空冷型光伏双层窗在华东地区的热性能模拟分析

从实际制作工艺出发,设计空冷型光伏双层窗,建立理论模型.以合肥为例,对华东地区的办公室进行了性能模拟并与普通光伏窗和中空型光伏双层窗进行了对比分析.结果表明:虽然在冬季采暖季节,空冷型光伏双层窗得热量低于单层光伏窗和中空型光伏双层窗,但是相比于单层光伏窗和中空型光伏双层窗,空冷型光伏双层窗更加能够有效地抑制夏季室内得热,减少了夏季室内冷负荷,分析结果将为光伏电池在建筑窗体上的应用提供参考依据.     

光伏双层窗的综合性能研究

在香港地区建立了光伏窗综合性能实验台,对单层光伏窗、双层光伏窗、通风双层光伏窗等3种结构的光伏窗性能进行对比实验,研究了3种光伏窗结构对建筑得热、建筑采光和光电转换的不同影响.结果显示,在亚热带气候地区的夏季,通风双层光伏窗可以明显减少建筑得热,降低空调负荷,同时还降低了光伏电池温度,有利于光伏玻璃的稳定运行和效率提高.     

国内可再生能源文献信息

GN090301 光伏双层窗的综合性能研究.裴刚,季杰,蒋爱国,等.太阳能学报,2009,30(4):441-444. 建立了光伏窗综合性能实验台,对单层、双层和通风双层3种结构的光伏窗性能进行对比实验,研究了3种光伏窗结构对建筑得热、建筑采光和光电转换的不同影响.结果显示,在亚热带气候地区的夏季,通风双层光伏窗可 以明显减少建筑得热,降低空调负荷,同时还降低光伏电池温度,既有利于光伏玻璃的稳定运行,又能够提高光伏电池的效率.     

光伏百叶窗角度控制优化与能效性能模拟研究

通过将光伏百叶和双层通风窗有效结合,提出一种新型双层通风光伏百叶窗(PV-Blind),并利用EnergyPlus对双层通风光伏百叶窗的综合能耗和发电性能进行模拟,基于在不产生眩光的条件下综合能效最佳提出一种新的角度控制优化策略。在该角度控制优化策略基础上对双层通风光伏百叶窗的通风模式进行优化设计,并将其与夏热冬冷地区非晶硅双层通风光伏窗(PV-DSF)和中空型光伏窗(PV-IGU)进行对比分析。模拟结果发现,相较热压通风模式和不通风模式,自然通风模式下双层通风光伏百叶窗的全年综合能耗可分别减少5.85和17.73 kWh;相较PV-DSF和PV-IGU,双层通风光伏百叶窗可分别节能52.27%和51.48%。     

光伏窗的热光电能量性能

利用实验数据验证了内嵌于建筑能量与环境综合模拟软件ESP-r的光伏窗传热、采光、太阳能发电的数学模型,自然采光即室内照度的数学模型采用了daylight coefficient模型,利用验证过的数学模型模拟了位于香港地区的典型办公建筑装配单层吸收窗、单层光伏窗、双层通风光伏窗时的能量性能。结果表明:双层通风光伏窗的综合能量性能最好,窗体的太阳能发电量和综合能量性能受窗体朝向的影响很大;在香港地区,西向光伏窗的能量性能最好、发电量最大。     

基于夏热冬冷气候冬季非空调工况的真空水流窗热性能测试

真空水流窗是一种新型透明围护结构技术,其应用能够降低建筑能耗.在成都市搭建试验测试平台,进行真空水流窗、中空水流窗和双层水流窗的对比试验,分析真空水流窗在冬季非空调工况下的热性能.结果表明,真空水流窗和中空水流窗对室内热环境均有良好的调节作用,双层水流窗调节能力略差.在强太阳辐射条件下,真空水流窗的太阳能集热能力显著高...     

室内气流组织对非晶硅光伏窗热电性能影响的实验研究

在太原地区建立光伏窗热电性能实验平台,以此来研究混合送风系统与分层空调系统运行时,室内气流温度和送风速度对非晶硅光伏窗热电性能的影响。研究结果表明:对于混合送风系统与分层空调系统而言,随着室内气流温度的逐渐降低,光伏窗发电性能逐渐提高,但光伏窗得热量也逐渐增加;空调送风速度的增大会使光伏窗的发电性能得到提升,但送风速度对光伏窗发电性能的影响要小于室内气流温度;当室内气流温度和送风速度相同时,分层空调系统的制冷效果远优于混合送风系统,并使光伏窗的发电性能相对提高10.5%,得热量相对减少37.4%。     

基于Ecotect的太阳能光伏外遮阳结构的数值模拟研究

文章基于Ecotect软件和Radiance软件的协作交互,研究了光伏外遮阳(外置光伏板和光伏百叶结构)的变化对室内采光效果和光伏发电量的影响。研究结果表明:在南京地区,外置光伏板长度的变化对DA和DF影响较大;光伏百叶结构透明度的增大能够显著提升DA和DF;当采用光伏外遮阳时,适宜的窗墙比可使室内仅依靠自然采光达到最低采光限度(300 lux)的时间占比达到70%以上。此外,不同的光伏外遮阳倾角对各月发电量的影响不同,当光伏外遮阳的倾角为15°时,各月发电量均高于光伏外遮阳倾角为90°的工况,因此,可每月通过调整光伏外遮阳倾角来保证光伏外遮阳获得年最大发电量。     

半透明光伏器件及其应用的研究进展

半透明光伏器件具有优异的可见光透光性,可应用于建筑玻璃幕墙,有利于实现建筑对太阳能的收集与利用。近年来,通过对材料、结构、工艺等方面的不断优化,半透明光伏器件的光伏性能更接近常规光伏器件,同时保持了必要的透光性能。然而,单一光伏器件并不能解决建筑热交换带来的巨大能源损耗。在半透明光伏器件的基础上结合场致变色技术,可以构建光伏智能窗,并将其应用于光伏建筑。在理想情况下,该装置能在光照下改变其对入射光的透射率并收集光能进行发电,同时有效地减少建筑供能和玻璃换热所造成的能量损失。从半透明光伏器件的研究进展出发,简要回顾了半透明光伏器件与光伏智能窗的一些重要研究成果,总结了各类器件的主要优化方案与性能优劣。最后,对半透明光伏器件与光伏智能窗的应用前景进行了展望。     

一种多功能光伏发电系统的可行性研究

通过在光伏组件的背面连接了一个热电转换模块,形成一个光伏一热电混合模块,从而将光伏组件工作过程中产生的废热转换成电能的同时又降低了光伏组件的温度,进而提高了光电转换效率。将光伏一热电模块与百叶有效结合,从而实现了室内采光、通风及节约空间等多种功能。同时,为了提高光伏组件的入射太阳辐射,引入了可调节的抛物型双面聚焦板,减少了太阳能电池板的面积,从而减少了太阳能发电的成本。     

基于光伏组件改造的太阳能热水系统试验分析

基于3kW农村住宅分布式光伏发电系统,在现有的太阳能光伏组件上加装太阳能热水系统并测试其供热系统性能,可为生活中已有的光伏发电系统提供一个供热系统改装的可行性方案设计,而无需重新购买新的光伏/光热组件,降低成本。     

两种新型太阳能通风窗在香港地区的实验研究

介绍了两种新型太阳能通风窗的原理和结构,以已有的控温热箱为基础,建立了太阳能通风窗实验平台,在亚热带气候条件下,对普通单层窗、自然通风双层窗、强迫通风双层窗进行了对比实验研究.结果显示,相对于普通单层窗,在基本满足室内采光要求的前提下,自然通风双层窗可以减少室内得热的38%;强迫通风双层窗可以减少室内得热的62%,明显降低了空调系统的冷负荷和能源消耗.     

一种可变拓扑结构的太阳能光伏发电系统研究

文章设计了一种改变光伏板拓扑系数的发电系统。以SC15F2K61S2单片机为控制核心,通过光强传感器检测的光强信号控制继电器的触点,改变光伏板固有的拓扑系数,实现了可变的拓扑结构。实验结果表明,此系统提升了传统光伏发电系统功能,提高了光伏发电系统的发电量,具有较高的实用价值。     

太阳能光伏光热建筑一体化系统的研究

太阳能光伏光热一体化不仅能够有效降低光伏组件的温度,提高光伏发电效率,而且能够产生热能,从而大大提高了太阳能的转换效率。对光伏光热建筑一体化(BIPV/T)系统的两种主要模式:水冷却型和空气冷却型系统的工作原理和系统模型进行了理论介绍,详细说明了两种系统中热产品在家庭中的应用。并对目前研究情况下两个系统中存在的问题提出了改进方案。与常规建筑相比,光伏光热建筑减少了墙体得热,改善了室内空调负荷状况,提高了建筑节能效果。     

分布式光伏发电与冷热源耦合系统探讨

提出并探讨了一种分布式光伏发电与建筑冷热源相耦合的系统[1-2]。该系统是一种具有良好节能效果的微电网系统,其通过分布式光伏电源来驱动建筑冷热源设备,充分利用了太阳能这种可再生能源,不仅保证了城市电网的稳定性和安全性,缓解了城市电网的用电压力,同时也降低了CO2排放量。通过该系统的研究和应用,将进一步提高光伏建筑一体化的程度。     

寒冷地区半透明光伏窗天然采光质量与节能潜力的研究

文章利用Daysim和Energy Plus软件从半透明光伏窗透过率、建筑朝向以及窗墙比(WWR)等方面对寒冷地区半透明光伏窗建筑的室内天然采光质量及综合能耗进行模拟研究。为了解决利用传统采光评价参数时未充分考虑眩光现象的问题,文章首先结合全天然采光时间百分比(DA)与有效天然采光照度(UDI)对Daylit区域的照度阈值进行优化界定,并采用优化的N-Daylit区域室内面积占比来评价室内天然采光质量;然后,通过典型气象条件下室内工作面水平照度的测量结果,验证了Daysim模型的可靠性;最后,从室内天然采光质量和综合能耗角度出发,对半透明光伏窗的设计参数进行优化研究。分析结果表明,当半透明光伏窗的朝向为南向、透过率为50%~60%,且窗墙比为40%~50%时,建筑的节能效果较好。     

基于太阳能光伏热利用的光伏/热电(PV/TV)建筑一体化试验研究

将太阳能电池板、集热器、热电发电片结合起来,设计并制成了一套光伏/热电(PV/TV)系统,在利用太阳能电池发电的同时,收集热量并利用其发电。在北京地区进行了该系统的室外模拟试验,测试并讨论了该系统在不同结构和不同环境下的性能,探讨该系统在光伏建筑中的应用。试验结果表明,与单纯的光伏发电系统或太阳能热水系统相比,PV/TV系统具有占地面积小、综合效率高等优点。     

沈阳地区带有冷却装置的太阳能光伏板布置方式分析

文中提出太阳能光电-光热系统型式,将太阳能光伏发电技术与太阳能集热冷却技术相结合,在提高光电转换效率的同时输出部分可利用的生活热能,也弥补了传统的太阳能利用方面存在的诸多不足。建立光伏-太阳能集热板模型,比较分析与地面垂直布置于建筑南立面和倾斜42°布置于屋顶的2种单块光伏-太阳能集热板布置方式的全年运行结果,定量比较2种布置方式的光伏转换效率和平均功率,结合实际应用从而选择最优布置方式,结果表明垂直布置于南立面更合适。     

基于PVsyst的既有建筑光伏一体化系统仿真与优化

目前,我国现有建筑数量十分庞大,为降低既有建筑的能耗,可在建筑表面敷设太阳能光伏板,为建筑提供照明以及办公等用电需求.以吉林建筑科技学院科研楼为研究对象,利用PVsyst软件对既有建筑的光伏一体化系统进行仿真研究,分析得出系统在4—8月份发电量较高.系统内太阳入射角度修正系数和光伏组件的运行温度造成的损失分别为2.8％和3.7％,可以通过改变光伏组件倾角和改善光伏组件的运行环境来减小上述损失.综上所述,利用PVsyst软件对光伏建筑一体化系统进行模拟,分析系统的各项损失,并提出优化方法是可行的.     

考虑需求响应的风光燃储集成虚拟电厂双层随机调度优化模型

为促进以风光为代表的分布式能源发电并网,文章集成了风电、光伏发电、燃气轮机、储能系统和激励型需求响应为虚拟电厂,引入两阶段优化理论克服风光不确定性,建立VPP双层随机调度优化模型。首先,介绍了VPP的基本结构,建立了电源出力模型和需求响应模型。然后,建立了虚拟电厂双层调度优化模型:在上层模型中,根据风电和光伏发电日前预测结果,制定日前调度计划;在下层模型中,根据WPP和PV的实际输出,修正日前调度计划,形成最终VPP调度方案。最后算例分析表明:所提模型能够衔接日前调度和时前调度,降低系统缺电惩罚成本,提升VPP运营收益。储能系统能够利用自身充放电特性配合VPP内部风电和光伏发电出力,有利于平缓系统净负荷曲线。PBDR能够引导用户侧配合VPP发电调度,削峰作用弱于IBDR,而填谷作用强于IBDR。同时引入ESSs和DR后,VPP运营收益达到最高,表明ESSs和DR具有协同优化效应。