一种轻薄型光伏/光热集热器性能分析及实验研究

【目的】野外作业和户外生存对能源的需求越来越大,现有常规供能方式存在一些重要缺陷,例如常规发电机需携带大量燃油、蓄电池重量大等。太阳能光伏/光热(photovoltaic/thermal,PV/T)发电技术可有效解决户外生存和野外作业能源缺乏的问题,而现有的PV/T集热器多为刚性结构、重量大而不便于携带。【方法】提出一种基于铜铟镓硒薄膜电池和毛细管网相结合的轻薄型PV/T组件,通过实验的方法研究该组件的集热性能及水流量对组件光电、光热转换效率的影响。【结果】在典型上海气候下,该组件的全天电效率、热效率分别为13.04%、22.50%;在平均辐照度为760 W/m^(2)的实验条件下,水流量为2.1 L/min时,此PV/T的集能性能最优;毛细管网内冷却水可有效降低电池温度(10℃)、提高能量利用效率(23.94%)。【结论】该组件具有高功率密度、轻便灵活的特点,可用于野外作业、户外生存时的能源供给,为户外能源装备的设计提供了新思路。

太阳能光伏/光热复合集热器能量转换性能的数值模拟

建立太阳能光伏/光热(PV/T)复合集热器的光电与光热耦合能量转换的数值模型,利用TRNSYS软件模拟PV/T集热器的光电、光热转换性能,分析结构参数和运行参数对PV/T集热器的能量转换性能的影响。计算结果表明:减小集热板排管的管间距与管径的比值有利于提高光热与光电转换性能;冷却流体的入口温度对PV/T集热器的性能影响显著,较低的入口流体温度有利于保持更高的光热和光电转换效率。增加冷却流体的入口质量通量可提高光热和光电效率;当入口质量通量增加至6.9 g/(s·m2)时,PV/T集热器的热、电效率分别为66.2%和10.8%,进一步增加入口质量通量对提高光热、光电效率的作用不大。

不同结构PV/T系统散热方式的试验研究

光伏/光热(PV/T)集热器集光伏发电和太阳能低温热利用于一体,既可以提高电池效率,又可以回收和利用低温热能。文章对内置不同冷却结构的PV/T系统和电池板的散热特性进行了对比试验。试验结果表明:回形冷却结构PV/T系统的冷却效果要优于蛇形结构;不同结构PV/T系统的综合效率均大于电池光板的折算综合效率。回形冷却结构的PV/T系统最高综合效率可达40%,而电池板的折算综合效率最高只有14.7%。

槽式光热发电集热器塔架安装关键技术

作为集热器 SCA 的支撑结构,集热器塔架支撑集热器的重量并支撑集热器的旋转。 如果集热器塔架的安装精度低,会明显降低 SCA 扭矩管的同轴度,增加了集热器旋转时的阻力,并影响了驱动塔的液压驱动器的正常运行,降低 SCA 集中集热的效率。 因此利用合理的技术定位和测量塔架,可提高施工效率和安装精度,并为后续的集热器安装和调试打下坚实的基础。

集装箱房离网式PV/T联合热泵供热系统仿真

针对集装箱建筑供暖、生活热水需求,以热负荷自给自足为目标,搭建离网式PV/T集热器联合空气源热泵供热系统(简称联合供热系统)。以单个集装箱房为例,限定联合供热系统发电量不满足耗电量时间,采用Hooke-Jeeves算法,以最小费用年值为目标,对联合供热系统配置进行优化。优化后联合供热系统发电量不满足耗电量的时间37.9 h,可基本实现热负荷自给自足。优化后,主要设备容量保持不变或有不同程度降低,各项系统性能指标合理。与优化前相比,费用年值减少12.2%。