微型风力发电演示仪

设计制作了一种基于风光互补原理的微型风力发电演示仪.该仪器由风力发电机、光伏太阳能电池板、控制器、蓄电池、负载等各部分组成.整个系统以控制器为核心,由风力发电机、光伏太阳能电池板把风能和光能转变为电能并储存于蓄电池中供负载使用.该仪器作为演示实验仪不仅小型、直观、模块化和操作简便,而且演示内容突显物理与工程相结合的知识...     

基于MPPT控制的新型仿生学太阳树灯设计

根据仿生学原理,通过仿造树的结构制作一个树的支架,将太阳能电池板以45°的倾角放在树枝架上,然后通过WS-ALMPPT15控制器和12V/20Ah的铅酸蓄电池、负载(包括直流负载、交流负载)相连。实验测试表明:在产生电力方面,新型树灯在一天内的平均输出功率将比普通的平板太阳能电池板的输出功率输出高出27.3%;此外,新型树灯的输出电压、电流、功率基本上趋于一致,这些都高效地节约了电能。     

自制风力发电机及其特性研究

风力发电已逐渐普及,但书本中所讲述的风力发电原理抽象、复杂.为了探究风力发电机的特性,解析风力发电原理,特自制风力发电机,并在此基础上延伸、推广此风力发电机的应用范围.     

分布式风光互补智能发电站集中监测管理系统

为了解决分布在野外偏远地区的监测站供电和管理问题,利用风光互补发电的方法为系统提供电力,并将电能储存在蓄电池里,分别提供24V的直流和220V的交流电供负载使用。集中监测管理系统采用C/S架构设计,主要由电力监测站、集中监测中心和传输网络组成,电力监测站作为客户端负责采集太阳能电池板、风机和蓄电池的状态参数,通过GPRS网络与集中监测中心服务器建立的TCP/IP网络连接将采集到的信息按照规定的数据协议上传,服务器接收、处理、分析和显示来自各监测站的数据,并存储在数据库ACCESS2003里。实验结果表明,设计的系统能够远程有效监测发电功率、蓄电池劣化甄别、剩余电量、和发电站运行状态等信息,实现了分布式站点电力的集中管理。     

桨距角对风力发电机输出功率影响实验装置的研究设计

利用风力发电原理,制作简易定桨距风力发电实验装置。测量风力发电装置输出功率及风能利用系数,利用测量结果探究同风速下风力发电机有关运行参数随桨距角改变的变化规律。     

太阳能驱动全天候监控系统的实验设计

研发了一套太阳能全天候监控系统设计性实验。该实验通过对太阳能电池板基本物理性能的测定,了解其工作原理,然后选择合适的控制器件与负载,设计电路,最后形成一套由太阳能电池板提供能量,实现全天候监控的应用系统。该实验不仅能够作为设计性实验用于大学物理实验,而且可以应用于许多工程领域。     

定转速独立光伏直驱冰蓄冷初步实验研究

本文探究了独立光伏系统在不使用蓄电池和逆变器的情况下,利用光伏板产生直流电驱动定转速压缩机进行蒸气压缩制冷循环制冰蓄冷,将太阳能以冰的形式进行存储的储能方式.本文对定转速独立光伏直驱冰蓄冷系统进行了实验研究,分析实验数据得到压缩机启动和停止对应的最低太阳辐照强度.进一步对拉萨、北京、南京三个地区分别应用定转速独立光伏直驱冰蓄冷装置进行了全年模拟运行,分析了该装置在不同气象类型地区的适用性.     

基于热电制冷效应的光伏热水系统效能分析

基于热电制冷效应的光伏热水系统,主要由太阳能光伏电池板、太阳能数字控制器、温度监控及开关转换控制器、热电制冷模块组成。文中通过采用国产应用较为成熟的三元碲化铋-碲化锑固溶体合金作为材料,来设计热电制冷模块并计算出系统的制冷系数和供热系数,得出系统供热功率是传统电加热功率的1.98倍,与传统热泵一样,系统供热系数可达3.03,都具有较高的性价比。最后通过CFD软件进行简单模拟校核,结果表明:添加热电制冷模块后,温度明显下降,光电转化效率提高8%左右,运行更加稳定,为热电制冷技术在太阳能热水系统后续研究提供必要的理论依据。     

3种太阳能动力磁悬浮演示仪器

设计制作了以太阳能为动力的太阳能电磁动力旋转仪器、太阳能永磁悬浮旋转仪器和悬挂式太阳能叶片旋转仪器.演示仪使用了不同的悬浮原理,使其转轴部分与仪器其他部分不存在机械接触,同时能够保持自身稳定平衡.演示内容涵盖了太阳能电池板原理、各种形状磁场分布、通电线圈受力分析和悬浮力分析.     

分布式火灾监测站太阳能电源监测管理系统

为了提高森林火灾监测站的太阳能电源的监测管理水平,采用GPRS无线通信技术设计了分布式火灾监测站的太阳能电源监测管理系统,系统由数据中心管理服务器、监测站、太阳能电池板电源监测单元和传输网络组成;通过精密电阻分压的方法,利用单片机MSP430F149的ADC口测量太阳能电池板的输出和蓄电池的电压,并记录和运算蓄电池的放电电流和内阻,通过GPRS无线模块建立与数据中心服务器的TCP/IP网络连接,将采集到的火情和电源工作状态上传;数据中心服务器主要负责接收、处理、分析统计和显示来自各监测站的数据,并存入数据库ACCESS2003中;经过实验表明,该系统工作稳定可靠,实现了对森林火灾监测站点电源供电状态的集中管理,避免了由于电力故障造成火灾监测盲点的出现。     

利用地铁隧道风能发电的设计与研究

当今世界,随着社会发展,能源是经济之本,是人类生活的依存。本项目对地铁隧道风力发电展开研究,从了解地铁隧道风能的特征入手,通过理论分析结合实验验证,制作实体模型辅助研究,做出初步可行性分析,认定方案可行,然后提出有效利用地铁风力发电的创新设计方案,其中包括羽状风叶、差速装置和机械蓄能装置,并以此为基础设计了整套地铁隧道风力发电设计。该设计是对室内环境风力发电的率先探索,通过研究可得出：利用地铁隧道风力发电设计是一种新的能源利用形式,并有一定应用前景。     

平板集热太阳热电器件建模及结构优化

太阳能热电转换是光伏效应外另一种直接将太阳辐射转变为电能的途径, 近年来已经成为太阳能利用的热点之一. 本文以Bi₂Te₃材料为基础构建平板集热太阳热电器件模型, 采用有限元法分析AM1.5辐射条件下器件温度分布情况, 并结合基于温度的物性参数计算集热比、热臂截面积与长度变化等因素对器件的开路电压、 最大输出功率及转化效率的影响. 研究发现: 集热比与热臂长度的变化对器件性能有显著影响, 热臂截面积的变化对器件转化效率影响相对较弱; 在这一模型中, 平板集热太阳热电器件的转化效率达到1.56%.     

Suprathermal <Superscript>4</Superscript>He,O, and Fe ions at 1 AU in the quiet time of 2006–2012

The energy spectra of ⁴He, O, and Fe ions with energies of 0.04–2 MeV/nucleon, obtained by the ULEIS device on board the ACE satellite in the quiet time of 2006–2012, are analyzed. The obtained spectra of suprathermal ions from coronal holes were approximated by either a power function or a combination of a power and an exponential function. The approximation of 98 spectra yielded 2 < γ < 6, which could indicate different conditions in regions of particle acceleration in solar wind streams from coronal holes.     

链传动式风能转换装置的结构及性能研究

本文针对传统风力机的特点及研究现状,设计了一种全新的链传动式风能转换装置,并对其结构及工作原理进行了较为全面的介绍与深入分析。通过相应的风洞实验,找到了叶片偏角与叶片柔性变化对装置性能影响的规律。其结果表明该装置具有良好的动力性能和进一步开发利用价值,也为今后装置的进一步结构优化奠定了基础。     

Dye-sensitized solar cells concocted with dyes extracted from fresh and dried leaves of Henna using different solvents

Optical and Quantum Electronics - Nowadays, world is moving from conventional energy sources to non-conventional energy sources like solar energy, wind power, hydropower and those energy sources...     

Kolmogorov spectrum of renewable wind and solar power fluctuations

With increasing the contribution of renewable energies in power production, the task of reducing dynamic instability in power grids must also be addressed from the generation side, because the power delivered from such sources is spatiotemporally stochastic in nature. Here we characterize the stochastic properties of the wind and solar energy sources by studying their spectrum and multifractal exponents. The computed power spectrum from high frequency time series of solar irradiance and wind power reveals a power-law behaviour with an exponent ～ 5/3 (Kolmogorov exponent) for the frequency domain 0.001?Hz < f < 0.05?Hz, which means that the power grid is being fed by turbulent-like sources. Our results bring important evidence on the stochastic and turbulent-like behaviour of renewable power production from wind and solar energies, which can cause instability in power grids. Our statistical analysis also provides important information that must be used as a guideline for an optimal design of power grids that operate under intermittent renewable sources of power.     

有机太阳能电池能量转化效率的提高思路

能源问题是目前最为关注的焦点之一,随着社会的进步和工业的发展,地球上已探明可使用的化学燃料能源,包括石油、天然气和煤等,日趋枯竭.太阳能的利用已引起各国的重视.光伏器件是太阳能利用的最为重要的手段之一,有机太阳电池在此类器件中将承担极其重要的角色.但低的光电转换效率是阻碍其产业化的瓶颈.为此简要综述了提高有机太阳能电池...