直驱式光伏电-热复合相变蓄热板热性能及其建筑供暖可行性探讨

太阳能光伏技术的发展为我国北方地区建筑冬季可再生能源供暖提供了可能,然而光伏组件系统不稳定的低压直流电力特性,与建筑电力能源系统稳定的交流电力特性不具匹配性,给光伏电力高效应用带来挑战。本文基于课题组提出的直驱式光伏电-热复合相变蓄热墙体设计理念,搭建了电-热复合相变蓄热板实验台,结合实验与理论分析方法,研究了墙板光伏电-热特性、相变蓄热及其传热特性;进一步搭建了1:8缩尺阳光房实验台,研究并把握该墙板应用于建筑供暖的可行性。实验结果表明,光伏组件系统日输入电量1.8 kW·h/d、室外环境温度18℃条件下,电-热复合相变热板蓄放热效率为93.3%、有效放热时间可达12 h;缩尺模型实验房间较对照房间空气温度平均提高3.6℃,夜间北壁体内表面温度提高7.2℃,北墙体夜间向室内供热量的72%由光伏电贡献。研究结果可为光伏电-热相变蓄热供暖技术在建筑领域的广泛应用提供重要参考。