自然冷却下太阳能PV板发电效率的影响研究

基于一维稳态传热模型,通过数值模拟与计算,进行了自然冷却条件下散热肋片对PV板发电效率的影响研究,对不同因素包括PV板水平倾角、空气温度、风速和肋片高度等对PV板发电效率的影响进行了研究,研究结果对于PV板被动式冷却设计具有一定的实际意义和参考价值。

环境风下太阳能PV板对流散热特性实验研究

在实验室条件下,通过建立环境风道,采用电加热的方式,对PV板在环境风下的对流散热损失进行实验研究。考察倾角α、风向角θ、风速V以及热流密度q对PV板表面对流散热特性的影响,得到了不同条件下PV板表面平均对流热损失努谢尔特数Nu的变化规律。结果表明,在任意风向角下,当风速较小时,Nu对PV板倾角变化并不敏感,但是随着风速的增大,倾角对Nu的影响不断增大。当PV板在背风侧时,Nu随着倾角的增大有一个迅速减小的过程;此外,以风速1m/s为转折点,低风速下Nu随风速的变化规律与高风速下明显不同。

光伏-光热复合装置内流动与传热的数值研究

对用于建筑物立面的空气冷却型光伏光/热一体化装置(BIPV/T)内流动与传热特性进行了数值研究,获得了不同流道结构参数和气象参数下BIPV/T装置内部及附近区域的温度场和速度场。研究表明,BIPV/T装置的空气流道高度对PV板温度的影响较小,流道高度在2～4 m时,其高度越低,PV板温度越低;增大流道出口尺寸可降低PV板温度,但出口尺寸越大时,温度随其变化越小;流道出口尺寸固定时,存在一个最佳的装置流道深度尺寸,使PV板的温度达到最低。该研究结果对合理优化BIPV/T装置的结构设计具有参考价值。

太阳能发电与手摇发电相结合的户外电源

利用手摇发电机和太阳能PV板对锂电池进行充电,再通过LM317三端集成稳压电路输出电压,实现为负载供电。利用Multisim对设计中的充电电路,稳压模块进行了仿真测试,得到的仿真结果符合理论依据。

考虑环境对流换热的光伏组件热行为分析

光伏组件发热会降低组件发电效率,因此有必要对不同对流换热环境下PV板的热行为进行分析。研究建立了精细的PV板-环境模型,分别包括玻璃、EVA粘结层、电池层、背板和空气,并基于仿真软件的太阳加载模块和对流换热模块实现江苏丹阳地区安装倾角27°、发电效率14%的PV板热行为的数值模拟。无风工况模拟结果与相同条件下实验测量结果较为接近,表明模拟方法的可靠性。有风工况下,PV板最大温升在5 ℃以内,表明适当的强制对流能够有效控制PV板发热问题。