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一种 太阳能组件及太阳能发电系统

阅读：841发布：2024-01-24

专利汇可以提供一种太阳能组件及太阳能发电系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明属于太阳能发电技术领域，公开了一种太阳能组件及太阳能发电系统，所述太阳能热发电的多功能互补系统设置有：太阳能集热板，所述太阳能集热板上通过螺栓固定有循环水管，循环水管上端开凿有冷水入口，侧面开凿有热水出口，热水出口末端通过螺栓固定有温度传感器，温度传感器右侧通过螺栓固定有电磁阀；热水出口通过低压入口联通于增压系统，增压系统下部焊接有燃煤间，增压系统右侧开凿有高压出口，高压出口联通于蒸汽汽轮机。本发明实现利用太阳能节省燃煤发电的燃煤量，对节省不可再生资源有着巨大的作用，同时对改善生态环境作出了巨大的贡献。，下面是一种太阳能组件及太阳能发电系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种太阳能组件及太阳能发电系统，其特征在于，所述太阳能组件及太阳能发电系统设置有太阳能集热板；
所述太阳能集热板上通过螺栓固定有循环水管，循环水管上端开凿有冷水入口，侧面开凿有热水出口，热水出口末端通过螺栓固定有温度传感器，温度传感器右侧通过螺栓固定有电磁阀；
热水出口通过低压入口联通于增压系统，增压系统下部焊接有燃煤间，增压系统右侧开凿有高压出口，高压出口联通于蒸汽汽轮机，汽轮机通过传动轴连接有发电机。
2.如权利要求1所述太阳能组件及太阳能发电系统，其特征在于，所述系统连接管道设有保温措施，减少传输过程中的热量损失，其中热量损失的计算方法为：
根据热量守恒，得到人体皮肤表面对流散热、辐射散热、水分扩散散热和汗液蒸发散热之和等于人体皮肤层由内而外的导热量与水分从人体内排到表面由于温降而携带的热量之和，具体算法如下：
式(1)中：q表示人体皮肤表面对流散热量和辐射散热量总和，W/m2；Ediff表示人体皮肤水分扩散散热量，W/m2；Ersw表示人体汗液蒸发散热量，W/m2；tin表示人体皮肤层内侧温度，℃；tskin表示人体皮肤表面温度，℃；表示通过皮肤层排出的单位面积水流量，kg/s·m2；c表示水的比热，取4.2×103J/kg·℃，R表示修正后的当量热阻。
3.如权利要求1所述太阳能组件及太阳能发电系统，其特征在于，所述循环水管内部焊接有单向阀，所述单向阀的控制方法包括通过设置在驱动电机上的驱动电机温度传感器检测所述驱动电机的温度值；
将所述温度值与第一预设温度值进行比较；
若所述温度值大于第一预设温度值时，则控制所述第一电动截止阀以及第二电动截止阀关闭，并开启所述第三电动截止阀以及电动水泵，通过散热器对驱动电机进行散热；
若所述温度值小于所述第一预设温度值时，则控制第二电动截止阀以及第三电动截止阀关闭，并开启第一电动截止阀以及电动水泵，通过水暖散热器对驱动电机进行散热。
4.如权利要求1所述太阳能组件及太阳能发电系统，其特征在于，所述蒸汽汽轮机转轴焊接有发电机，所述发电机通过数据传输层Sqoop将HDFS和关系型数据库中的数据相互转移的工具，可以将一个关系型数据库中的数据导进到HDFS中，也可以将HDFS的数据导入到关系型数据库中；
得到历史光伏数据删除发电量因素其余因素的数据作为训练集，发电量数据作为测试集；测试集作为目标值和训练集建立GBDT模型，从模型中得到训练集中的每个因素重要性系数，将系数最大的设为100％，删除低于50％的光伏影响因素。
5.如权利要求1所述太阳能组件及太阳能发电系统，其特征在于，所述太阳能集热板接收信号循环共变函数包括：
信号含有服从SαS分布噪声的MPSK信号，表示为：
其中E是信号的平均功率， M＝2k，m＝1,2,
...M,q(t)表示矩形脉冲波形，T表示符号周期，fc表示载波频率，φ0表示初始相位，若w(t)是服从SαS分布的非高斯噪声，则其自共变函数定义为：
其中(x(t-τ))＝|x(t-τ)|p-2x*(t-τ)，γx(t-τ)是x(t)的分散系数，则x(t)的循环共变定义为：
其中ε称为循环频率，T为一个码元周期；
接收信号的循环共变谱按以下进行：
循环共变谱是循环共变函数的傅里叶变换，表示为：
其循环共变谱推导为：
当M≥4时，在处：
当M＝2时：
其中Q(f)为q(t)的傅里叶变换，且
6.如权利要求1所述太阳能组件及太阳能发电系统，其特征在于，所述电磁阀由电源5V模块供电，J1 接口的Trig和Echo引脚分别与主控PA0、PE2、PA1、PB0、PA2、PB1、PA3、PE3引脚相连，主控通过Trig发送脉冲触发信号，并通过Echo检测回波信号确定障碍物的距离；
GPS模块NEO-6M由电源3.3V模块供电，RF_IN外接GPS天线用于接收卫星信号并提供串行数据输出接口，RXD1和TXD1分别与主控芯片USART3_RX和USART3_TX连接进行数据收发。
7.如权利要求1所述太阳能组件及太阳能发电系统，其特征在于，所述增压系统通过迭代得到各个节点测量数据的无偏估计值，求取各个传感器节点的测量数据值与估计值之间的欧式距离，以归一化的欧式距离作为自适应加权融和的权值；选用簇中的传感器节点采集到的数据的最大值与最小值的平均值作为中心数据；某个簇中有个传感器节点，用维列向量D＝(d1，d2，…，dn)表示相应节点的测量值，通过计算各个节点数据与中心数据的欧式距离反应不同节点数据与中心数据之间的偏差大小，其中li的计算公式为：
根据欧式距离自适应设定相应的权值大小，距离越大权值越小，距离越小权值越大；
其中 wi为相应的权值。

说明书全文

一种太阳能组件及太阳能发电系统

技术领域

[0001] 本发明属于太阳能发电技术领域，尤其涉及一种太阳能组件及太阳能发电系统。

背景技术

[0002] 目前，作为清洁能源，太阳能热发电对环境的贡献值得重视。在过去的一个世纪中，煤炭、石油、天然气等化石能源的开发与利用揭开了大工业时代的序幕，百年前后人类总的年能源供应量增长了近10倍。然而，无节制的资源开发和低效的能源利用造成了大量的资源浪费与日益严重的生态环境污染，人类的生存空间受到了极大威胁。在新的世纪里，能源科学不得不同时面对资源短缺与环境污染的双重压力，因此，人们逐渐将目光转向可再生资源的利用上。

[0003] 综上所述，现有技术存在的问题是：传统发电方式，能源利用效率低，造成了资源的浪费和日益严重的生态环境污染。

发明内容

[0004] 针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种太阳能组件及太阳能发电系统。

[0005] 本发明是这样实现的，该太阳能组件及太阳能发电系统设置有太阳能集热板；

[0006] 所述太阳能集热板上通过螺栓固定有循环水管，循环水管上端开凿有冷水入口，侧面开凿有热水出口，热水出口末端通过螺栓固定有温度传感器，温度传感器右侧通过螺栓固定有电磁阀；

[0007] 热水出口通过低压入口联通于增压系统，增压系统下部焊接有燃煤间，增压系统右侧开凿有高压出口，高压出口联通于蒸汽汽轮机，汽轮机通过传动轴连接有发电机。

[0008] 进一步，所述系统连接管道设有保温措施，减少传输过程中的热量损失，其中热量损失的计算方法为：

[0009] 根据热量守恒，得到人体皮肤表面对流散热、辐射散热、水分扩散散热和汗液蒸发散热之和等于人体皮肤层由内而外的导热量与水分从人体内排到表面由于温降而携带的热量之和，具体算法如下：

[0010]

[0011] 式(1)中：q表示人体皮肤表面对流散热量和辐射散热量总和，W/m2；Ediff表示人体皮肤水分扩散散热量，W/m2；Ersw表示人体汗液蒸发散热量，W/m2；tin表示人体皮肤层内侧温度，℃；tskin表示人体皮肤表面温度，℃；表示通过皮肤层排出的单位面积水流量，kg/s·m2；c表示水的比热，取4.2×103J/kg·℃，R表示修正后的当量热阻。

[0012] 进一步，所述循环水管内部焊接有单向阀，所述单向阀的控制方法包括通过设置在驱动电机上的驱动电机温度传感器检测所述驱动电机的温度值；

[0013] 将所述温度值与第一预设温度值进行比较；

[0014] 若所述温度值大于第一预设温度值时，则控制所述第一电动截止阀以及第二电动截止阀关闭，并开启所述第三电动截止阀以及电动水泵，通过散热器对驱动电机进行散热；

[0015] 若所述温度值小于所述第一预设温度值时，则控制第二电动截止阀以及第三电动截止阀关闭，并开启第一电动截止阀以及电动水泵，通过水暖散热器对驱动电机进行散热。

[0016] 进一步，所述蒸汽汽轮机转轴焊接有发电机，所述发电机通过数据传输层Sqoop将HDFS和关系型数据库中的数据相互转移的工具，可以将一个关系型数据库中的数据导进到HDFS中，也可以将HDFS的数据导入到关系型数据库中；

[0017] 得到历史光伏数据删除发电量因素其余因素的数据作为训练集，发电量数据作为测试集；测试集作为目标值和训练集建立GBDT模型，从模型中得到训练集中的每个因素重要性系数，将系数最大的设为100％，删除低于50％的光伏影响因素。

[0018] 进一步，所述太阳能集热板接收信号循环共变函数包括：

[0019] 信号含有服从SαS分布噪声的MPSK信号，表示为：

[0020]

[0021] 其中E是信号的平均功率， M＝2k，m＝1,2,...M,q(t)表示矩形脉冲波形，T表示符号周期，fc表示载波频率，φ0表示初始相位，若w(t)是服从SαS分布的非高斯噪声，则其自共变函数定义为：

[0022]

[0023] 其中(x(t-τ))〈p-1>＝|x(t-τ)|p-2x*(t-τ)，γx(t-τ)是x(t)的分散系数，则x(t)的循环共变定义为：

[0024]

[0025] 其中ε称为循环频率，T为一个码元周期；

[0026] 接收信号的循环共变谱按以下进行：

[0027] 循环共变谱是循环共变函数的傅里叶变换，表示为：

[0028]

[0029] 其循环共变谱推导为：

[0030] 当M≥4时，在处：

[0031]

[0032] 当M＝2时：

[0033]

[0034] 其中Q(f)为q(t)的傅里叶变换，且

[0035] 进一步，所述电磁阀由电源5V模块供电，J1 接口的Trig和Echo引脚分别与主控PA0、PE2、PA1、PB0、PA2、PB1、PA3、PE3引脚相连，主控通过Trig发送脉冲触发信号，并通过Echo检测回波信号确定障碍物的距离；

[0036] GPS模块NEO-6M由电源3.3V模块供电，RF_IN外接GPS天线用于接收卫星信号并提供串行数据输出接口，RXD1和TXD1分别与主控芯片USART3_RX和USART3_TX连接进行数据收发。

[0037] 进一步，所述增压系统通过迭代得到各个节点测量数据的无偏估计值，求取各个传感器节点的测量数据值与估计值之间的欧式距离，以归一化的欧式距离作为自适应加权融和的权值；选用簇中的传感器节点采集到的数据的最大值与最小值的平均值作为中心数据；某个簇中有个传感器节点，用维列向量D＝(d1，d2，…，dn)表示相应节点的测量值，通过计算各个节点数据与中心数据的欧式距离反应不同节点数据与中心数据之间的偏差大小，其中li的计算公式为：

[0038]

[0039] 根据欧式距离自适应设定相应的权值大小，距离越大权值越小，距离越小权值越大；

[0040]

[0041] 其中 wi为相应的权值。

[0042] 本发明的优点及积极效果为：本发明提供的单向阀用于防止循环水多向流动，有利于提高循环水的温度；发电机用于通过蒸汽发电，提高了太阳能的利用效率。通过冷水入口为太阳能集热板提供冷水，太阳能集热板上的循环水管使冷水在内部循环，加热至一定温度并通过热水出口和低压入口输送至增压系统，经过燃煤间将热水继续加热至蒸汽状态，并通过高压出口输送到蒸汽轮机，完成发电。实现利用太阳能节省燃煤发电的燃煤量，对节省不可再生资源有着巨大的作用，同时对改善生态环境作出了巨大的贡献。附图说明

[0043] 图1是本发明提供的太阳能组件及太阳能发电系统的结构示意图；

[0044] 图2是本发明提供的控制器和温度传感器电路图。

[0045] 图中：1、冷水入口；2、太阳能集热板；3、热水出口；4、低压入口；5、增压系统；6、高压出口；7、燃煤间；8、蒸汽轮机；9、循环水管；10、温度传感器；11、电磁阀；12、单向阀；13、发电机。

具体实施方式

[0046] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0047] 下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。

[0048] 太阳能集热板2上通过螺栓固定有循环水管9，循环水管9上端开凿有冷水入口1，侧面开凿有热水出口3，热水出口3末端通过螺栓固定有温度传感器10，温度传感器10右侧通过螺栓固定有电磁阀11；热水出口3通过低压入口4联通于增压系统5，增压系统5下部焊接有燃煤间7，增压系统5右侧开凿有高压出口6，高压出口6联通于蒸汽汽轮机8，系统连接管道设有保温措施，减少传输过程中的热量损失，循环水管9内部焊接有单向阀12，蒸汽汽轮机8汽轮机通过传动轴连接有发电机13。

[0049] 该太阳能组件及太阳能发电系统设置有太阳能集热板；

[0050] 所述太阳能集热板上通过螺栓固定有循环水管，循环水管上端开凿有冷水入口，侧面开凿有热水出口，热水出口末端通过螺栓固定有温度传感器，温度传感器右侧通过螺栓固定有电磁阀；

[0051] 热水出口通过低压入口联通于增压系统，增压系统下部焊接有燃煤间，增压系统右侧开凿有高压出口，高压出口联通于蒸汽汽轮机，汽轮机通过传动轴连接有发电机。

[0052] 进一步，所述系统连接管道设有保温措施，减少传输过程中的热量损失，其中热量损失的计算方法为：

[0053] 根据热量守恒，得到人体皮肤表面对流散热、辐射散热、水分扩散散热和汗液蒸发散热之和等于人体皮肤层由内而外的导热量与水分从人体内排到表面由于温降而携带的热量之和，具体算法如下：

[0054]

[0055] 式(1)中：q表示人体皮肤表面对流散热量和辐射散热量总和，W/m2；Ediff表示人体皮肤水分扩散散热量，W/m2；Ersw表示人体汗液蒸发散热量，W/m2；tin表示人体皮肤层内侧温度，℃；tskin表示人体皮肤表面温度，℃；表示通过皮肤层排出的单位面积水流量，kg/s·m2；c表示水的比热，取4.2×103J/kg·℃，R表示修正后的当量热阻。

[0056] 光伏发电影响因素的大数据分析系统所用到数据的样例，通过运用GBDT算法得到因素数据的重要性排列次序。Iac2(A)与发电量相关性最强，如果按照经验法会直接删除这列电流数据，而只放入温度这列因素建立预测模型，会极大减少模型中的特征，从而影响预测精度。

[0057] 所述循环水管内部焊接有单向阀，所述单向阀的控制方法包括通过设置在驱动电机上的驱动电机温度传感器检测所述驱动电机的温度值；

[0058] 将所述温度值与第一预设温度值进行比较；

[0059] 若所述温度值大于第一预设温度值时，则控制所述第一电动截止阀以及第二电动截止阀关闭，并开启所述第三电动截止阀以及电动水泵，通过散热器对驱动电机进行散热；

[0060] 若所述温度值小于所述第一预设温度值时，则控制第二电动截止阀以及第三电动截止阀关闭，并开启第一电动截止阀以及电动水泵，通过水暖散热器对驱动电机进行散热。

[0061] 所述蒸汽汽轮机转轴焊接有发电机，所述发电机通过数据传输层Sqoop将HDFS和关系型数据库中的数据相互转移的工具，可以将一个关系型数据库中的数据导进到HDFS中，也可以将HDFS的数据导入到关系型数据库中；

[0062] 得到历史光伏数据删除发电量因素其余因素的数据作为训练集，发电量数据作为测试集；测试集作为目标值和训练集建立GBDT模型，从模型中得到训练集中的每个因素重要性系数，将系数最大的设为100％，删除低于50％的光伏影响因素。

[0063] 所述太阳能集热板接收信号循环共变函数包括：

[0064] 信号含有服从SαS分布噪声的MPSK信号，表示为：

[0065]

[0066] 其中E是信号的平均功率， M＝2k，m＝1,2,...M,q(t)表示矩形脉冲波形，T表示符号周期，fc表示载波频率，φ0表示初始相位，若w(t)是服从SαS分布的非高斯噪声，则其自共变函数定义为：

[0067]

[0068] 其中(x(t-τ))＝|x(t-τ)|p-2x*(t-τ)，γx(t-τ)是x(t)的分散系数，则x(t)的循环共变定义为：

[0069]

[0070] 其中ε称为循环频率，T为一个码元周期；

[0071] 接收信号的循环共变谱按以下进行：

[0072] 循环共变谱是循环共变函数的傅里叶变换，表示为：

[0073]

[0074] 其循环共变谱推导为：

[0075] 当M≥4时，在处：

[0076]

[0077] 当M＝2时：

[0078]

[0079] 其中Q(f)为q(t)的傅里叶变换，且

[0080] 所述电磁阀由电源5V模块供电，J1接口的Trig和Echo引脚分别与主控PA0、PE2、PA1、PB0、PA2、PB1、PA3、PE3引脚相连，主控通过Trig发送脉冲触发信号，并通过Echo检测回波信号确定障碍物的距离；

[0081] GPS模块NEO-6M由电源3.3V模块供电，RF_IN外接GPS天线用于接收卫星信号并提供串行数据输出接口，RXD1和TXD1分别与主控芯片USART3_RX和USART3_TX连接进行数据收发。

[0082] 进一步，所述增压系统通过迭代得到各个节点测量数据的无偏估计值，求取各个传感器节点的测量数据值与估计值之间的欧式距离，以归一化的欧式距离作为自适应加权融和的权值；选用簇中的传感器节点采集到的数据的最大值与最小值的平均值作为中心数据；某个簇中有个传感器节点，用维列向量D＝(d1，d2，…，dn)表示相应节点的测量值，通过计算各个节点数据与中心数据的欧式距离反应不同节点数据与中心数据之间的偏差大小，其中li的计算公式为：

[0083]

[0084] 根据欧式距离自适应设定相应的权值大小，距离越大权值越小，距离越小权值越大；

[0085]

[0086] 其中 wi为相应的权值。

[0087] 通过冷水入口1为太阳能集热板2提供冷水，冷水在太阳能集热板2上的循环水管9内不进行循环加热，循环水管9内的单向阀12避免了冷水的分流，循环水管9内的水温通过热水出口3处的温度传感器10进行实时监测，当增压系统5内的液位较低时，正好能够使太阳能集热板2上的循环水管9内的水温达到50℃或50℃以上，通过控制器控制电磁阀11打开，通过热水出口3和低压进口4向增压系统5内部供水，达到一定液位后停止供水，循环水管9内再次进入冷水进行加热，通过燃煤间7内部对增压系统5的加热，使水蒸气沿高压出口6输送至蒸汽汽轮机8，推动蒸汽汽轮机8进行转动，通过蒸汽汽轮机8转轴的转动带动发电机13运转进行发电。实现利用太阳能节省燃煤发电的燃煤量，对节省不可再生资源有着巨大的作用，同时对改善生态环境作出了巨大的贡献。

[0088] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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