光伏温室光热环境数值建模及性能分析的开题报告.docx

光伏温室光热环境数值建模及性能分析的开题报告
一、选题背景
随着环境污染日益加重，人们对清洁能源如光伏发电的需求也日益增加。同时，温室是植物生长的重要场所，光合作用对于植物的生长发育至关重要。因此，将光伏与温室相结合不仅可以实现清洁能源利用，同时还可以提高温室作物的生长效率和品质。但在实际应用中，如何合理地设计光伏温室，实现良好的光照和温度环境，则是重要的问题。而数值建模分析可以为光伏温室的设计提供有力的支撑。
二、研究目的与意义
本论文旨在进行光伏温室光热环境数值建模与性能分析，研究的目的为：
1.了解光伏温室光热环境特点；
2.通过数值模拟，探究不同光伏覆盖率和不同外围墙材料对光照和温度的影响；
3.分析光伏温室的性能，包括发电性能和温室作物生长性能，为光伏温室的设计和应用提供理论支撑。
三、研究内容和方法
1.研究内容
本研究将主要围绕光伏温室的光热环境展开，包括以下内容：
（1）调研光伏温室的现状和应用情况，了解其光热环境特点；
（2）建立光伏温室的数值模型，采用有限元方法进行数值模拟；
（3）通过模拟，分析不同光伏覆盖率和不同外围墙材料对光照和温度的影响；
（4）对模拟结果进行分析，探究光伏温室的性能；
（5）总结研究结果，为光伏温室的设计和应用提供理论支撑。
2.研究方法
（1）文献调研法：在光伏温室领域寻找相关文献，深入了解目前的研究状况和应用情况，为下一步数值建模提供支撑；
（2）数值模拟法：建立光伏温室的数值模型，采用有限元方法进行数值模拟，并对模拟结果进行分析；
（3）统计分析法：将模拟结果进行统计分析，得出光伏温室的性能指标，并进行分析总结。
四、预期成果及方案
1.预期成果
此次研究预计将得出以下成果：
（1）系统了解光伏温室的光热环境特点；
（2）建立光伏温室的数值模型，探究不同光伏覆盖率和不同外围墙材料对光照和温度的影响；
（3）分析光伏温室的性能指标，包括发电性能和温室作物生长性能；
（4）为光伏温室的设计和应用提供理论支撑。
2.研究方案
研究的具体方案如下：
（1）第一阶段：文献调研，了解光伏温室的现状和应用情况，确定研究方向；
（2）第二阶段：建立光伏温室的数值模型，采用有限元方法进行数值模拟；
（3）第三阶段：对模拟结果进行分析，探究光伏温室的性能；
（4）第四阶段：总结研究结果，为光伏温室的设计和应用提供理论支撑。
五、参考文献
[1]ZhangJ,MaX,HuangS,etal.Thermalperformanceevaluationofphotovoltaicgreenhousebynumericalsimulationandexperimentalresearch[J].AppliedThermalEngineering,2015,78:549-558.
[2]ChenL,LiG,LiX,etal.Thermoelectricperformanceofahybridphotovoltaic-greenhousesystemwithdifferentdesignsandoperationmodes[J].AppliedEnergy,2019,246:477-486.
[3]ChenX,HeW,SongH,etal.Performanceanalysisofathermoelectricpowergenerationsystemintegratedwithgreenhousebasedonnumericalsimulation[J].JournalofCleanerProduction,2019,238:117869.