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。     

肋片几何参数对肋片管表冷器性能影响的数值模拟

本文通过数值计算的方法,应用FLUENT软件对表冷器干工况进行了三维数值模拟。在模拟过程中,考虑了肋片管管壁面对肋片导热所引起的肋片表面温度分布场对换热的影响,分析了不同肋片高度、厚度以及肋片间距对肋片管表冷器换热性能的影响,同时讨论了肋片不同几何参数对表冷器肋片管肋片效率的影响。根据分析,建议肋片厚度取0.2～0.4mm,肋片间距取2.4～3.2 mm,肋片高度不超过18 mm。     

管板式光伏光热系统性能实验研究

介绍管板式光伏光热模块结构。建立实验系统,进行光伏光热系统性能实验,测试计算系统发电效率、热效率。实验地点为天津,实验时间为2019年12月至次年2月。选取2020年1月某个晴朗日的实测数据进行分析,测试时间为6:40—17:40。太阳辐照度先升高后下降,在午间达到最大,系统发电效率的变化趋势与太阳辐照度变化趋势基本一致。测试时间内,日均系统发电效率为7.8%,最大系统发电效率为11.3%。光伏电池板温度先升高后下降,与太阳辐照度相比,变化有所延后。光伏电池板最高温度为56.9℃,说明循环水对降低光伏电池板温度有一定作用。蓄热水箱温度在16:00左右达到最高(53℃),此后随着太阳辐照度和光伏电池板温度的降低,蓄热水箱温度开始下降。平均系统热效率为31.5%。     

太阳能光伏烟囱通风与能效匹配分析研究

为提高太阳能综合利用,光伏组件耦合太阳能烟囱系统实现了自然冷却的同时利用光生伏特效应将太阳能转化为电能为设备供电。本文通过多物理场软件建立二维光伏烟囱模型,探究了太阳能光伏烟囱室内流动和热环境变化,并分析了系统的通风性能和发电性能。结果表明,系统通风性能随着光照强度的增强而不断增大,发电功率也不断增大。在光照强度为1 000 W/m²时,其光伏发电功率达到58 W。本研究将为光伏太阳能烟囱分析提供理论基础和技术支撑。     

肋片式石蜡蓄热研究

文章通过在光滑圆管上加入肋片用来增强空气与石蜡之间的传热效果,通过建立数值传热模型并对于不同肋间距、不同肋片高度的蓄热风管进行传热效果的对比,结果表明,在空气进口速度0.5m/s,初始进口温度为333K,随着蓄热时间的变化调整进口温度的变化条件下,肋间距150mm的整体传热效果最好;石蜡的熔化体积随着时间以及进口温度的增加而上升,但熔化速率逐渐下降;肋片高度为2.5mm时相较于其它四种肋高的综合传热效果好;石蜡蓄热体放热前6小时空气平均得热量约为48.44W,后4小时得热量约为46.86W。     

中新天津生态城泵站中光伏发电技术的应用

介绍了生态城青坨子泵站光伏发电技术应用的背景.阐述了光伏发电系统的原理、功能及结构组成.预测了并网型屋顶光伏电站的效益,确定采用单块最大发电功率202 W太阳能电池板3×13块,峰值发电功率为7.8 kW.蓄电池选用12V、100 Ah共38块.最后,总结了光伏电站在泵站的应用中需要注意的问题.     

基于坡屋顶光伏板通风腔的散热仿真实测分析

光伏屋顶带通风腔可以加强组件与空气的对流换热,改善屋顶热工性能并提升光伏转换效率。本文通过红外热像实地测试沪上生态家坡屋顶的光伏组件背板温度,并与数值模拟相结合,在验证数值理论分析的可靠性后同时对通风腔高度降低组件背板温度的作用规律进行进一步分析。研究结果表明,通风腔增高的确会降低背板温度,但稳定的降温作用并不明显。在风行进方向上刚刚进入通风腔时存在一个"S"段,位于此段内组件被降温作用尤其明显,在光伏布置组件时可以利用间距变化营造"S"段效应加强背板换热。     

光伏/光热一体化热电性能的实验研究

以上海市独栋住宅建筑屋顶光伏/光热一体化(PVT)系统为研究对象,对系统运行的集热与发电性能进行了实证研究.通过对系统运行参数的连续监测,实证了系统集热量、集热效率、发电量及发电效率等指标.研究结果表明:系统集热效率为33.72％,发电效率为10.33％,平均一次能源效率为66.74％;同时,由于PVT系统的冷却作用,相比于普通的光伏(PV)系统,PVT电池片温度相对较低,发电效率维持在较高的水平;由于技术限制,其单位功率(发电)成本为15.48元/W,相对于单独的光伏和光热系统,经济成本仍偏高.     

重庆地区太阳能光伏发电潜力分析

该文对重庆市太阳能资源进行实际测试与分析对比;并采用PVsyst软件对单、多晶硅和非晶硅太阳能电池组件的比功率发电量进行模拟;将光伏发电与常规发电技术对比,计算光伏发电成本与投资回收期。结果表明,重庆地区非晶硅太阳能电池板的比功率发电量大于单、多晶硅的比功率发电量,光伏发电成本约为常规发电技术的2~3倍。     

基于光伏系统发电效率及升压器仿真实验探究

本文介绍了光伏发电系统DC/DC变换器中Boost升压电路的工作原理,同时详细阐述了光照强度、温度及外接RL阻值对光伏电池输出特性的影响.本文以新能源发电仿真设备为实验对象,模拟太阳能发电现场,并基于组态王软件对光伏发电系统进行仿真,通过仿真结果可以更好地观察DC/DC变换器的工作过程及光照强度、RL阻值与光伏发电效率的关系,为光伏发电系统得到最大功率追踪点提供实验支撑.     

光伏热电通风系统多场建模及其参数特性分析

光伏热电通风系统是一种结合光伏发电和温差发电的新型通风系统,具备高效利用太阳能并直接转化为电能的能力,其发电性能与温度直接联系。以往的研究集中在光伏热电发电系统的性能分析,缺乏对光伏热电通风系统的多场建模和性能分析。建立光伏热电通风系统的传热模型,探究光伏热电通风系统在不同聚光下太阳辐照强度(简称聚光辐照强度)CG,以及不同通风速率条件下系统的温度分布和发电性能,分析各影响因素对系统发电性能的作用机制。基于以上分析,确定系统更优的聚光辐照强度和通风速率。结果表明,当聚光辐照强度从100 W/m²增大至3000 W/m²时,系统总输出功率从0.01099 W增大至0.263 53 W,当通风速率从0.25 m/s增大至4.5 m/s时,系统总输出功率从0.241 88 W提升至0.284 55 W。相关研究对光伏热电通风系统多物理场建模提供有价值的理论依据和技术支撑。     

太阳能光伏发电并网电站设计与研究

以华中科技大学太阳能光伏发电并网示范电站为例,从设计、应用等角度对太阳能光伏发电并网电站进行了浅析。该电站太阳能电池板总功率18360W,选用日本MSK公司的170型单晶硅太阳能电池板108块,分9组,每3组接一个SMC6000型逆变器。太阳能电池方阵的倾角为35°,在设计中应考虑风力和温差等影响因素。选用SBCP控制器进行系统检测和数据传输。介绍两种“孤岛效应”的检测方法。最后列出了该电站某天的发电数据。     

定热扰条件下被动系统墙体释冷特性影响因素分析

加肋重型墙体是利用围护结构热惯性去除建筑室内发热量的一种被动控制室温技术。本文建立了16种不同形式肋片的物理模型,利用CFD数值模拟与正交试验相结合的方法,研究肋片高度、厚度、间距以及肋片布置位置对墙体释冷特性的影响。结果显示,肋片高度对时间常数有一定影响,而肋片间距、厚度以及布置位置对时间常数的影响不显著;对释冷速率远期稳定值而言,肋片间距及肋片厚度的影响显著,而肋片的布置位置和肋片高度的影响不显著。肋片布置位置主要影响对流换热系数的发展稳定性,从而影响室内温升的波动情况。     

基于数值模拟的肋片管换热器优化分析

利用MATLAB曲线拟合以及Fluent模拟的方法对等厚环肋传热过程进行数值模拟分析.模拟过程中,分析探讨了肋片厚度,肋片高度对散热量,肋片效率的影响,并综合考虑各种参数,优化等厚环肋的结构.     

正弦型肋片太阳能空气集热器的数值模拟

本文提出了一种正弦型肋片太阳能空气集热器,采用三因素三水平的正交试验法,对不同肋片参数的模型进行数值模拟,得出最优肋片参数组合为:波纹幅值15mm,波纹周期100 mm和肋片高度45 mm.研究表明:在10时至15时的典型工况下,太阳辐射照度变化集热效率的影响较小.空气流量在0.03～O.08kg/s范围内,相较平板型肋片太阳能空气集热器,正弦型肋片太阳能空气集热器的平均集热效率高约4.9％、热迁移因子高约0.045,其热损系数则降低0.112 W/(m2·K),表明优化后太阳能空气集热器具有较高的集热性能和较低的热损失.     

风冷式建筑一体化光伏光热组件夏季性能研究

将平板微热管阵列与碲化镉太阳能光伏组件相结合,采用空气循环冷却的形式,构成风冷式建筑一体化光伏光热(BIPV/T)组件,将其应用于建筑墙体并设计风冷式系统,对其组件进行光电光热与传热性能测试。实验测试结果表明,在室外环境温度平均值为38.2℃,太阳水平辐射强度为789 W/m~2时,BIPV/T组件背板温度平均值为44.7℃,瞬时光电效率最大值达到5.74%,全天平均光电效率为4.52%,平均光热效率为48.02%,平均总利用效率为52.54%,组件总发电量为0.74 kW·h,总集热量为28.33 MJ。应用热流计法测试BIPV/T组件传热性能,在有、无机械通风条件下,传热系数分别为0.124和0.281 W/(m~2·K),机械通风条件下,组件背板温度平均值降低12.8℃。通过设置不同南侧墙体组件,建立建筑模型,模拟建筑热环境,结果表明BIPV/T组件与BIPV组件相比,全年总冷负荷降低了4.80%,逐时最大冷负荷降低了13.35%;与常规节能标准围护结构相比,厚度减小了148 mm。     

太阳能建筑光伏/热电系统(PV/TV)性能研究

本文将太阳能电池板、集热器、热电发电片结合起来,设计并开发制成了一套光伏/热电系统(PV/TV),在利用太阳能电池发电的同时,可将热量收集并利用其发电。而后将这种系统在北京地区进行了室外模拟实验,测试并讨论了该系统在4～10月的发电性能,对PV/TV系统在光伏建筑中的应用进行了初步探讨。结果表明,相对于单纯的光伏发电系统,PV/TV系统单位面积发电效率有5%～15%的提高。     

天津文化中心光伏系统电池板清洁与维护研究

介绍积灰对光伏发电性能的影响,国内外光伏电池板清洁与维护研究的现状;总结光伏电池板清洁与维护方法;结合天津文化中心商业体屋顶光伏建筑一体化工程,介绍光伏电池板清洁与维护的实施方案;目的在于为光伏发电项目的决策、设计方案与运行管理提供科学依据.     

太阳能CPC聚光建筑屋顶热电性能及建筑节能的理论研究

提出了一种附带有雨水收集功能的与建筑耦合的CPC聚光光伏系统,该系统主要包括集水箱、CPC、光伏电池板和矩形铝管等。利用集水箱进行雨天补水,晴天放水;CPC、光伏电池板置于屋顶表面,进行高效发电的同时,避免阳光直射辐射造成室内冷负荷增大;光伏板背部的中空铝制基板内嵌于建筑屋顶,其内通有收集的雨水,有效带走光伏余热。分析了冷却水流速和温度、聚光倍数对CPC聚光水冷系统性能的影响,室外空气流速和辐照度对3种不同形式光伏电池性能的影响,以及该系统的经济性。该系统降低了阳光直射屋顶表面所带来的建筑得热,有效降低了室内冷负荷,同时收集了雨水,并获得高品位电能,实现了与建筑的高度耦合及光电光热的综合利用,有效地降低了建筑能耗。     

冷却光伏板的毛细管换热装置设计与传热分析

为提高光伏板发电效率以及废热利用,提出了一种冷却光伏板的毛细管换热装置。同时,为分析该换热装置的换热性能,应用CFD软件对换热装置进行了传热性能的数值模拟分析,分别研究了在不同入口流速,不同温度条件下换热器的换热性能。结果表明,冷却水的出口温度随着入口水流速的升高,水温的降低而降低,最后趋于一个相对稳定的值;换热量随着流速的增加,入口水温的降低而升高,同时,流速的增加对换热量的提高作用更加明显。