一种光伏扬水系统的配置方法
【专利摘要】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。
【专利说明】
一种光伏扬水系统的配置方法
技术领域
[0001] 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】
[0002] 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。
[0003] 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氏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】
[0004] 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。
[0005] 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彡Si，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 N}，式中Q E 为流量，N为{标准管径}, 32与S 3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=l ; e. 判别i值，i=l时转至取管径D=D1;否则转至取管径D=max{Di}; f. D=Di时计算确定有效扬程H 1; g. D= max{Di}时同样转入计算确定有效扬程H1; h. 计算确定有效扬程氏，采用公式Hi=H+l. 1氏和
计算，式中H为水位高差， H2为管损，K i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，濟为液 体密度； k.计算确定光伏组件功率P，采用公式P=K3Pe，1(3为光伏组件功率系数； m.根据上述步骤所确定的管径D、有效扬程氏、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。
[0006] 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 &取值为3780, S2取值为1. 18, S3取值2. 35 ;Ki取值范围在 2. 55X 10 3至3. 77X 10 3之间；K2取值范围在4. 27X 10 3至4. 47X 10 3之间，1(3取值范围 在1. 43至1. 63之间。
[0007] 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】
[0008] 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。
[0009] 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 > Si，则转至步 骤b ;否则配置停止，此处SF3780。
[0010] 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。
[0011] C.采用列举法计算确定管径集合{Di}，其中S3, DiEN}，式中 Q为流量，N为{:标准管径}，&与S 3为管径经济设计系数，S 2建议取值1. 18, S 3建议取值 2. 35。
[0012] d.判别i值，i=0时停止配置计算；否则转至步骤e。
[0013] e.判别i值，i=l时转至步骤f ;否则转至步骤g。
[0014] f.此时仅有唯一的管径Di符合配置设计，转入下一步计算步骤h。
[0015] 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} 〇
[0016] h.计算确定有效扬程氏，采用公式HfH+l. 1氏和
.计算，式中H为水位高 差，H2为管损，Ki为管损系数，L为铺管距离，管损系数取值范围在2. 55X 10 3至3. 77X10 3 之间。
[0017] j.计算确定水泵功率Pe，采用公式计算，式中K2为水泵功率系数，p 为液体密度，K 2取值范围在4. 27X 10 3至4. 47X 10 3之间。
[0018] 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，K 3取值范 围在1. 43至1. 63之间。
[0019] m.根据上述步骤所确定的管径D、有效扬程氏、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。
【主权项】
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. 判别太阳总福射资源Rs > Si，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福射值计算确定流量Q，采用公式Q=计算，式中T为日均提 水需求，t为月日均福射值所转化的日均有效日照时间； 爲 C.采用列举法计算确定管径集合{Di}，其中化i}=化Ν}，式中Q 姑? Ε 为流量，Ν为{标准管径}，S2与S 3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=l ; e. 判别i值，i=l时转至取管径D=Di;否则转至取管径D=max{Di}; f. D=Di时计算确定有效扬程Η 1; g. D= max {Di}时同样转入计算确定有效扬程Hi; h. 计算确定有效扬程Hi,采用公式Hi=H+l. 1?和Η计算，式中Η为水位高差， &为管损，Κ 1为管损系数，L为铺管距离； j. 计算确定水泉功率Pe，采用公式十算，式中K,为水泉功率系数，P为液 体密度； k. 计算确定光伏组件功率P，采用公式P=K3Pe，而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Hi、水泉功率化、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，S 1取值3780。3. 根据权利要求1所述的方法，每个月的日均福射值不同，月日均福射值所转化的日 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，K 1取值范围在2. 55X 10 3至3. 77X 10 3之间。6. 根据权利要求1所述的方法，K 2取值范围在4. 27 X 10 3至4. 47 X 10 3之间。7. 根据权利要求1所述的方法，K 3取值范围在1. 43至1. 63之间。
【文档编号】F04B17/00GK105840449SQ201510021489
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年1月16日
【发明人】刘宁, 杨克磊, 高晓兰
【申请人】昆明五威科工贸有限公司