CN105840449A - 一种光伏扬水系统的配置方法 - Google Patents
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Abstract
一种光伏扬水系统的配置方法，涉及光伏扬水技术领域，所解决的是光伏扬水系统配置的技术问题。该方法的具体步骤如下：a.判别太阳总辐射资源，若为真转至步骤b，否则停止；b.根据数据库中的月日均辐射值确定流量Q；c.采用列举法计算确定管径{Di}；d.判断i=0，若真停止，否则转入步骤e；e.判断i=1，若真转至步骤f，否则转至步骤g；f.当D=D1时依次转入步骤h；g.当i＞1时取D=max{Di}，并依次转入步骤h；h.计算确定有效扬程H1；j.计算确定水泵功率Pe；k.计算确定光伏组件功率P；m.根据以上步骤确定的参数配置系统。本发明提供的方法，能够配置出最合适的系统组件，避免提水过量、不足或失败的问题出现，并体现最大的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及光伏扬水技术领域，特别是涉及一种光伏扬水系统的配置方法技术。
背景技术
光伏扬水系统是集太阳能光电转化、电子控制、水泵及给排水等多专业多学科为一体的新兴可再生能源技术应用系统。该系统相较于传统的市电扬水系统和燃油供电扬水系统，具有不受建设场地约束、无人值守、一次性投资、无污染和排放等诸多优势，已经越来越多的应用到农业灌溉提水和生活提水领域。
光伏扬水系统属于一次性投资建设项目，目前国内外尚未提出全面、详尽且切实可行的配置计算方法。现有光伏扬水系统均是靠各设计人员所摸索的经验值进行设计，系统的关键参数如有效扬程H1的设计偏差经常处于50m～80m内。受人为主观因素影响，光伏扬水系统的配置经常会出现提水过量、不足或失败的现象，从而导致投资过多、预算不足或投资失败。因此，传统的经验估算方法随意性大、弊端多，不利于系统的性能配置和成本控制。
发明内容
针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种光伏扬水系统的配置方法。
为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种光伏扬水系统的配置方法，其特征在于，具体步骤如下：
a.判别太阳总辐射资源Rs≥S1，若为真转至确定流量Q，否则配置停止；
b.根据数据库中的月日均辐射值计算确定流量Q，采用公式Q=计算，式中T为日均提水需求，t为月日均辐射值所转化的日均有效日照时间；
c.采用列举法计算确定管径集合{Di}，其中{Di}={Di|S2≤
≤S3，DiN}，式中Q为流量，N为{标准管径}，S2与S3为管径经济设计系数；
d.判别i值，i=0时停止配置计算；否则转至判别i=1；
e.判别i值，i=1时转至取管径D=D1；否则转至取管径D=max{Di}；
f.D=D1时计算确定有效扬程H1；
g.D= max{Di}时同样转入计算确定有效扬程H1；
h.计算确定有效扬程H1，采用公式H1=H+1.1H2和H2=计算，式中H为水位高差，H2为管损，K1为管损系数，L为铺管距离；
j.计算确定水泵功率Pe，采用公式Pe=计算，式中K2为水泵功率系数，为液体密度；
k.计算确定光伏组件功率P，采用公式P=K3Pe，K3为光伏组件功率系数；
m.根据上述步骤所确定的管径D、有效扬程H1、水泵功率Pe、光伏组件功率P等参数即可配置光伏扬水系统的组部件。
上述的一种光伏扬水系统的配置方法，可根据实际情况选择确定月日均辐射值所转化的日均有效日照时间t；S1取值为3780，S2取值为1.18，S3取值2.35；K1取值范围在2.55×10-3至3.77×10-3之间；K2取值范围在4.27×10-3至4.47×10-3之间，K3取值范围在1.43至1.63之间。
本发明提供的一种光伏扬水系统的配置方法，能够配置出最合适的系统组件，避免提水过量、不足或失败的问题出现，并体现最大的经济效益。
具体实施方式
以下结合附图说明对本发明的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。
如图1所示，本发明实施例所提供的一种光伏扬水系统的配置方法，其特征在于，具体步骤如下：
a.根据某经纬度处的太阳总辐射资源Rs进行辐射资源评估，如果Rs≥S1，则转至步骤b；否则配置停止，此处S1=3780。
b.根据数据库中的月日均辐射值计算确定流量Q，采用公式Q=计算，式中T为日均提水需求，t为月日均辐射值所转化的日均有效日照时间，每个月的日均辐射值不同，需结合实际情况选择。
c.采用列举法计算确定管径集合{Di}，其中{Di}={Di|S2≤≤S3，Di N}，式中Q为流量，N为{标准管径}，S2与S3为管径经济设计系数，S2建议取值1.18，S3建议取值2.35。
d.判别i值，i=0时停止配置计算；否则转至步骤e。
e.判别i值，i=1时转至步骤f；否则转至步骤g。
f.此时仅有唯一的管径D1符合配置设计，转入下一步计算步骤h。
g.此时至少有2种尺寸的管径符合配置设计，取管径最大者为配置管径，即D=max{Di}。
h.计算确定有效扬程H1，采用公式H1=H+1.1H2和H2=计算，式中H为水位高差，H2为管损，K1为管损系数，L为铺管距离，管损系数取值范围在2.55×10-3至3.77×10-3之间。
j.计算确定水泵功率Pe，采用公式Pe=计算，式中K2为水泵功率系数，为液体密度，K2取值范围在4.27×10-3至4.47×10-3之间。
k.计算确定光伏组件功率P，采用公式P=K3Pe，K3为光伏组件功率系数，K3取值范围在1.43至1.63之间。
m.根据上述步骤所确定的管径D、有效扬程H1、水泵功率Pe、光伏组件功率P等参数即可配置光伏扬水系统的组部件。
Claims (7)
1.一种光伏扬水系统的配置方法，其特征在于，具体步骤如下：
a.判别太阳总辐射资源Rs≥S1，若为真转至确定流量Q，否则配置停止；
b.根据数据库中的月日均辐射值计算确定流量Q，采用公式Q=计算，式中T为日均提水需求，t为月日均辐射值所转化的日均有效日照时间；
c.采用列举法计算确定管径集合{Di}，其中{Di}={Di|S2≤
≤S3，DiN}，式中Q为流量，N为{标准管径}，S2与S3为管径经济设计系数；
d.判别i值，i=0时停止配置计算；否则转至判别i=1；
e.判别i值，i=1时转至取管径D=D1；否则转至取管径D=max{Di}；
f.D=D1时计算确定有效扬程H1；
g.D= max{Di}时同样转入计算确定有效扬程H1；
h.计算确定有效扬程H1，采用公式H1=H+1.1H2和H2=计算，式中H为水位高差，H2为管损，K1为管损系数，L为铺管距离；
j.计算确定水泵功率Pe，采用公式Pe=计算，式中K2为水泵功率系数，为液体密度；
k.计算确定光伏组件功率P，采用公式P=K3Pe，K3为光伏组件功率系数；
m.根据上述步骤所确定的管径D、有效扬程H1、水泵功率Pe、光伏组件功率P等参数即可配置光伏扬水系统的组部件。
2.根据权利要求1所述的方法，S1取值3780。
3.根据权利要求1所述的方法，每个月的日均辐射值不同，月日均辐射值所转化的日均有效日照时间t可结合实际情况选择确定。
4.根据权利要求1所述的方法，S2取值1.18，S3取值2.35。
5.根据权利要求1所述的方法，K1取值范围在2.55×10-3至3.77×10-3之间。
6.根据权利要求1所述的方法，K2取值范围在4.27×10-3至4.47×10-3之间。
7.根据权利要求1所述的方法，K3取值范围在1.43至1.63之间。
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