拉萨地区传统藏式民居PVT供暖系统性能研究

在分析总结藏式民居建筑特点和节能特性的基础上,选取拉萨地区低层居住建筑为研究对象,设计了水冷型光伏光热一体化(Integrated Photovoltaic Thermal,PVT)供暖系统,对其性能进行了实验研究和模拟分析。PVT系统集热和发电性能实验结果表明:合适的流量和较低的初始温度有利于系统获得更高的集热效率,运行流量和初始温度变化对PVT组件的发电效率影响都较小。采用TRNSYS软件模拟了PVT供暖系统在拉萨地区传统藏式民居典型建筑中的运行情况,模拟结果表明:所设计的PVT供暖系统能够满足典型建筑的卧室供暖、全年生活热水需求,全年太阳能保证率能达到80.3%。探索了利用低品位太阳能实现拉萨地区传统藏式民居供暖的可行性和技术方案,为我国严寒和寒冷地区的清洁供暖和太阳能建筑一体化应用提供了新思路。

太阳能-空气能双源直膨式热泵系统夏季冷热电性能研究

本文设计了一种基于微热管阵列的太阳能-空气能双源集热蒸发(冷凝)器及双源直膨式热泵系统,该系统可有效降低光伏组件温度提升光伏发电效率,同时可实现制热和制冷功能,是一种多能互补可满足多种用能需求的新型建筑供能系统形式。搭建了太阳能-空气能双源直膨式热泵系统实验台,并对系统在夏季典型工况下的发电、供冷与提供生活热水性能进行实验测试与分析,结果表明,双源直膨式热泵系统制热运行时,PV/T组件工作对光伏组件起到了显著降温作用,相比于热泵不运行工况,组件光电功率提高56.43%,光电效率提升53.15%;双源直膨式热泵系统将180 L水由20℃加热至50℃的制热过程,系统平均制热COP为4.59,集热功率为3.20 kW,总发电量为1.43 kW·h,总耗电量为1.36 kW·h;由12℃冷却至7℃的制冷过程,系统平均EER为2.29。

独立建筑光伏-光热-土壤源热泵一体化系统设计

针对边远无电网覆盖地区小型独立建筑用电及取暖困难问题,基于光伏/光热一体化技术,提出一种适用于此类地区的光伏-光热-土壤源热泵一体化系统设计方案。介绍该电热联供系统的组成部分、运行方式等;通过建筑负荷统计及光伏/集热组件、热泵机组及储能等设备参数计算,在选定系统各部分配置的基础上,实现该系统的设计。

石蜡为介质的一体化太阳能热泵热水器实验研究

本文提出了1种新型蓄能型一体化太阳能热泵热水器系统(SHPWHICSE),搭建了实验测试装置。在南京地区春季典型工况下,对集热/蓄能/蒸发一体化太阳能热泵热水器系统充灌蓄能材料石蜡前后的蓄能特性进行了实验研究。结果表明:充灌相变材料石蜡后,相变材料通过固-液相变储存足够的太阳能,SHPWHICSE系统可保证在1天中任意时刻启动。采用石蜡为蓄能介质的一体化太阳能热泵热水器系统的COP和得热效率均高于未充灌相变材料的系统。太阳辐射强度的不稳定波动对采用石蜡为蓄能介质的一体化太阳能热泵热水器系统得热效率的影响比其对未充灌相变材料的太阳能热泵热水器系统的影响小。

晶体硅太阳电池热电集成组件的集热特性

【目的】研究晶体硅太阳电池作为集热芯实现热电集成的可行性。【方法】基于硅基太阳电池的输出特性,通过优化设计组件结构和层压工艺技术条件,研制出晶体硅太阳电池光伏光热一体化集成组件。【结果】对组件集热性能进行了室外实地实验测试和对比试验,发现热电集成单组件发电峰值功率达到100 Wp,同时可平均日产40~60℃热水50kg,综合利用效率达到50%以上。【结论】试验表明将太阳电池片作为热水系统吸热板芯片是可行的,且组件的热电性能均能得到有效改善。