对于远离电站的偏远地区来说非常实用。影响光伏板使用寿命的因素有很多,其中风载荷是影响光伏板设计使用寿命的主要因素,因此在光伏板设计和安装过程中风载荷是一个重要的参考标准。本文通过计算流体力学软件对光伏板的风载荷进行仿真计算,分析各个因素对光伏板风载荷的影响规律。首先对单个光伏板风载荷影响因素研究,分别对不同长度(0.5m、1.0m、1.5m、2.0m、2.5m)、不同安装角度(按照5°为间隔,分别选取5° 10°、15°、20°、25°)、不同厚度(30mm、40mm、50mm)的光伏板进行仿真计算。通过流场结果可以分析出:(1)光伏板的厚度分别取30mm、40mm、50mm,光伏板受到的风载荷最大值为140.04N,最小值为138.03,它们之间差值仅2.01N,这说明光伏板厚度对于风载荷的影响很小。(2)光伏板的长度值为0.5,背风面漩涡影响区域高度在-0.2m~0.3m之间,当光伏板的长度值为2.5m,背风面漩涡影响区域高度在-0.2m~12m之间,光伏板长度值不同对计算域中流场影响很大。(3)5°时板背风面受影响的区域的高度值范围只达到-0.2m到0.8m之间,25°时板的背风面受影响的区域的高度值范围达到-0.5m到2.0m之间,受到负压影响的范围明显增大。安装角度对光伏板风载菏有很大影响。对三维光伏板阵列仿真分析,研究涉及到的光伏板阵列有光伏阵列(1×1)、光伏阵列(1×2)、光伏阵列(1×3)、光伏阵列(2×2)、光伏阵列(3×3)、光伏阵列(4×4)六种。本文通过对不同厚度光伏板风载荷的压力云图、速度流线、数据统计表格的比较,可以看出:光伏阵列(3×3)中第一排光伏板的风载荷取值最大分别为127.55N、121.46N、127.31N,第二排光伏板风载荷分别为第一排光伏板风载荷的21.67%、18.49%、21.35%,第三排光伏板风载荷比第一排光伏板风载荷的41.48%、32.81%、40.76%,光伏板迎风面受力最大,风载荷呈现高低高的趋势分布,板子越靠近中心部分受到的风载荷越小,第三排由于扰流的影响数值要比第二排的大。本文通过数据分析找出对光伏板风载荷与各个影响因素之间的关系,为以后光伏板的设计风载荷和使用寿命研究提供参考。