槽式复合多曲面聚光光伏光热供能装置性能分析

针对槽式复合多曲面聚光器聚光效率随入射偏角增大而减小的问题,文中设计一种新型槽式复合多曲面聚光光伏光热供能装置,通过在装置入光口玻璃盖板内表面增设多晶硅太阳能电池,实现了装置逸出光线的发电再利用,提高了装置非追日状态下供能总量和综合利用效率.利用光学仿真软件对不同入射偏角下装置内光线进行了追迹,计算分析了接收体表面能流密度分布变化趋势,基于此,在实际天气条件下,搭建槽式复合多曲面聚光光伏光热供能装置性能测试试验台,研究装置进出口温差、太阳能电池发电功率等随太阳辐照度的变化规律.结果显示,当入射偏角为12°,仅有少量光线从槽式复合多曲面聚光光伏光热供能装置入光口逸出,晴好天气条件下,装置的进出口温差与太阳辐照度变化趋势一致,最大为14.1℃,当太阳光入射偏角非零时,多晶硅太阳能电池发电功率大于太阳光入射偏角为零时的电池发电功率,装置最大综合利用效率为75.4%.

基于自动蓄/放热装置的多曲面聚光集热空气源热泵系统实验研究

为了实现北方农村地区清洁供暖,文章构建了基于自动蓄/放热装置和多曲面聚光集热器的空气源热泵供暖系统。实验研究表明:在相同供水温度下,随着蒸发器进口空气温度和太阳辐射强度的升高,热泵COP均逐渐升高。集热器及热泵联合运行时,蓄热装置可自动蓄热并对进入蒸发器的空气进行自动补热,空气温升为2~4℃,实验日系统集热量和制热量分别为2.29 MJ/m^(2),27.99 MJ/m^(2),系统能效比(SEER)为1.84,日平均太阳能贡献率为41.2%。空气源热泵单独运行时,实验日热泵制热量为8.75 MJ/m^(2),SEER为1.79。上述结果表明,文章构建的太阳能子系统可以自动调节系统的蓄热量及向蒸发器的补热量,提高了系统的能效比,降低了运行、维护难度,在农村地区具有一定的适应性。