[發明專利]一種用于光伏大棚除濕計算的建模方法

在審

• 申請號: 201810168898.1
• 申請日: 2018-02-28
• 公開（公告）號: CN108563819A
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發明（設計）人: 王城;王寶營;李翔;任文琪;林宗恒;王士剛;劉善亮;何洪勝;秦元明;安志勇;劉會來
• 申請（專利權）人: 青島昌盛日電太陽能科技股份有限公司;青島昌盛日電設計研究院有限公司;大工（青島）新能源材料技術研究院有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 青島永基知識產權代理事務所(普通合伙) 37235
• 代理人: 殷雷

一種用于光伏大棚除濕計算的建模方法，涉及一種光伏技術領域，包含如下步驟：通過三維建模CAD軟件建立光伏大棚的三維幾何模型，然后導入到網格劃分軟件中；對光伏大棚外邊界進行劃分邊界層網格，第一層網格高度滿足y+值為1，并設置相應的邊界條件名稱；根據模型和邊界條件設置相對應的邊界參數；加載UDS方程；設置相應的監測條件；設定求解步數并進行求解計算；后處理分析；根據分析結果優化幾何模型。本發明解決了不同的地理位置區域下光伏大棚內環境參數變化較大的問題；可以不通過實驗方法就能改得到準確而直觀的光伏大棚的濕度分布；在設計階段就規避可能會存在的一些設計缺陷，對光伏大棚的設計進行數據支撐，優化結構設計。

技術領域

本發明涉及光伏技術領域，具體涉及一種用于光伏大棚除濕計算的建模方法。

背景技術

近年來光伏大棚的發展日漸迅猛，各種不同的棚型也層出不窮，棚內種植的作物種類越來越多，不同的作物對于生長環境的要各不相同，因此棚內相關的環境參數的控制也就不盡相同。在由于棚型種類以及農作物種類的繁多，盡管對棚內的濕度和溫度要求不同，但是由于針對光伏大棚內部環境的濕度分布相關實驗手段并不完善，實測誤差較大，因此對光伏大棚內的濕度分布計算是一種準確高效的計算方法。隨著仿真分析手段的不斷強大，通過仿真分析來確定棚內的風機、環流風機以及濕簾等裝置的安裝參數不僅提供了相關的理論依據，同時大大節約了人力成本和時間成本，準確度高。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的缺陷和不足，提供一種用于光伏大棚逐日輻射計算的建模方法，可以通過數學建模和計算機輔助計算的方式對光伏大棚內部的水蒸氣冷凝以及植物蒸騰作用在內的濕度分布進行計算。此種方法能對光伏大棚內的濕度分布進行預測，不僅可以在大棚設計階段就對大棚內的環境參數進行計算預測，也可以計對現有大棚內部相關裝置分布是否合理進行計算分析以優化調整棚內的濕度環境。為實現上述目的，本發明采用以下技術方案是：它包含如下步驟：

（1）通過三維建模CAD軟件建立光伏大棚的三維幾何模型，

（2）確定并建立求解域；

（3）定義材料屬性，結構件定義為solid，空氣域定義為fluid；

（4）將導入到網格劃分軟件中；

（5）對光伏大棚外邊界進行劃分邊界層網格，第一層網格高度滿足y+值為1，并設置相應的邊界條件名稱；

（6）根據模型和邊界條件設置相對應的邊界參數；

（7）加載UDS方程；

（8）設置相應的監測條件；

（9）設定求解步數并進行求解計算；

（10）后處理分析；

（11）根據分析結果優化幾何模型。

在步驟（1）中，所述求解模型為湍流模型，采用的湍流模型是 realizable k-e 模型，選擇全浮力影響計算浮力對流動的影響，求解算法采用SIMPLE算法，各子項之間的離散格式采用如下離散格式：梯度的離散采用的是基于節點的格林高斯算法，壓力的離散采用body forced weighted算法，湍流項中湍動能和湍流耗散率均采用二階迎風格式。

在步驟（5）中，網格劃分采用結構化六面體進行劃分。

在步驟（8）中，所述監測條件為對棚內擬種植的作物生長高度處的濕度進行監測.

在步驟（10）中，后處理分析包括對棚內的濕度分布進行相應的分析，對于監測值進行分析梳理，得到農作物周圍的濕度值。

在步驟（11）中，所述模型的優化參數包括風機風量，濕簾尺寸位置。