光伏直驱式热水系统流量特性的实验和理论研究

提出一种光伏直驱式热水系统,并建立系统的流量模型,研究和比较3种不同的连接方式(直接连接,光伏分组连接,通过最佳功率输出控制器(MPPT)连接)下系统的流量特性。搭建实验系统,实验验证模型的准确性。结果显示:在相同的启动辐照下,随着辐照度的增大,使用直接连接方式时,系统流量先增大后基本恒定;使用光伏分组连接的方式时,系统流量先基本恒定后逐渐变大;使用有MPPT的连接时,系统流量基本呈线性升高。此外,直接连接方式所需的太阳电池最多,采用有MPPT的连接方式所需的太阳电池最少且其太阳电池的输出效率也最高。但光伏分组连接方式最具经济性。考虑到经济性和稳定性,光伏分组连接方式应为此类热水系统的首选连接方式。该研究可对光伏直驱式热水系统中光伏与泵的连接方式的设计提供参考和依据。

光伏热水系统在不同温度工况下的热性能研究

介绍了一种将光伏发电与储热水箱相结合的热水系统,并对该系统在3种不同环境温度工况下的系统热性能进行了测试。结果表明,当光伏组串表面接收的太阳辐照量最大时,该系统的转换效率未必最高;同时,环境温度会对系统的转换效率产生影响,但环境温度并不是唯一的影响因素。

太阳能光伏热水系统的能量梯级利用

为了实现太阳能光伏发电系统中用于冷却太阳能电池的低品位热能利用,本文提出了太阳能光伏热水系统。通过对单体光伏光热系统(PV/T)的实验研究表明,在单体PV/T放置角度为30°,流量为200 L/h时,集热效率可达到最大值65.6%,系统的平均发电效率为14.3%,瞬时综合效率最大为83%,达到了能量的梯级利用。

光伏光热联合热泵热水系统仿真优化及经济性

针对济南市某别墅生活热水需求,采用TRNSYS软件建立PV/T(光伏光热)联合热泵系统(PV/T集热器联合水源热泵机组)仿真模型。将最小系统生命周期成本作为目标,对优化变量(PV/T集热器面积、PV/T集热器倾角、集热水箱容积、蓄热水箱容积、水源热泵机组额定制热量)进行寻优,确定PV/T联合热泵系统最佳设备配置。将燃气热水器制备生活热水方案作为对比方案,评价PV/T联合热泵系统的经济性。当PV/T集热器面积为20 m^(2)、PV/T集热器倾角为30°、集热水箱容积为3 m^(3)、蓄热水箱容积为1 m^(3)、水源热泵机组额定制热量为5.6 k W时,系统生命周期成本最小。水源热泵机组额定制热量对系统生命周期成本影响最大,PV/T集热器倾角影响最小。PV/T联合热泵系统与对比方案的差额投资回收期为2.1 a,PV/T联合热泵系统的经济性理想。