聚光型太阳能光电光热一体化装置研制

综合采用太阳跟踪聚光技术和热工原理,设计加工了一种聚光型光电光热一体化装置,并对其进行了实验研究。结果表明,采用层压技术将电池片与热交换器组合在一起,不仅可有效降低电池片的工作温度、确保其光电转换效率、延长其使用寿命,而且可获得一定温度的热水。通过集热板的二次加热,可获得更高温度的热水,从而实现高效、低成本太阳能光电-光热的综合利用。同时,研究还表明,气候条件或空气质量对实际聚光比影响较明显,但对该装置的光电转换效率以及所获得的热水温度无显著影响。

太阳能光电光热一体化系统试验实训装置设计与实践

结合"太阳能利用技术"课程教学内容,设计了基于模块式光电光热系统的太阳能光电光热一体化(PVT)相关实训,并进行了拓展试验。采用本套系统,可尽可能地为教师授课、学生学习和教师科研提供更多种类的PV组件、光热组件及聚光组件,以及不同组件相互组合所形成的不同形式的PVT系统;可尽可能实现各模块间的快速组合、形成不同形式的PVT系统、以便进行不同的系统性能测试或多系统对比试验,降低试验成本。通过实训试验,本套系统激发了学生课程学习的兴趣,增强了学生对PVT系统的感性认识,对提高太阳能能源利用率的方法进行理解,取得了较好的实训教学效果并获得了相关试验数据。

太阳能光电光热住宅建筑一体化(BIPVT)方案设计与研究

现阶段,我国正处于经济转型发展的关键阶段,各项发展均需要消耗大量能源和资源。从整体角度来说,我国能源分布以中西部为主,在长距离运输上,会导致能源消耗数量大幅提升,最终集中式供能模式带来巨大影响。分布式用户建筑光伏系统应用能够将上述问题合理解决。为此,相关人员应做好太阳能光电光热应用研究工作。文章对光电光热建筑一体化组合模式进行总结,论述了太阳能光电光热住宅建筑一体化(BIPVT)方案设计内容。

太阳能光热光电转换与建筑栏杆一体化系统设计

针对建筑能耗的消费特点、太阳能光热光电转换技术的应用情况及河南省太阳辐照强度,提出了太阳能光热光电转换与建筑栏杆一体化的设计方案,设计了供热、供电的建筑栏杆,并对该系统的发电量、发电功率和进出水温度进行了测试,结果表明该系统太阳能光电板发电功率最高为240.4 W,最低为87.2 W;当天发电度数最高为2.5 kW·h,平均每天发电度数为1.51 kW·h;太阳能热水器水箱进出水最高温差为34.8℃,最低温差23.3℃,平均温差约30.67℃,系统运行稳定良好.为太阳能与建筑一体化应用的发展提供了理论依据.

基于光电/光热一体化的太阳能热泵性能分析

建立了光电/光热一体化(PV/T)太阳能热泵的数学模型,利用直膨式太阳能热泵实验中获得的数据对模型进行校核,结果显示,模型的计算误差在5%左右。据计算可知,在太阳辐射良好的情况下,PV/T太阳能热泵的COP可达到5以上。在不同的辐射强度下,比较PV/T太阳能热泵与直膨式太阳能热泵的性能,随着太阳辐射强度的提高,系统COP随之提高,热电综合COP平均为7.4,高于直膨式太阳能热泵的COP。结果显示,PV/T太阳能热泵有利于降低系统的能耗,提高光伏组件的光电转化效率,较直膨式太阳能热泵更具节能优势。

太阳能热电联供组件光电热耦合与性能研究

针对由聚光器与光伏光热(Photovoltaic/Thermal,PV/T)器件构成的太阳能热电联供组件,建立太阳能流在组件中传递的光电热耦合理论模型,在稳态条件下,用理论模型计算组件电热输出性能并进行实验检测。结果表明:理论计算组件光电效率为13.1%,光热效率为53.0%;实验检测组件光电效率为13.0%,光热效率为52.8%,理论与实验结果吻合较好,说明理论模型计算准确。研究过程发现,环境温度对组件光热效率影响较小,原因在于聚光器替代大部分PV/T器件使得PV/T器件顶部热损失面积降低,进而降低了组件热损失。

太阳能光伏光热一体化系统运行实验研究

太阳能光伏光热一体化系统(hybrid photovoltaic-thermal solar system-PVT系统)作为一种利用太阳能同时获得电收益和热收益的新型能源利用方式,近年来受到学者的广泛关注。本文搭建了PVT系统电、热性能综合实验台,通过全天实验,分别研究和分析了系统的温度特性与相对电效率的关系。结果表明,在日照条件较好,系统循环水温较低的情况下,PVT系统的电效率与普通光伏电池相比可以提高约7%。同时,文章还分析了PVT系统内水的温度一天内的变化情况,提出了在午后太阳辐射强度逐渐减弱,环境温度逐渐升高时如何保持PVT系统较高电效率的方法。

平板型太阳能光伏/光热一体化热泵热水系统特性

研究了一种平板型太阳能光伏/光热一体化热泵(PV/T-HP)系统,制冷剂R134a直接在太阳能光伏板背面盘管内吸热而蒸发,以降低光伏电池工作温度,保证其高效稳定地输出电能;集热器同时作为蒸发器,所收集的热量经热泵循环进行温度提升,为建筑提供生活热水、供暖和驱动制冷空调。对平板型PV/T-HP热水系统在南京室外的一个夏季晴天工况下循环加热180L水至60℃进行了实验研究,探讨了太阳总辐照度、光伏/集热器工作温度以及光电输出控制方式对系统光电、光热综合输出特性的影响规律;对比实验得出了在热电联供模式下,系统发电量比无冷却的单一光电输出模式下相对高出35%。

太阳能光电–热一体化与热泵耦合系统的热力性能实验研究

太阳能光电?热一体化(solar photovoltaic-thermal hybrid,PV-T)系统产生的热水的温度通常达不到生活所需的水温,如果和热泵联合工作,则可以提供较高温度的热水,系统的实用性明显提高。理论上在PV-T提供的热能与热泵吸收的热能相等时,PV-T与热泵能很好的匹配耦合,在此基础上建立了PV-T与热泵耦合的热力分析模型。结合热管式PV-T系统实验装置和热泵实验装置进行测试的实验数据,对该耦合系统的热力性能进行分析,基于两种不同算法,得出了匹配情况下PV-T耦合热泵系统的COP,实验还得出PV-T系统的火用效率为0.08左右,热泵的火用效率为0.38左右,匹配情况下耦合系统的火用效率为0.05左右,该PV-T耦合热泵系统有较好的节能效果。文中对系统提出了节能建议。该研究结果为PV-T与热泵耦合工作的应用及其系统参数的选用提供理论依据。

两种集热结构的太阳能光伏/光热一体化热泵性能分析

探讨了一种直接将热泵蒸发管设置在太阳能光伏集热板背面的新型光伏/光热一体化热泵(PV/T-HP)系统。设计了采用普通铜管和多孔铝扁管的两种集热/蒸发器结构,对二者进行性能模拟与对比分析。结果显示:采用多孔铝扁管集热蒸发器的热泵系统因其更好的传热性能而具备更高的电效率和制热性能系数。对PV/ T-HP系统的全年运行性能模拟表明,该系统可同时高效地输出电能和制得50℃热水。此外还提出,根据季节和天气变化控制压缩机容量的控制策略优化系统运行以提高其全年综合性能。

太阳能光电光热一体化技术的应用

阐述太阳能光电/光热一体化技术可以实现对太阳所散发的热能进行回收利用,包括热泵和热管太阳能光电/光热一体化系统的应用,从而达到节能和环保的目的。

太阳能光热技术与建筑一体化设计探讨

在世界常规能源匮乏的形势下,新型绿色能源的开发已刻不容缓.太阳能作为首选的绿色可再生能源,其种类和应用范围不断扩大,而太阳能光热设备与建筑一体化越来越引起人们的关注.结合我国太阳能光热设备在建筑中的应用状况,探讨了太阳能光热设备与建筑一体化的概念、发展动态、设计途径与方法等内容.

太阳能光伏光热一体化组件的应用特性实验研究

介绍一种将单晶硅太阳电池与铜管水流通道通过特殊工艺粘结起来的光伏光热（PV/T）一体化系统。对该系统进行室外实际运行实验，测试并讨论该系统在晴朗或多云天气下以不同循环水流量、不同恒定水箱水温、不同初始水箱水温运行时的应用特性。结果表明：该PV/T系统的最佳水流量为1．1m^3／h；水箱内水温越高，系统发电效率越低；水箱初始水温越低，热效率和电效率越高。同时，通过对PV/T系统及固定支架式光伏发电（FPV）系统发电量的对比研究得出，PV／T系统比FPV系统日发电量仅少2％～5％。

光电幕墙技术在太阳能建筑一体化中的应用研究

简述了光电幕墙技术的国内外现状、系统工作原理及结构特点,分析了光电幕墙的性能指标、设计选用、施工安装等环节的技术要点,并以天津地区的光照条件为例进行了经济性分析,指出该技术在我国既有建筑节能领域的推广具有良好的经济效益和广阔的应用前景。

太阳能光伏光热一体化技术的研究及应用

太阳能光伏光热一体化系统既可以产生电能又可以回收热能。介绍了传统太阳能光伏电池热利用(PV/T)系统及新型PV/T系统的基本形式,分析了不同PV/T系统的特征。指出了太阳能光伏光热建筑一体化技术不仅能获取电能和热能,还可以有效利用所获取的能量,具有良好的应用前景。

太阳能光电-热一体化系统的热力性能实验研究

将热管应用于太阳能光电-热一体化(PV-T)系统,在进行光电转换的同时,降低了太阳能电池的工作温度而使其光电效率提高,还回收了部分热能,可以大大提高系统的能量利用效率。研制了热管式太阳能光电-热一体化实验装置,建立了系统的热力性能计算的数学模型,对该实验装置系统进行了光电效率、热效率的测试,并对系统热力性能包括能量效率、效率进行了计算和分析。实验结果显示:系统的光电效率为4.7%左右,系统的综合效率为49%左右,效率最大为8%左右,比单独利用太阳能光伏发电系统的效率有显著提高。综合比较了几种太阳能光电一体化系统,该热管式PV-T系统有较好的节能效果,并对系统提出了优化和节能建议。

非晶硅太阳能光电-热一体化系统实验与性能分析

为提高太阳能的利用效率的同时得到可资用的热水和电力,设计并制作一套非晶硅(a-Si)太阳能光电-热一体化(PV/T)实验装置,结合实验数据,计算PV/T系统的能量效率和效率,对系统的热力性能进行分析,并依此对系统提出优化和节能建议;对PV/T系统的能量输出与系统接收到的太阳辐射量的关系以及太阳电池的最佳倾角、方位角进行分析,为系统设计提供理论参考;还对系统的经济性进行分析,并与几种相近系统进行比较,结果显示非晶硅PV/T也具有良好的经济性。本文的研究结果可为该类系统的优化和应用提供理论参考。

太阳能光热建筑一体化的应用现状及展望

太阳能光热建筑一体化已成为当今世界建筑节能和环境保护的亮点。根据太阳能光热利用的普遍技术类型,简要分析了太阳能光热建筑一体化的特点。并结合国内外相关的政策和技术现状,对我国太阳能光热建筑一体化的推广应用和发展前景作出展望。

建筑太阳能光电热一体化系统的瞬态性能模拟

利用TRNSYS软件对重庆夏季建筑屋顶太阳能光电热一体化系统进行瞬态模拟分析计算,得到系统瞬时发电量与一段时间内累计发电量,光电热模块瞬时进出水温度与太阳能平板集热器瞬时进出水温度,系统一段时间内光电热模块累计有效得热量与一段时间内太阳能平板集热器累计有效得热量,系统的光电转换效率、光热转换效率以及太阳能综合利用效率。结果表明,建筑屋顶太阳能光电热一体化系统是重庆地区建筑太阳能光电热一体化系统适宜的型式。

新型太阳能光伏光热一体化系统性能实验研究

文章提出了一种新型热管式太阳能光伏光热(PV/T)一体化系统,并提出了能够表征主动式PV/T系统能量收益的参数—实际能量收益率。在同一工况下,对热管式PV/T系统和PV系统进行测试研究,分析不同影响因素对热管式PV/T系统光电转化效率、光热转化效率及实际能量收益率的影响规律。研究结果表明:当热管式PV/T系统的循环流量为320 L/h时,该系统的实际能量收益率最大;同一工质流量下,光热转化效率对热管式PV/T系统实际能量收益率的影响远大于光电转化效率;热管式PV/T系统的实际能量收益率比PV系统高29.09%。