基于相变流体的热管式太阳能PV/T热电联供系统实验研究

文章分别搭建了基于水和相变流体的热管式PV/T热电联供系统实验台,测试分析了相同工况下两个系统的光伏板表面温度、换热水箱温度、热/电功率、热/电效率及综合效率。研究结果表明,在测试工况下,与基于水的热管式PV/T热电联供系统相比,基于相变流体的热管式PV/T热电联供系统光伏板表面温度降低了2℃,蓄热水箱水温升高了1.3℃,日均电效率相对升高了0.8%,日均热效率相对升高了7%,日均综合效率相对升高了10.2%。该研究结果为相变流体在太阳能储存领域的应用提供参考。

新型管板式太阳能PV/T集热器光热特性研究与优化

为提高太阳能光伏/光热(PV/T)集热器全年运行效率,提出一种新型管板式太阳能PV/T集热器结构,并针对该集热器光热传递与光电转换过程进行分析,建立水和空气同时运行时的二维非稳态传热数学模型;在验证模型可靠性的基础上,模拟研究空气流道高度和空气流量等设计参数对PV/T集热器光热、光电特性的影响。结果表明,空气流道高度为15 mm时,PV/T集热器光电光热综合性能效率最佳;在所研究的工况下,该集热器的光电光热综合性能效率为0.84~0.87。

热管式PV/T热水系统性能的实验研究

搭建了热管式PV/T(photovoltaic/thermal)热水系统的实验装置,测试了太阳辐射强度、室外空气温度、联箱入口水温和循环水量等因素对系统性能的影响.结果表明:由于光伏电池覆盖率高和PV板背板材料导热性能低,系统热效率低于30%;随着太阳辐射强度和室外空气温度的增加,系统的热效率线性上升,电效率线性下降;联箱入口水温和循环水量对系统的热性能影响明显,对电性能影响不大.

热管式PV/T热泵系统在农村住宅建筑中的应用研究

根据北京地区的气候条件及太阳能资源情况,提出了热管式PV/T热泵系统在北京农村地区典型住宅建筑中的三种应用方案,并对不同应用方案的全年工况进行了对比分析,选出了最经济合理的方案。

新型热管式PV/T组件综合效率提升的实验研究

针对PV/T组件的特性,通过从吸热导热材料特性、太阳电池特性及导热性能这3个方面进行研究,最终得出若要同时提升PV/T组件光电转换效率和集热效率,宜选用高导热系数的EVA封装材料、低温度衰减系数的多晶黑硅太阳电池,并可通过填充石墨烯填缝料增大吸热材料的热传导面积,由此研发出一种新型热管式PV/T组件,通过第三方检测机构的检测发现,新型热管式PV/T组件达到了提升综合效率的目的。

热管间距及空气层对PV/T系统性能的模拟研究

以系统光热光电效率为依据,通过Matlab模拟的手段,研究热管间距、有无空气层及空气层的厚度等结构参数变化对热管式PV/T系统综合性能的影响。可准确捕捉各个结构参数下热管式PV/T系统特性。研究结果显示：随着热管间距的增大,系统光电输出和总得热量均出现下降趋势;集热器存在空气层的热管式PV/T系统在光热性能方面具有优势,而无空气层的系统具有更高的光电效率;空气层厚度为2.5 cm可获得更高的光热效率,集热器电效率几乎不受空气层厚度变化的影响。

空冷式PV/T系统实验性能分析

本文提出1种基于微热管阵列的空冷式PV/T系统,设计并搭建了系统实验测试平台,对典型工况下系统性能进行研究,分析辐照度、环境温度以及风速对系统性能的影响。结果表明:典型工况下系统日均电效率为11.79%,热效率为24.75%,综合效率为55.78%;实验测试范围内保持其他因素基本不变的情况下,系统综合效率与辐照度、环境温度及风速呈正相关。此外,将本系统与现有的空冷式PV/T系统从实验可操作性、系统制作工艺以及综合性能等方面进行对比,本系统均表现出一定的优势,可更有效实现光伏余热的高效利用。相关研究成果有助于在太阳能光伏建筑、太阳能干燥农产品、药材等相关领域提供技术支撑与数据参考。