太阳能驱动水蒸发装置中的碳基光吸收材料的研究进展

在全球水资源短缺与环境污染等严峻形势下,寻求一种清洁的获取洁净水资源的方式是必要的。太阳能作为取之不尽并且清洁无污染的能源,其应用包括光热、光电、光催化氧化等。其中,光热是能源转化效率最高的方式,而碳材料作为近年来受到重视的材料,有着来源广泛、价格便宜且环境友好等诸多优点。主要综述近年国内外研究的具有良好光热效应的碳材料及其复合材料,并且总结了一些新的研究思路和可以应用于光热转换的材料。     

基于太阳能驱动水蒸发的系统设计及研究进展

太阳能驱动水蒸发作为一种光热转换应用,由于光热转换效率高,且具有清洁水生产的工业潜力,从而引起了人们的关注。近年来,太阳能驱动的蒸发系统-将太阳能与热能的能量转换定位在空气/液体界面上,因其可以减少热损失并提高能量转换效率,已经被作为传统的体积加热蒸发的替代系统。讨论了如何实现高性能蒸发的系统设计策略,包括多孔纳米结构、界面蒸发结构和芯吸结构。介绍了太阳能驱动水蒸发的3种系统,即体积系统、界面系统和隔离系统。描述了将这种太阳能驱动的界面蒸发工艺应用于海水淡化和污水处理中的可能性,还讨论了其中存在的一些问题和挑战     

光热转换用碳基材料的制备及应用进展

光热转换技术可将太阳能转换为热能,是提升资源利用率、实现能源利用可持续发展的有效途径;碳基材料具有优异的宽光吸收性能和高的光热转换效率,是太阳能光热转换用的核心材料。该文系统综述了光热转换用碳基材料的研究进展,概述了光热转换的基本原理和碳基材料的分类,总结了光热转换用碳基材料的制备方法,分析了光热转换用碳基材料在海水淡化、废水净化、光热除冰、光热治疗和热能存储等领域的应用进展,并对光热转换用碳基材料的研究方向作出展望。     

全球最大太阳能空调在天津启用

天津海泰信息广场启用了远大空调有限公司提供的、目前全球最大的太阳能空调。该太阳能空调系统是由两台太阳能直燃机BYZH500、BYZ500，166个集热模块．阳光跟踪系统及相关控制部件构成，为大厦提供制冷和采暖。     

移动机器人能源自治研究与进展

针对国内外目前研究现状,主要介绍了实现移动机器人能源自治的方法.重点分析了基于太阳能的机器人能源自治系统组成,并分析了跟踪机构,太阳能光电转换,蓄电池充、放电等关键技术.结合现有实现方法的特点,探讨了移动机器人基于太阳能的能源自治发展趋势.     

太阳能电板自跟踪系统的设计

为了保证太阳能电板能够与太阳光保持垂直状态,实现较大的光电转换效率,设计了一种太阳能电板的二维跟踪系统。该系统采用视日运动轨迹跟踪和光电检测跟踪两种方式结合的方法,在不同的时间采用不同的跟踪方法,通过单片机STC89C52来控制两个步进电机转动,使太阳能电板与光线垂直。通过实验仿真和数据分析得出,这种方法有效地提高了光电转换效率,且控制方法简单,有利于广泛应用。     

太阳能—沼气制冷空调系统

介绍了以太阳能—沼气为联合能源的南方农家型制冷空调系统。该系统采用斯特林热机驱动制冷装置,自控调节,性能稳定,安全可靠,是一种理想的利用太阳能和沼气的制冷空调系统。     

利用太阳辐射能的理论研究

太阳辐射能可以转换为热能、电能和化学能。本文探讨这些转换过程中有效能量的获取问题。在热转换过程中，在漫射的太阳入射情况下，采用光学选择性的吸收器能明显地改善吸收能力。在太阳能电池、光化学转换和选择性的光热转换接收器之间存在着物理学的共同联系。本文将探讨这些能量转换过程中有效能量转换的效率上限。也谈及了人们愈来愈关心的光合作用作为太阳能利用中有待开发的能源系统的物理问题。     

太阳能与地埋管热泵联合采暖实验

为了考察太阳能光热系统的蓄热能力,以及太阳能地埋管热泵联合采暖空调是否满足建筑物能量供给,针对一栋220 m2的建筑物,建立了一套太阳能地埋管热泵联合采暖空调系统.以冬季采暖负荷作为建筑物的能量需求,在此基础上配置太阳能和地埋管系统.实验结果表明:通过太阳能光热跨季节采暖蓄热,可以使土壤温度提高3℃,制热机组能力提高8%,太阳能光热和地埋管热泵系统联合采暖切实可行.     

用太阳能再生的除湿冷却空调系统的构思

本文提出了一种利用液体除湿制冷的太阳能空调系统的设想,其最大特点是利用吸湿剂溶液代替冷冻水处理空气,取消了制冷装置,因而可在较低的集热温度下运行,其辅助加热方式可使系统在使用辅助热源时高效率地工作。     

ZnO和ZnO/Au纳米流体的制备及光热转换性能

太阳能光热利用是太阳能利用的重要方面,其中,纳米流体光学特性对太阳能光热利用效率起着决定性作用。通过水热法制备不同形貌的ZnO纳米颗粒,再利用硼氢化钠还原法将Au成功还原在ZnO纳米颗粒上,制备出ZnO/Au复合纳米材料。通过SEM、XRD表征ZnO和ZnO/Au纳米粒子的形貌结构与成分。经紫外/可见/近红外吸收光谱测试表明ZnO/Au纳米流体显著提高了在可见光波段的吸收。通过光热转换实验表明,花状ZnO纳米流体的光热转换性能优于棒状ZnO纳米流体, ZnO/Au纳米流体由于Au的等离激元效应,光热转换特性增强。当浓度为1.0 mg/mL时,棒状ZnO/10%Au纳米流体光热转换效率为59%,比纯导热油纳米流体提高16%;当浓度为0.5 mg/mL时,花状ZnO/10%Au纳米流体光热转换效率为71%,比纯导热油纳米流体提高28%。     

炭黑骨胶纳米流体的制备及其光热转换性能

以纳米流体为工作介质的直接光热转换是太阳能利用的重要部分, 纳米流体的制备受到众多研究者的关 注。炭黑具有化学性质稳定, 光谱吸收宽等特点, 作为纳米添加颗粒在太阳光吸收与光热转换领域应用广泛。然 而, 炭黑极易团聚, 影响了其在纳米流体中的推广应用。利用环境友好型的骨胶与炭黑通过球磨法制备炭黑骨胶 纳米复合材料, 提高炭黑在去离子水基液中的分散稳定性。通过扫描电镜(SEM), 紫外- 可见- 近红外分光光度计 (UV-vis-NIR) 和自组装的光热转换装置等对样品性能进行表征。结果表明, 炭黑骨胶纳米流体解决了炭黑易团聚的 问题, 具备较好的分散稳定性和光热转换性能, 质量分数0.006% 的炭黑骨胶纳米流体光热转换效率可达94%, 较去 离子水基液提高了20%。     

太阳能制冷技术的特点与现状

太阳能制冷具有环保节能的优点．介绍了各种太阳能制冷技术的原理、特点及存在问题,指出提高太阳能的利用效率和降低成本是其实用化的关键所在。     

量子点在太阳能转化过程中的应用

利用清洁可再生的太阳能是人类从根本上解决能源危机和化石燃料使用所带来环境污染问题的最有效的途径之一,而将光能转变为电能的太阳能电池是人类利用太阳能的主要途径。当前已经出现了多种新的用于提高太阳能电池的光电转化效率以及降低太阳能电池成本的技术。其中,利用量子点半导体作为吸光材料直接用于光电转化或者敏化低成本的金属氧化物间接用于太阳能的转化,是相对新并且有前景的技术之一。针对基于量子点的太阳能电池的研究在过去十年中已经取得了显著的成果,文中在对基于量子点的太阳能电池基本原理作简要介绍的基础上,从几个特殊例子出发介绍了相关研究工作的最新进展。     

太阳能光伏发电与建筑一体化

太阳能光伏发电是新能源和可再生能源的重要组成部分,被认为是当前世界上最具发展前景的新能源技术.针对太阳能利用和建筑一体化这一新的课题,简述了太阳能光伏发电的工作原理,详细阐述了太阳能光伏与建筑集成系统的组成结构及其功能,并对太阳能光伏发电与建筑一体化的优点和存在的问题进行了详尽的分析.同时,根据目前我国太阳能光伏发电和太阳能光热利用技术日趋成熟的现实,提出了太阳能光伏发电与建筑一体化的发展方向,并预测了其未来的发展.     

太阳能光伏发电与建筑一体化

太阳能光伏发电是新能源和可再生能源的重要组成部分,被认为是当前世界上最具发展前景的新能源技术.针对太阳能利用和建筑一体化这一新的课题,简述了太阳能光伏发电的工作原理,详细阐述了太阳能光伏与建筑集成系统的组成结构及其功能,并对太阳能光伏发电与建筑一体化的优点和存在的问题进行了详尽的分析.同时,根据目前我国太阳能光伏发电和太阳能光热利用技术日趋成熟的现实,提出了太阳能光伏发电与建筑一体化的发展方向,并预测了其未来的发展.     

PV-SAHP/HP复合系统不同运行模式下系统性能的实验研究

为拓展太阳能的利用方式,减少能源消耗,将光伏-太阳能热泵与热管进行有机结合,提出了光伏-太阳能热泵/热管复合系统的思想;设计并搭建了光伏-太阳能热泵/热管复合系统实验测试平台,对热管单独运行和热泵单独运行模式下系统的性能进行了实验研究.结果表明,在热管单独运行模式下,系统的日平均光热效率低于普通的PV/T系统;而热泵单独运行模式下,系统具有较高的日平均光热效率及热泵的性能系数.     

基于建筑虚拟储能的太阳能光伏制冷系统供需匹配性研究

针对太阳能光伏制冷系统使用过程存在的供需不匹配现象,充分利用建筑本身的热惰性和蓄热属性,展开基于建筑虚拟储能的供需匹配性研究。首先,基于DeST建立了上海地区典型办公建筑,在完成可靠性验证的基础上,设计了太阳能光伏制冷系统并预测了典型日光伏阵列的逐时发电量。然后,确定了虚拟储能的充放时间和对建筑负荷的消减情况,并基于虚拟储能技术对制冷机电耗进行了优化,采用本址供能满足负荷占比(OEF)以及本址供能满足自消费占比(OEM)2个评价指标对系统供需匹配进行评价。结果表明:采用虚拟储能后,系统OEF从75.76%提升到86.54%,OEM从75.73%提升到91.05%,当日最大余量电量消减幅度可达54.81%。