電網(wǎng)公司QC小組太陽能光伏發(fā)電降溫增效裝置的研制

QC成果報(bào)告書太陽能光伏發(fā)電降溫增效裝置的研制太陽能光伏發(fā)電降溫增效裝置的研制國網(wǎng)贛東北供電公司國網(wǎng)贛東北供電公司正能量QC小組2016年02月15日發(fā)布人：目錄一、……………小組概況 3二、……………名詞解釋 3三、……………選題理由 3四、……………設(shè)定目標(biāo) 5五、…………選擇方案并確定最佳方案 7六、……………制定對(duì)策 27七、……………對(duì)策實(shí)施 27八、……………效果檢查 34九、………………標(biāo)準(zhǔn)化35十、…………………總結(jié)及下一步打算 36太陽能光伏發(fā)電降溫增效裝置的研制小組概況表1小組簡介小組名稱智聯(lián)QC小組成立時(shí)間2014年1月課題名稱太陽能光伏發(fā)電降溫增效裝置的研制注冊(cè)號(hào)課題類型創(chuàng)新型小組人數(shù)5人活動(dòng)時(shí)間2013.06-2015.3活動(dòng)次數(shù)11小組QC教育人均在72小時(shí)以上總顧問小組分工序號(hào)姓名性別年齡學(xué)歷組內(nèi)角色組內(nèi)分工1男45本科顧問技術(shù)指導(dǎo)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施2男44大專組長現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施與技術(shù)編寫3男25本科組員現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施與技術(shù)編寫4男55本科顧問技術(shù)指導(dǎo)5男38本科顧問技術(shù)指導(dǎo)制表人：制表時(shí)間：2013年7月6日二、名詞解釋太陽能光伏發(fā)電：是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。并網(wǎng)光伏系統(tǒng)：由光伏方陣、控制器、三相逆變器組成并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，將電能直接輸入公共電網(wǎng)。三、選題課題(一)選題背景國家大力提倡“節(jié)能減排”，關(guān)停眾多高耗煤電小企業(yè)，大力扶持清潔能源，越來越多的家庭和企業(yè)利用閑置的場(chǎng)地來安裝光伏發(fā)電系統(tǒng)。光伏板只利用了光照能量的20%左右，其他的均為轉(zhuǎn)換為熱能，使光伏板溫度升高，影響發(fā)電效率。目前，德興電網(wǎng)光伏發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到1505千瓦，如果能通過某些措施，提高德興電網(wǎng)光伏發(fā)電效率，實(shí)現(xiàn)發(fā)電與供電雙贏，基于以上情況，小組提出了研制太陽能光伏發(fā)電降溫增效裝置這一課題。小組從網(wǎng)上查找了在不同溫度下的電壓電流、功率電壓的特性曲線關(guān)系（如圖）所示，得知光伏發(fā)電功率與溫度成反比關(guān)系。制圖人：圖1光伏發(fā)電溫度特性曲線制圖時(shí)間2013年7月10日為了進(jìn)一步驗(yàn)證光伏特性，小組經(jīng)討論決定通過試驗(yàn)驗(yàn)證光伏發(fā)電功率與溫度的關(guān)系，選取了居民王某家作為試驗(yàn)地點(diǎn)，測(cè)量溫度上升功率變化關(guān)系。表2太陽能溫度、發(fā)電功率統(tǒng)計(jì)表（單位：℃與W）電板溫度發(fā)電功率電板溫度發(fā)電功率電板溫度發(fā)電功率電板溫度發(fā)電功率30222241.5204247.5179452.9162631.5222042202747.8178153.1162332219942.3201348176953.3162033219643.1200648.3175053.7161733.5219543.2198848.5173553.9161435.2218543.5197548.8173654.1161135217743.7198149172854.2160835217643.9196949.2172154.3160535.7217544.1196349.4170354.8160236.5217344.3196349.6170055.6159936.8217344.6195049.7169555.9159637217144.9194449.9169056.6159337.5217045.2193850168656.9159037.9216945.4193150.1168357.3158738.2216945.6192550.4168057.6158438.8215845.7191350.6167957.8158139.3215445.8188950.8165058157839.5214445.9186951164758.3157539.7213846.2185651.3164458.6157240211046.3185051.6164158.9156940.1208946.6183851.9163859.2156640.3208046.8182552.3163559.4156340.3207647.1181352.6163259.7156041205547.3180052.8162960.21557發(fā)電功率平均值1842.56W制表人：制表時(shí)間：2013年7月15日小組將以上數(shù)據(jù)繪制成曲線圖進(jìn)一步析：制圖人：圖2溫度與發(fā)電功率曲線圖制圖時(shí)間：2013年7月18日分析：從圖2中可以看出，太陽能光伏發(fā)電功率是隨著太陽能電板溫度上升而下降。（2）確定課題根據(jù)圖2太陽能電板溫度與發(fā)電功率曲線圖，小組進(jìn)行了積極討論一致認(rèn)為，只要將光伏電板溫度控制在一定溫度范圍內(nèi)，就可有效的提高光伏發(fā)電功率。經(jīng)過網(wǎng)上查詢和向其他兄弟單位公司詢問后得知，目前并沒有適用于光伏發(fā)電的冷卻系統(tǒng)，于是小組決定自行研制太陽能光伏發(fā)電降溫增效裝置。四、設(shè)定課題目標(biāo)1.總目標(biāo)設(shè)定：成功研制太陽能光伏發(fā)電降溫增效裝置成功研制太陽能光伏發(fā)電降溫增效裝置2.目標(biāo)量化：經(jīng)查詢，國家暫無太陽能光伏發(fā)電相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，為便于對(duì)比，小組對(duì)王某與祝某（排樓）居民5kW容量，光伏板廠家相同，傾角、方位均相同全年提升發(fā)電量效率進(jìn)行計(jì)算：表32012年居民電量百分比統(tǒng)計(jì)表居民計(jì)算結(jié)果結(jié)論王4812kWH/（5小時(shí)*5W*365天）=52.73%兩家百分比相微小祝4819kWH/（5小時(shí)*5W*365天）=52.81%制表人：制表時(shí)間：2013年7月19日小組討論，將居民王某安裝降溫裝置后比祝某發(fā)電量提高10%，4812kWH*1.1/（5小時(shí)*5W*365天）=58%，即小組要將發(fā)電效率58%-52.7%=5.3%，小組查找由廠家提供溫度與電量提升百分比值曲線圖，推算出如果要提高5.3%，即將電板溫度控制在41.3℃，采用四舍五入法，選取41℃為控溫點(diǎn)。制圖人：圖3溫度與發(fā)電功率曲線圖制圖時(shí)間：2013年7月19日因此，小組將目標(biāo)量化為：將太陽能光伏發(fā)電板溫度控制在41將太陽能光伏發(fā)電板溫度控制在41℃，提高發(fā)電量10%3.目標(biāo)可行性分析：小組通過對(duì)光伏電板溫度與發(fā)電功率曲線圖進(jìn)行理論分析，只要把曲線中A點(diǎn)溫度控制在41℃以下，降溫前AB曲線轉(zhuǎn)化AB線段，所以只要將太陽能光伏電板溫度控制在41℃，就能夠提高發(fā)電功率和電量。制圖人：劉佳鑫圖4降溫前后理論對(duì)比圖制圖時(shí)間：2013年7月20日因此認(rèn)為用降溫裝置來提高太陽能電板發(fā)電功率是可行的，公司從人、財(cái)、物也給予大力支持，因些目標(biāo)可以實(shí)現(xiàn)。五、提出方案并確定最佳方案（一）降溫介質(zhì)的選擇針對(duì)太陽能光伏發(fā)電降溫增效介質(zhì)的選擇問題召開了“諸葛亮”會(huì)，運(yùn)用“頭腦風(fēng)暴法”法，集思廣益，共收到語言資料共18條，小組用親和圖來進(jìn)行整理、歸納，如下：制圖人：圖5降溫增效裝置介質(zhì)親和圖制圖時(shí)間：2013年7月25日通過親和圖，整理出三種降溫介質(zhì)方式：制圖人：劉佳鑫圖6三種介質(zhì)降溫方法樹形圖制圖制圖時(shí)間：2013年7月26日小組分別對(duì)三種方案降溫60℃降至45℃所需時(shí)間上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對(duì)比：表4太陽能光伏發(fā)電降溫介質(zhì)方案試驗(yàn)對(duì)比待選方案試驗(yàn)方案評(píng)估方案一：油冷卻小組利用廢舊變壓器進(jìn)行切割，制作油箱和散熱片，但在實(shí)施過程中難安裝到太陽能電板上，且對(duì)硅晶板有破壞性，因此無法實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)與安裝難方案二：水冷卻試驗(yàn)結(jié)果：單位（分）序號(hào)試驗(yàn)分鐘10.950.90.860.880.950.80.830.850.920.80.840.90.890.930.9530.90.850.930.940.920.9440.910.860.880.930.960.950.840.920.98平均值0.89從60℃降至42℃所需平均時(shí)間為0.89分，即約為54秒方案三：風(fēng)冷卻試驗(yàn)結(jié)果：單位（分）序號(hào)試驗(yàn)分鐘1263132313031303233228303133343332333433034353334323234334293233343333323432平均值32從60℃降至42℃所需平均時(shí)間為32分制表人：制表時(shí)間：2013年8月19日小組通過實(shí)驗(yàn)對(duì)比，最終選定方式二“水冷卻”為降溫介質(zhì)。制圖人：劉佳鑫圖7三種介質(zhì)降溫介質(zhì)選擇樹形圖制圖時(shí)間：2013年8月25日（二）降溫噴灑方案選擇：針對(duì)太陽能光伏發(fā)電降溫噴灑方式的選擇問題召開了“諸葛亮”會(huì)，小組對(duì)噴灑方案運(yùn)用親和圖進(jìn)行整理：制圖人：劉佳鑫圖8三種降溫噴灑方式圖制圖時(shí)間：2013年9月1日小組成員對(duì)水冷卻噴灑方式進(jìn)行分析比較，以篩選出最佳方案。制圖人：劉佳鑫圖9三種降溫噴灑方式樹形圖制圖時(shí)間：2013年9月2日小組對(duì)三種噴灑方式的耗水量進(jìn)行對(duì)比：（1）“∏”形懸掛式噴灑小組成員通過對(duì)大棚澆灌原理的觀察提出設(shè)計(jì)“∏”形懸掛式噴灑的設(shè)想。具體模擬實(shí)施太陽能光伏電板從60℃降至41℃所需水量如圖10，其中噴頭均采用臨時(shí)備件進(jìn)行模擬試驗(yàn)。1.安裝固定支撐桿2.安裝、固定水管3.安裝噴頭，實(shí)現(xiàn)模擬降溫1.安裝固定支撐桿2.安裝、固定水管3.安裝噴頭，實(shí)現(xiàn)模擬降溫制圖人：劉佳鑫圖10“∏”形懸掛式噴灑模擬實(shí)驗(yàn)過程圖時(shí)間：2013年9月15日裝置結(jié)構(gòu)示意圖如圖11所示，當(dāng)從噴頭噴出水流，流過太陽能電板的水流過存在交叉流，浪費(fèi)水資源。如圖所示：制圖人：劉佳鑫圖11“∏”形懸掛式噴灑模擬圖制圖時(shí)間：2013年9月17日小組成員通過實(shí)驗(yàn)觀察“∏”形懸掛式噴灑太陽能電板從60℃降至41℃溫所需水量表5“∏”形懸掛式噴灑耗水量表“∏”形懸掛式噴灑耗水量（噸/3分鐘）0.0890.0910.0930.0920.0900.0900.0940.0930.0920.0900.0930.0940.0910.0910.0910.0900.0920.0940.0900.0900.0920.0890.0910.0910.0920.0910.0890.0900.0910.0920.0890.0880.0930.0900.0910.0920.0930.0940.0930.0920.0890.0900.0920.0930.0910.0920.0950.0950.0920.0930.0910.0900.0890.0940.0920.0940.0910.0900.0910.0900.0910.0930.0920.0920.0930.0920.0910.0920.0930.091制表人：制表時(shí)間：2013年9月20日表6“∏”形懸掛式噴灑耗水參數(shù)表最大值最小值極差組數(shù)組距XSM0.0950.0880.007100.0010.091530.0000020.0915制表人：制表時(shí)間：2013年9月20日根據(jù)”∏”形懸掛式噴灑耗水量進(jìn)行一步計(jì)算各參數(shù)，并繪制直方圖，如圖所示：制圖人：劉佳鑫圖12“∏”形懸掛式噴灑直方圖制圖時(shí)間：2013年9月20日“∏”形懸掛式噴灑耗水量直方圖呈左偏型，主要分布范圍是0.090至0.095；模擬過程中，裝置噴灑用水量過大，造成太陽能電板降溫程度不一。（2）“O”形旋轉(zhuǎn)式噴灑小組成員通過對(duì)園林澆灌原理的觀察提出設(shè)計(jì)“O”形旋轉(zhuǎn)式噴灑的設(shè)想。具體模擬太陽能光伏電板從60℃降至41℃所需水量如圖13。其中噴頭均采用臨時(shí)備件進(jìn)行模擬試驗(yàn)。3.安裝噴頭，實(shí)現(xiàn)模擬降溫2.安裝、固定水管1.安裝地面固定桿3.安裝噴頭，實(shí)現(xiàn)模擬降溫2.安裝、固定水管1.安裝地面固定桿制圖人：劉佳鑫圖13“O”形旋轉(zhuǎn)式噴灑模擬實(shí)驗(yàn)過程圖制圖時(shí)間：2013年10月1日裝置結(jié)構(gòu)示意圖如圖14所示，當(dāng)從噴頭成扇形噴出水流，在一定范圍內(nèi)會(huì)超出太陽能電板范圍，浪費(fèi)水資源。如圖所示：制圖人：劉佳鑫圖14“O”形旋轉(zhuǎn)式噴灑模擬圖制圖時(shí)間：2013年10月1日小組成員通過實(shí)驗(yàn)觀察“O”形旋轉(zhuǎn)式噴灑太陽能電板從60℃降至41℃溫所需水量表7“O”形旋轉(zhuǎn)式噴灑耗水量表“O”形旋轉(zhuǎn)式噴灑耗水量（噸/3分鐘）0.0990.0990.0990.0980.0930.0940.0930.0970.0970.0950.0960.0950.0940.0960.0930.0980.0970.0970.0950.0960.0960.0960.0950.0940.0930.0950.0970.0980.0960.0920.0970.0920.0940.0950.0980.0930.0940.0960.0930.0950.0970.0980.0940.0970.0950.0960.0940.0970.0950.0970.0930.0920.0930.0960.0970.0960.0950.0970.0940.0960.0930.0940.0950.0960.0950.0940.0980.0970.0950.096制表人：制表時(shí)間：2013年10月1日表8“O”形旋轉(zhuǎn)式噴灑耗水參數(shù)表最大值最小值極差組數(shù)組距XSM0.0990.0920.007100.0010.095460.0000020.096制表人：制表時(shí)間：2013年10月1日根據(jù)”O(jiān)”形旋轉(zhuǎn)式噴灑耗水量進(jìn)行一步計(jì)算各參數(shù)，并繪制直方圖，如圖所示：制圖人：劉佳鑫圖15“O”形旋轉(zhuǎn)式噴灑直方圖制圖時(shí)間：2013年10月1日“O”形旋轉(zhuǎn)式噴灑耗水量直方圖呈右偏型，主要分布范圍是0.094至0.097；模擬過程中，裝置噴灑不均勻，浪費(fèi)水資源。3、“/”形順流式噴灑小組成員通過對(duì)屋面導(dǎo)流原理的觀察提出設(shè)計(jì)“/”形順流式噴灑的設(shè)想。具體模擬實(shí)施太陽能光伏電板從60℃降至41℃所需水量如圖16。其中噴管均采用臨時(shí)備件進(jìn)行模擬試驗(yàn)。2.安裝固定水管1.加工水管孔洞3.安裝閘門，實(shí)現(xiàn)模擬降溫2.安裝固定水管1.加工水管孔洞3.安裝閘門，實(shí)現(xiàn)模擬降溫制圖人：劉佳鑫圖16“/”形順流式噴灑模擬實(shí)驗(yàn)過程圖制圖時(shí)間：2013年10月7日裝置結(jié)構(gòu)示意圖如圖17所示，當(dāng)水從管中成噴出，水流全部覆蓋太陽能電板表面。如圖所示：制圖人：劉佳鑫圖17“/”形順流式噴灑模擬圖制圖時(shí)間：2013年10月7日小組成員通過實(shí)驗(yàn)觀察“/”形順流式噴灑太陽能電板從60℃降至42℃溫所需水量表9“/”形順流式噴灑耗水量表“/”形順流式噴灑耗水量（噸/3分鐘）0.0830.0820.0830.0840.0830.0840.0820.0840.0820.0850.0850.0850.0830.0820.0830.0820.0810.0850.0850.0840.0830.0840.0830.0850.0840.0820.0830.0820.0810.0870.0840.0850.0850.0860.0830.0840.0850.0810.0840.0850.0850.0860.0850.0830.0840.0830.0870.0820.0860.0830.0860.0840.0870.0840.0860.0840.0860.0850.0840.0830.0860.0840.0860.0860.0830.0820.0840.0850.0810.084制表人：制表時(shí)間：2013年10月7日表10“/”形順流式噴灑耗水參數(shù)表最大值最小值極差組數(shù)組距XSM0.0870.0810.006100.0010.083960.0000020.084制表人：制表時(shí)間：2013年10月7日根據(jù)“/”形順流式噴灑耗水量進(jìn)行一步計(jì)算各參數(shù)，并繪制直方圖，如圖所示：制圖人：劉佳鑫圖18“/”形順流式噴灑直方圖制圖時(shí)間：2013年10月7日“/”形順流式噴灑耗水量直方圖呈正態(tài)分布，主要分布范圍是0.093至0.095模擬過程中，噴灑均勻，消耗水量最少。根據(jù)噴灑面積覆蓋率和噴灑耗水量，選擇“/”形順流式噴灑方式制圖人：劉佳鑫圖19噴灑方式選擇樹形圖制圖時(shí)間：2013年10月15日（三）對(duì)降溫裝置啟動(dòng)方式選擇：小組對(duì)降溫裝置啟動(dòng)方式提出了兩種方案，并進(jìn)行分析與評(píng)估。項(xiàng)目定時(shí)噴灑式啟動(dòng)感溫噴灑式啟動(dòng)工作原理由定時(shí)開關(guān)、電磁閥、交流接觸器等組成.預(yù)設(shè)一天定時(shí)開關(guān)啟動(dòng)的時(shí)間，由定時(shí)開關(guān)發(fā)出信號(hào)至交流接觸器并接通電源，電磁閥受電，導(dǎo)開閥門，水流從設(shè)定的水管噴灑，達(dá)到降溫目的。由電子集成溫控器、溫度傳感器、電磁閥等組成，由溫度感應(yīng)器傳給信號(hào)給集成溫控器，達(dá)到設(shè)定溫度啟動(dòng)，信號(hào)至電磁閥受電，導(dǎo)開閥門，水流從設(shè)定的水管噴灑，達(dá)到降溫目的。設(shè)置操作簡單，可設(shè)置幾個(gè)時(shí)間段操作簡單，可以設(shè)置啟動(dòng)溫度與停止溫度安裝接線繁瑣接線方便報(bào)警功能不具備具備缺點(diǎn)不能根據(jù)溫度而改變隨著溫度變化而啟動(dòng)價(jià)格800元左右500元左右分析方案一不能感知對(duì)天氣溫度變化情況，降溫效果不理想，浪費(fèi)水資源。而方案二，感知溫度變化，有效地控制太陽能電板溫度表11方案分析與評(píng)估表制表人：制表時(shí)間：2013年10月25日經(jīng)過對(duì)比、分析，小組成員選用方案二感溫噴灑式啟動(dòng)自來水降溫。制圖人：劉佳鑫圖20降溫啟動(dòng)方案選擇樹形圖制圖時(shí)間：2013年10月26日（四）啟動(dòng)溫度設(shè)定方案的選擇如果單一設(shè)定一個(gè)啟動(dòng)溫度，設(shè)備啟動(dòng)后無法停止工作，因此需要一個(gè)停止溫度來關(guān)閉該裝置，根據(jù)溫度與功率曲線，在該曲線范圍內(nèi)，溫度越低效率越好，小組對(duì)自來水溫度進(jìn)行調(diào)查，確定裝置停止溫度。表122013年德興自來水溫度調(diào)查表2013年德興自來水溫度調(diào)查表月份123456789101112自來水最高溫度（℃）15152123252631.231.531212118制表人：制表時(shí)間：2014年1月1日經(jīng)過調(diào)查，8月份為德興自來水的最高溫度31.5℃，也就是說，通過自來水噴灑降溫，在最高溫的情況下可以使太陽能電板表面溫度最低達(dá)到31.5℃右，因此，采用四舍五入法，小組把降溫裝置停止噴水溫度設(shè)定32℃，啟動(dòng)噴灑溫度設(shè)定在41℃。（五）溫度傳感器安裝位置方案的選擇太陽能電板在水降溫屬于逐漸降溫過程，如果溫度傳感器安裝位置不當(dāng)，將直接影響停止溫度的采集，小組取10個(gè)點(diǎn)，對(duì)太陽能電板在水降溫過程進(jìn)行測(cè)量，確定最佳位置。如圖所示：制圖人：劉佳鑫圖21溫度傳感器安裝位置選擇圖制圖時(shí)間：2014年1月3日太陽能板面分成十份測(cè)試流水對(duì)測(cè)溫探頭的影響表13測(cè)溫探頭安裝位置試驗(yàn)誤差表第一次第二次第三次誤差平均值點(diǎn)位探頭測(cè)量溫度實(shí)際版面溫度誤差實(shí)際版面溫度誤差實(shí)際版面溫度誤差13249174917481616.6723246144715461414.3333243114412441211.6743241941942109.33532397386408763237536438657323533533643.338323203313200.33932320320320010323203203200制表人：制表時(shí)間：2014年1月15日制圖人：劉佳鑫圖22測(cè)溫探頭安裝位置試驗(yàn)誤差圖制圖時(shí)間：2014年1月20日第9、10個(gè)測(cè)試點(diǎn)，誤差值為0，因第10個(gè)測(cè)試點(diǎn)便于安裝，小組選取太陽能電板最下方安裝位置。（六）方案分解并選擇最佳方案1.方案分解根據(jù)太陽能降溫裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，我們將裝置研制方案細(xì)分如下：制圖人：劉佳鑫圖23方案分解圖制圖時(shí)間：2014年1月30日2.選擇最佳方案（1）給水管路給水管路包括水管的選擇和保溫材材的選擇，小組成員首先對(duì)水管各種材料性能進(jìn)行篩選，最終選擇以下三種材料進(jìn)行對(duì)比：表14水管材料的選擇材料種類使用壽命施工性能材料耐溫性自然腐蝕強(qiáng)度尺寸加工價(jià)格PPR管50年中＞150℃無＜5cm不能加工12元/米PVC管50年易＞150℃無任意裁剪7元/米鍍鋅鋼管15年難＜150℃高＜10cm不能加工24元/米制表人：制表時(shí)間：2014年3月1日考慮到水管的施工難度與價(jià)格，小組選用PVC管材。制圖人：劉佳鑫圖24水管材料選擇圖制圖時(shí)間：2014年3月8日由于PVC水管件露天安裝，在高溫天氣溫度會(huì)對(duì)水管內(nèi)水溫產(chǎn)生影響，將直接影響停止噴水溫度32℃的運(yùn)行，小組對(duì)各保溫棉進(jìn)行保溫試驗(yàn)。表15保溫效果統(tǒng)計(jì)表地表溫度離心玻璃棉橡塑保溫棉酚醛泡沫保溫棉51.2℃33.73233.649.5℃33.431.933.446.4℃33.431.632.645.7℃33.1323143.7℃32323142.3℃31.231.83240.5℃30.4323239.6℃30.3℃29.630.529.534.2℃28.830.428.4制表人：制表時(shí)間：2014年3月10日制圖人：圖25保溫效果曲線圖制圖時(shí)間：2014年3月15日從折線圖分析可知，橡塑保溫棉保溫曲線變化趨勢(shì)小，效果平穩(wěn)，小組選定橡塑保溫棉為水管保溫材料。制圖人：圖26保溫效果曲線圖制圖時(shí)間：2014年3月20日（2）溫度采集通過小組成員查詢發(fā)現(xiàn)，溫度采集材料廣泛應(yīng)用有熱電阻溫度傳感器、熱電偶溫度傳感器。表16溫度傳感器對(duì)比表表溫度傳感器原理測(cè)量范圍特點(diǎn)熱電阻溫度傳感器利用導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而變化的原理進(jìn)行測(cè)溫的一種傳感器溫度計(jì)-200~+850°C1、溫度測(cè)量精度高；電阻溫度特性穩(wěn)定，復(fù)現(xiàn)性好。2、與熱電偶相比，它沒有參比端誤差問題。3、易于使用在自動(dòng)測(cè)量和遠(yuǎn)距離測(cè)量中。4、有測(cè)量范圍大，價(jià)格便宜。熱電偶溫度傳感器是由兩種不同成分的導(dǎo)體兩端接合成回路時(shí)，當(dāng)兩接合點(diǎn)熱電偶溫度不同時(shí)，就會(huì)在回路內(nèi)產(chǎn)生熱電流。0℃～1300℃1、熱電性質(zhì)穩(wěn)定2；不易氧化或腐蝕；3、測(cè)溫中產(chǎn)生熱電勢(shì)要大，并且熱電勢(shì)與溫度之間呈線性或接近線性的單值函數(shù)關(guān)系；4、材料復(fù)制性好，機(jī)械強(qiáng)度高，價(jià)格高。制表人：制表時(shí)間：2014年3月21日熱電阻溫度傳感器、熱電偶溫度傳感器均能滿足溫度傳感要求，小組進(jìn)一步對(duì)溫度傳感性能試驗(yàn)。表17溫度傳感器對(duì)比表太陽能電板溫度（°C）熱電阻溫度傳感器（°C）熱電阻溫度傳感器誤差率熱電偶溫度傳感器（°C）熱電偶溫度傳感器誤差率61.6161.42-0.31%61.880.44%64.5164.660.23%64.690.28%56.4256.560.25%56.25-0.30%58.3258.20-0.21%58.440.21%53.7353.890.30%53.910.34%48.3448.24-0.21%48.490.31%64.5164.660.23%64.720.33%55.2955.390.18%55.490.36%61.4861.610.21%61.20-0.46%45.2745.370.22%45.08-0.42%55.4655.570.20%55.21-0.45%34.2534.14-0.32%34.390.41%34.6434.720.23%34.46-0.52%平均值0.24%0.37%制表人：制表時(shí)間：2014年3月30日制圖人：圖27溫度傳感器誤差對(duì)比圖制圖時(shí)間：2014年4月5日通過實(shí)驗(yàn)溫度傳感器平均值的對(duì)比，熱電阻溫度傳感器誤差率較小，于是選擇熱電阻溫度傳感器制圖人：圖28溫度傳感器誤差對(duì)比圖制圖時(shí)間：2014年4月10日（3）自動(dòng)溫控儀表因降溫裝置需設(shè)置啟動(dòng)溫度與停止溫度功能，小組成員對(duì)具備設(shè)置啟動(dòng)、停止溫度的溫控儀進(jìn)行了優(yōu)選：表18溫控儀對(duì)比表溫度傳感器特點(diǎn)原理測(cè)量范圍（℃）價(jià)格評(píng)價(jià)結(jié)論P(yáng)Y-SM5溫控器主控芯片為工業(yè)級(jí)CPU,強(qiáng)電與弱電完全分離；可調(diào)節(jié)啟動(dòng)溫度與停止溫度利用導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而變化的原理進(jìn)行測(cè)溫的一種傳感器溫度計(jì)-9-9960元費(fèi)用低選用HS-626溫控器主控芯片為進(jìn)口工業(yè)級(jí)CPU,強(qiáng)電與弱電分離；一機(jī)可以多用，可控溫控濕，控溫控濕由兩路分別控制，具備遙控功能是由兩種不同成分的導(dǎo)體兩端接合成回路時(shí)，當(dāng)兩接合點(diǎn)熱電偶溫度不同時(shí)，就會(huì)在回路內(nèi)產(chǎn)生熱電流。85-220V130元費(fèi)用高不選用制表人：制表時(shí)間：2014年4月15日從特點(diǎn)和價(jià)格上，小組選用PY-SM5溫控器，制圖人：圖29溫控儀選擇樹形圖制圖時(shí)間：2014年4月17日(4)電動(dòng)開關(guān)要使水路達(dá)到自動(dòng)開閉，小組從使用功能上，選擇先導(dǎo)式電磁閘、直動(dòng)式電磁閘作為進(jìn)行比較。表19電磁閥選擇對(duì)比表電磁閥特點(diǎn)原理工作壓力介質(zhì)溫度（℃）響應(yīng)時(shí)間先導(dǎo)式大通徑，液體壓力范圍上限高，可任意安裝但必須滿足流體壓差條件通電后，電磁力的先導(dǎo)孔打開，上腔室壓力迅速下降，流體壓力推動(dòng)關(guān)閉件向上移動(dòng)，閥門打開。1.3MPa≤130℃開≤3秒、關(guān)≤4秒直動(dòng)式通徑不超過25mm，在真空、負(fù)壓、零壓能正常工作通電后，電磁線圈產(chǎn)生電磁力把閥座上提起，閥門打開0.8MPa≤180℃開≤2秒、關(guān)≤3秒制表人：制表時(shí)間：2014年4月20日小組對(duì)提閥成功次數(shù)進(jìn)行了試驗(yàn)：表20電磁閥提閥成功測(cè)試表先導(dǎo)式提閥成功測(cè)試直動(dòng)式提閥成功測(cè)試試驗(yàn)編號(hào)提閥不成功次數(shù)試驗(yàn)編號(hào)提閥不成功次數(shù)101020203030414050506060707081809090100100110110120120131130140140150150制表人：制表時(shí)間：2014年4月25日直動(dòng)式電磁閘提閥次數(shù)不成功為0次，響應(yīng)時(shí)間也比先導(dǎo)式電磁閥優(yōu)先，選用直動(dòng)式電磁閘。制圖人：圖30電磁閥選擇樹形圖制圖時(shí)間：2014年4月26日(5)噴水孔間距、孔直徑由于水管的噴水孔間距過大，則自來水覆蓋太陽能電板表面積過小，影響降溫效果；孔間距過小，水管末端壓力低，會(huì)造成無水，則要增加管道壓強(qiáng)，增加降溫裝置成本。同樣，噴水孔直徑大小也會(huì)影響到降溫效果和浪費(fèi)水資源。加工多大的孔、多大間距二者之間存在密切聯(lián)系，小組從選用鉆頭直徑：1mm、1.5mm、2.0mm，孔間距：1cm、2cm、3cm、4cm進(jìn)行組合試驗(yàn)。表21水量及覆蓋面積表間距鉆頭1mm鉆頭1.5mm鉆頭2.0mm耗水量（t）覆蓋面積率耗水量（t）覆蓋面積率耗水量（t）覆蓋面積率1cm0.131100%0.288100%0.492100%0.129100%0.283100%0.501100%0.132100%0.288100%0.503100%0.134100%0.287100%0.501100%0.129100%0.285100%0.496100%平均值0.131100%0.286100%0.499100%2cm0.069100%0.152100%0.277100%0.068100%0.153100%0.279100%0.069100%0.154100%0.278100%0.067100%0.151100%0.275100%0.070100%0.153100%0.273100%平均值0.069100%0.153100%0.276100%3cm0.03588%0.074100%0.132100%0.03589%0.073100%0.133100%0.03488%0.075100%0.133100%0.03687%0.076100%0.134100%0.03588%0.077100%0.134100%平均值0.03588%0.075100%0.133100%4cm0.02873%0.06298%0.112100%0.02976%0.06197%0.115100%0.02974%0.06497%0.113100%0.02873%0.06596%0.111100%0.02774%0.06797%0.114100%平均值0.02874%0.06497%0.113100%制表人：制表時(shí)間：2014年5月1日制圖人：圖31水量及覆蓋面積圖制圖時(shí)間：2014年5月2日從2個(gè)圖覆蓋率和耗水量柱狀圖可以看出，選用鉆頭直徑1mm與孔間2cm組合最佳。制圖人：圖32噴水孔間距、孔直徑選擇圖制圖時(shí)間：2014年5月3日2.確定最佳方案：制圖人：圖33確定最佳方案樹形圖制圖日期：2014年5月5日六、制定對(duì)策根據(jù)確定的最佳方案，QC小組制定對(duì)策表：表22對(duì)策表課題對(duì)策目標(biāo)措施地點(diǎn)完成時(shí)間負(fù)責(zé)人研制太陽能光伏發(fā)電增效裝置制作給水管路水管無滲漏、水管中水溫溫度溫度≤32℃1、選配材料；2、安裝PVC水管，加套入保溫材料溫材料。居民屋頂5月10日王聯(lián)喜選擇性能可靠溫度采集器實(shí)際溫度與采集溫度誤差率≤±1%選配材料；安裝于太陽能底部。居民屋頂5月20日選擇性能可靠自動(dòng)溫控儀表太陽能電板溫度達(dá)41℃給出220V電源、32℃關(guān)閉220V電源1、選配材料；2、墻體打孔，正確安裝PY-SM5溫控器；3、設(shè)置啟動(dòng)與停止溫度。居民屋頂5月20日選擇性能可靠電動(dòng)開關(guān)電磁閥導(dǎo)通方向與實(shí)際方向一致選配材料；2、安裝電磁閥，正確接入水管路中。居民屋頂5月21日制作加工噴水孔洞1、孔直徑1mm2、孔間2cm1、加工水管噴水孔洞；2、組裝接入水管。居民屋頂5月24日整體組裝，測(cè)試1、水覆蓋面積達(dá)100%；2、太陽能表面溫度控制在41℃以下。1、接入220V電源；2、當(dāng)達(dá)到啟動(dòng)41℃，裝置正常運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)降溫至32℃，裝置停止運(yùn)行。居民屋頂5月25日制表人：制表日期：2014年5月7日七、對(duì)策實(shí)施根據(jù)對(duì)策實(shí)施表，小組逐一開始實(shí)施實(shí)施一、制作給水管路實(shí)施情況1、小組成員根據(jù)屋頂?shù)匦危_定了PVC水管長度與各種配件，對(duì)PVC水管尺寸進(jìn)行了裁剪，并套入橡塑保溫管。制圖人：圖34安裝水管圖制圖日期：2014年5月10日（2）效果檢查小組對(duì)水管進(jìn)行加壓試驗(yàn)，檢查PVC水管有無滲漏現(xiàn)象：表23加壓試驗(yàn)壓力（Mpa）PVC主管三通直節(jié)90度灣頭45度灣頭截止閥是否達(dá)標(biāo)0.4帕無滲漏無滲漏無滲漏無滲漏無滲漏無滲漏√0.5帕無滲漏無滲漏無滲漏無滲漏無滲漏無滲漏√0.6帕無滲漏無滲漏無滲漏無滲漏無滲漏無滲漏√制表人：制表日期：2014年5月15日對(duì)自來水的出口溫度進(jìn)行了測(cè)量：表24自來水溫度測(cè)試地表溫度51.2℃49.5℃46.4℃45.7℃43.7℃42.3℃41.5℃是否達(dá)標(biāo)橡塑保溫棉3231.931.6323231.832√制表人：制表日期：2014年5月16日實(shí)施一目標(biāo)檢查：實(shí)施一目標(biāo)檢查：PVC水管和配件均無滲漏、自來水出口溫度≤32℃，目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。實(shí)施二、溫度采集器實(shí)施情況小組成員查找了市面的熱電阻溫度傳感器，選擇了WRE-SD

熱電阻溫度傳感器，并安裝于太陽能表面底端。制圖人：圖35安裝溫度傳感器圖制圖日期：2014年5月20日（2）效果檢查小組用遠(yuǎn)紅外線測(cè)試太陽能電板溫度與WRE-SD

熱電阻溫度傳感器采集溫度進(jìn)行了對(duì)比：表25溫度測(cè)試比較WRE-SD

熱電阻溫度傳感器溫度61.4264.6658.2548.3555.1845.5755.6934.1434.42遠(yuǎn)紅外線測(cè)溫儀溫度61.6664.5158.3748.1455.3345.2755.4634.2734.63誤差率0.39%-0.23%0.21%-0.44%0.27%-0.66%-0.41%0.38%0.61%結(jié)論實(shí)際溫度與采集溫度誤差率均小于±1%制表人：制表日期：2014年5月20日制圖人：圖36安裝溫度傳感器圖制圖日期：2014年5月20日實(shí)施二目標(biāo)檢查：實(shí)際溫度與采集溫度誤差率實(shí)施二目標(biāo)檢查：實(shí)際溫度與采集溫度誤差率≤±1%，目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。實(shí)施三、自動(dòng)溫控儀表實(shí)施情況1、小組成員查找了市面的電子溫控儀表，選擇了PY-SM5/1500W電子集成溫控器，并在墻體距地面1.3米處打孔，懸掛PY-SM5/1500W電子集成溫控器。圖人：圖37安裝電子集成溫控器圖制圖日期：2014年5月20日2、設(shè)置啟動(dòng)與停止溫度制圖人：圖38設(shè)置啟動(dòng)與停止溫度圖制圖日期：2014年5月20日（2）效果檢查小組對(duì)PY-SM5/1500W電子集成溫控器在太陽能電板溫度達(dá)41℃能否輸出220V電源、32℃關(guān)閉220V電源進(jìn)行測(cè)試。表26電子集成溫控器測(cè)試比較太陽能電板溫度41℃太陽能電板溫度32℃試驗(yàn)編號(hào)是否正確輸出試驗(yàn)編號(hào)是否正確關(guān)閉1√1√2√2√3√3√4√4√5√5√6√6√7√7√8√8√9√9√10√10√制表人：制表日期：2014年5月21日實(shí)施三目標(biāo)檢查：電子集成實(shí)施三目標(biāo)檢查：電子集成溫控器能正常輸出、停止220V工作面電源，目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。實(shí)施四、電動(dòng)開關(guān)（1）實(shí)施情況小組對(duì)電動(dòng)開關(guān)選擇了三葉2W200-20直動(dòng)式電磁閘，并接入水管路中。制圖人：圖39設(shè)置啟動(dòng)與停止溫度圖制圖日期：2014年5月21日（2）效果檢查小組對(duì)三葉2W200-20直動(dòng)式電磁閘是否正確導(dǎo)通自來水進(jìn)行測(cè)試，檢查電磁閥安裝方向表27電子集成溫控器測(cè)試比較試驗(yàn)次數(shù)12345678是否達(dá)標(biāo)導(dǎo)通、截止出水率100%100%100%100%100%100%100%100%√結(jié)論正確導(dǎo)通、截止出水制表人：制表日期：2014年5月22日實(shí)施四目標(biāo)檢查：電磁閥導(dǎo)通方向與水流方向一致，能夠正確導(dǎo)通。實(shí)施四目標(biāo)檢查：電磁閥導(dǎo)通方向與水流方向一致，能夠正確導(dǎo)通。目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。實(shí)施五、制作加工噴水孔洞（1）實(shí)施情況小組對(duì)根據(jù)太陽能電板的寬度，裁剪PVC管，按孔間2cm尺寸用記號(hào)筆做好標(biāo)記，并1mm鉆頭進(jìn)行鉆孔洞。制圖人：圖40設(shè)置啟動(dòng)與停止溫度圖制圖日期：2014年5月24日（2）效果檢查小組對(duì)孔洞直徑與孔間距進(jìn)行了隨機(jī)抽取測(cè)量。表28電子集成溫控器測(cè)試比較孔直徑1mm1mm1mm1mm1mm1mm1mm1mm孔間隔1.9cm2cm1.9cm2cm2cm2cm1.9cm2cm結(jié)論符合噴水孔洞直徑、孔間距要求制表人：制表日期：2014年5月24日實(shí)施五目標(biāo)檢查：水孔洞直徑、孔間距滿足要求，目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。實(shí)施五目標(biāo)檢查：水孔洞直徑、孔間距滿足要求，目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。實(shí)施六、整體組裝，測(cè)試1.小組用導(dǎo)線將溫度傳感器、電子集成溫控器、電磁閘進(jìn)行連接。制圖人：圖41溫度傳感器、電子集成溫控器圖制圖日期：2014年5月25日2.接入220V電源，對(duì)整體裝置進(jìn)行測(cè)試。制圖人：圖42安裝電磁閥圖制圖日期：2014年5月25日制圖人：圖43噴灑效果圖制圖日期：2014年5月25日小組對(duì)噴水覆蓋面積進(jìn)行檢查：表29電子集成溫控器測(cè)試比較次數(shù)12345678是否達(dá)標(biāo)“/”形順流式噴灑覆蓋面積100%100%100%100%100%100%100%100%√結(jié)論太陽能噴水覆蓋面積達(dá)100%制表人：制表日期：2014年5月25日小組對(duì)太陽能表面溫度控制在41℃以下進(jìn)行了測(cè)試：表30電子集成溫控器測(cè)試比較編號(hào)太陽能表面溫度編號(hào)太陽能表面溫度139.99639.98241739.99341841439.98939.975411041結(jié)論太陽能表面溫度控制在41℃以下制表人：制表日期：2014年5月25日實(shí)施六目標(biāo)檢查：水覆蓋面積達(dá)100%；太陽能表面溫度控制在41實(shí)施六目標(biāo)檢查：水覆蓋面積達(dá)100%；太陽能表面溫度控制在41℃以下，目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。八、效果檢查(1)小組選擇2014年8月1-4日每日13：00時(shí)開始對(duì)實(shí)施溫度控制情況啟動(dòng)與停止情況進(jìn)行了檢查。表31溫度啟動(dòng)、停止檢查統(tǒng)計(jì)表8月1日8月2日時(shí)間電板溫度是否正常啟動(dòng)、停止時(shí)間電板溫度是否正常啟動(dòng)、停止13:1041是13:0441是13:3632是13:3332是13:5141是13:4741是14:1532是14:1232是14:2941是14:2841是