直膨式太阳能PVT热泵热水系统运行性能仿真与分析

直膨式太阳能光伏光热(photovoltaic-thermal,PVT)热泵是一种综合利用太阳能资源的新型高效技术。为探究不同环境条件以及系统配置方式对直膨式太阳能PVT热泵热水系统运行性能的影响,基于能量平衡原理在Matlab平台上建立了系统的仿真模型,基于临港地区的环境数据,分析了各季节典型日下不同配置系统的热水供应性能以及发电增益的全年波动情况。结果表明,随压缩机理论输气量的减小,热水系统的性能系数(coefficient of performance,COP)有所提高,但所需的加热时间增加,系统的全年发电增益随理论输气量的减小而减小。

回质回热过程对硅胶-水吸附机性能的影响及优化分析

在硅胶-水吸附机组中,采用水作为热管工质,这样使得热管工质和制冷工质一致,避免了不同工质而引起的渗漏问题。机组的加热/冷却切换是通过控制水路阀门来实现的,所以系统无需真空阀门。另外,在两个隔离器水盘间,安装了毛细管,这样可以避免单个吸附床缺水问题。对机组进行了回质和回热研究。回质过程可以有效提高系统的性能,进一步研究了热水进口温度对回质过程的影响。最后研究了回热对系统COP的影响,并讨论了回热过程的优化。研究表明:机组具有较好的吸附制冷性能,当热水进口温度/冷却水进口温度/冷水出口温度分别为79.2/29.6/14.9℃左右,回质时间为90s,回热时间30s,机组的制冷功率为15.3kW,性能系数(COP)为0.50;当热水进口温度/冷却水进口温度/冷水出口温度分别为64.8/29.6/15.2℃左右,回质时间为180s,回热时间30s,机组的制冷功率为7.5kW,COP为0.36。

太阳能光热幕墙的性能测试与分析

本文提出光热幕墙,即将太阳能光热部件作为建筑构件,安装在建筑的墙体作为建筑的外围护结构,并搭建了以光热构件为墙体的房间,对光热幕墙的集热性能以及热工性能进行了测试与分析。测试结果显示光热幕墙系统月平均效率约为50%,光热幕墙的月平均传热效率在0.86 W/(m2·K)至1.99 W/(m2·K)之间波动,并对保温层对光热幕墙的影响进行了分析。

管板式PV/T组件结构参数优化

以无玻璃盖板管板式PV/T组件为研究对象,采用Trnsys软件仿真与实验测试相结合的方法,从发电角度确定吸热板厚度、换热管数量及换热管管径;从成本角度提出适用于不同效率组件、不同光资源区域工况下的最佳设计参数。结果表明:换热管管间距、吸热板厚度和换热管内径对管板式PV/T组件发电性能的影响程度依次减小;以实现PV/T发电性能不低于传统PV组件为目标,换热器结构参数建议为吸热板厚度0.4 mm、换热管管径6 mm及换热管管间距不大于99.2 mm;以全生命周期内总投入最低为目标,Ⅱ类光资源地区最佳管间距为70.86 mm,Ⅲ类和Ⅳ类光资源地区的最佳管间距为82.67 mm;优化后PV/T组件的太阳能利用率达到42.75%~48.69%,发电效率比传统PV高1.17%~2.08%。