一种用于光伏大棚逐日辐射计算的建模方法技术

一种用于光伏大棚逐日辐射计算的建模方法，涉及一种光伏技术领域，包含如下步骤：通过三维建模CAD软件建立光伏大棚的三维几何模型，然后导入到网格划分软件中；对光伏大棚外边界进行划分边界层网格，第一层网格高度满足y+值为1，并设置相应的边界条件名称；根据模型和边界条件设置相对应的边界参数；勾选辐射模型；设置相应的监测条件；设定求解步数并进行求解计算；后处理分析；根据分析结果优化几何模型。本发明专利技术解决了不同的地理位置区域下光伏大棚内环境参数变化较大的问题；可以不通过实验方法就能改得到准确而直观的光伏大棚内的温度分布；在设计阶段就规避可能会存在的一些设计缺陷，对光伏大棚的设计进行数据支撑，优化结构设计。

A modeling method for daily radiation calculation in photovoltaic greenhouse

A modeling method for day-to-day radiation calculation of photovoltaic greenhouse relates to the field of photovoltaic technology, which comprises the following steps: establishing a three-dimensional geometric model of photovoltaic greenhouse by three-dimensional modeling CAD software, then importing it into the grid generation software; dividing the boundary layer grid on the outer boundary of photovoltaic greenhouse; and dividing the height of the first layer grid. Satisfy the y + value of 1, and set the corresponding boundary condition name; set the corresponding boundary parameters according to the model and boundary conditions; check the radiation model; set the corresponding monitoring conditions; set the number of solving steps and solve the calculation; post-processing analysis; optimize the geometric model according to the analysis results. The invention solves the problem that the environmental parameters in the photovoltaic greenhouse vary greatly in different geographical locations; the accurate and intuitive temperature distribution in the photovoltaic greenhouse can be obtained without experimental method; and the design of the photovoltaic greenhouse can be supported by data to avoid some design defects that may exist in the design stage. Optimize the structure design.

【技术实现步骤摘要】
一种用于光伏大棚逐日辐射计算的建模方法
本专利技术涉及光伏
，具体涉及一种用于光伏大棚逐日辐射计算的建模方法。
技术介绍
近年来光伏大棚的发展日渐迅猛，各种不同的棚型也层出不穷，棚内种植的作物种类越来越多，不同的作物对于生长环境的要各不相同，因此棚内相关的环境参数的控制也就不尽相同。在由于棚型种类以及农作物种类的繁多，尽管对棚内的湿度和温度要求不同，但是由于湿帘的种类只有这几种，因此导致了湿帘的参数类型与棚内的环境要求不匹配的现象。随着仿真分析手段的不断强大，通过仿真分析来确定棚内的湿帘的参数不仅提供了相关的理论依据，同时大大节约了人力成本和时间成本，准确度高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种用于光伏大棚逐日辐射计算的建模方法，通过数学建模和计算机辅助计算的方式对太阳辐射作用下的光伏大棚内部的温度进行计算。此种方法能对光伏大棚内的温度场进行预测，不仅可以在大棚设计阶段就对大棚内的环境参数进行计算预测，也可以计算出不同的光伏组件覆盖对大棚内部环境参数（如温度、湿度和光照强度等）的影响，为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案是：它包含如下步骤：（1）通过三维建模CAD软件建立光伏大棚的三维几何模型；（2）确定并建立求解域；（3）定义材料属性，结构件定义为solid，空气域定义为fluid；（4）将模型导入到网格划分软件中；（5）对光伏大棚外边界进行划分边界层网格，第一层网格高度满足y+值为1，并设置相应的边界条件名称；（6）根据模型和边界条件设置相对应的边界参数；（7）勾选辐射模型；（8）设置相应的监测条件；（9）设定求解步数并进行求解计算；（10）后处理分析；（11）根据分析结果优化几何模型。在步骤（1）中，所述求解模型为湍流模型，采用的湍流模型是realizablek-e模型，选择全浮力影响计算浮力对流动的影响，求解算法采用SIMPLE算法，各子项之间的离散格式采用如下离散格式：梯度的离散采用的是基于节点的格林高斯算法，压力的离散采用bodyforcedweighted算法，湍流项中湍动能和湍流耗散率均采用二阶迎风格式。在步骤（7）中，所述辐射模型为对太阳辐射参数的设置，设置大棚所在地理位置的信息，包括经纬度以及时区。在步骤（8）中，所述监测条件为对棚内拟种植的作物生长高度处的温度进行监测。在步骤（10）中，后处理分析包括对棚内的温度场进行相应的分析，对于监测值进行分析梳理，得到农作物周围的温度分布。在步骤（11）中，所述模型的优化参数包括光伏电池板的分布，玻璃的透光性。采用上述技术方案后，本专利技术有益效果为：1、通过本专利技术描述的一种用于光伏大棚逐日辐射计算的建模方法解决了不同的地理位置区域下光伏大棚内环境参数变化较大的问题；2、通过本专利技术描述的一种用于光伏大棚逐日辐射计算的建模方法可以不通过实验方法就能改得到准确而直观的光伏大棚内的温度分布；3、通过本专利技术描述的一种用于光伏大棚逐日辐射计算的建模方法能够在设计阶段就规避可能会存在的一些设计缺陷，对光伏大棚的设计进行数据支撑，优化结构设计。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术的流程示意图。具体实施方式参看图1所示，本具体实施方式采用的技术方案是：它包含如下步骤：（1）通过三维建模CAD软件建立光伏大棚的三维几何模型；（2）确定并建立求解域；（3）定义材料属性，结构件定义为solid，空气域定义为fluid；（4）将模型导入到网格划分软件中；（5）对光伏大棚外边界进行划分边界层网格，第一层网格高度满足y+值为1，并设置相应的边界条件名称；（6）根据模型和边界条件设置相对应的边界参数；（7）勾选辐射模型；（8）设置相应的监测条件；（9）设定求解步数并进行求解计算；（10）后处理分析；（11）根据分析结果优化几何模型。在步骤（1）中，所述求解模型为湍流模型，采用的湍流模型是realizablek-e模型，选择全浮力影响计算浮力对流动的影响，求解算法采用SIMPLE算法，各子项之间的离散格式采用如下离散格式：梯度的离散采用的是基于节点的格林高斯算法，压力的离散采用bodyforcedweighted算法，湍流项中湍动能和湍流耗散率均采用二阶迎风格式。在步骤（7）中，所述辐射模型为对太阳辐射参数的设置，设置大棚所在地理位置的信息，包括经纬度以及时区。在步骤（8）中，所述监测条件为对棚内拟种植的作物生长高度处的温度进行监测。在步骤（10）中，后处理分析包括对棚内的温度场进行相应的分析，对于监测值进行分析梳理，得到农作物周围的温度分布。在步骤（11）中，所述模型的优化参数包括光伏电池板的分布，玻璃的透光性。采用上述技术方案后，本专利技术有益效果为：1、通过本专利技术描述的一种用于光伏大棚逐日辐射计算的建模方法解决了不同的地理位置区域下光伏大棚内环境参数变化较大的问题；2、通过本专利技术描述的一种用于光伏大棚逐日辐射计算的建模方法可以不通过实验方法就能改得到准确而直观的光伏大棚内的温度分布；3、通过本专利技术描述的一种用于光伏大棚逐日辐射计算的建模方法能够在设计阶段就规避可能会存在的一些设计缺陷，对光伏大棚的设计进行数据支撑，优化结构设计。以上所述，仅用以说明本专利技术的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本专利技术的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本专利技术技术方案的精神和范围，均应涵盖在本专利技术的权利要求范围当中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于光伏大棚逐日辐射计算的建模方法，其特征在于：它包含如下步骤：（1）通过三维建模CAD软件建立光伏大棚的三维几何模型；（2）确定并建立求解域；（3）定义材料属性，结构件定义为solid，空气域定义为fluid；（4）将模型导入到网格划分软件中；（5）对光伏大棚外边界进行划分边界层网格，第一层网格高度满足y+值为1，并设置相应的边界条件名称；（6）根据模型和边界条件设置相对应的边界参数；（7）勾选辐射模型；（8）设置相应的监测条件；（9）设定求解步数并进行求解计算；（10）后处理分析；（11）根据分析结果优化几何模型。

【技术特征摘要】
1.一种用于光伏大棚逐日辐射计算的建模方法，其特征在于：它包含如下步骤：（1）通过三维建模CAD软件建立光伏大棚的三维几何模型；（2）确定并建立求解域；（3）定义材料属性，结构件定义为solid，空气域定义为fluid；（4）将模型导入到网格划分软件中；（5）对光伏大棚外边界进行划分边界层网格，第一层网格高度满足y+值为1，并设置相应的边界条件名称；（6）根据模型和边界条件设置相对应的边界参数；（7）勾选辐射模型；（8）设置相应的监测条件；（9）设定求解步数并进行求解计算；（10）后处理分析；（11）根据分析结果优化几何模型。2.根据权利要求1所述的一种用于光伏大棚逐日辐射计算的建模方法，其特征在于：在步骤（1）中，所述求解模型为湍流模型，采用的湍流模型是realizablek-e模型，选择全浮力影响计算浮力对流动的影响，求解算法采用SIMPLE算法，各子项之间的离散格式采用如下离散格式：梯...

【专利技术属性】
技术研发人员：王士刚，刘善亮，王城，王宝营，李丹阳，任文琪，林宗恒，何洪胜，秦元明，安志勇，刘会来，
申请(专利权)人：青岛昌盛日电太阳能科技股份有限公司，青岛昌盛日电设计研究院有限公司，大工青岛新能源材料技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37