新型光伏光热幕墙组件性能特性研究

将微热管阵列技术引入传统光伏幕墙,组成新型光伏光热幕墙组件(Micro Heat Pipe Array-Building Integrated Photovoltaic,MHPA-BIPV/T),再应用到光伏光热系统中。通过实验对新型光伏光热幕墙组件与传统的光伏幕墙组件、透光型PV/T幕墙组件和非透光型PV/T幕墙组件作对比,结果表明新型PV/T幕墙组件比传统PV幕墙组件光电转换效率提升较为显著,其中,透光PV/T组件比透光PV组件的日平均光电转换效率提升了9%,非透光PV/T组件比非透光PV组件的日平均光电转换效率提升了4%;透光PV/T幕墙组件的日平均总效率为51%,非透光PV/T幕墙组件的日平均总效率为46%。     

太阳能光伏光热(PV/T)热泵热水系统实验研究

本文搭建了1种间接式基于太阳能光伏光热(PV/T)部件的热泵热水系统应用示范平台,其中PV/T集热器面积为64 m~2。对PV/T热泵系统在不同环境温度和辐照条件下的光电光热性能进行了测试分析,结果表明PV/T部件发电量较之传统光伏组件提高11.0%,PV/T电池温度比较传统光伏组件温度平均降温25.5℃,可以有效缓解较高温度对光伏电池使用寿命的影响。热泵机组平均COP可达4.7。PV/T热泵系统的光伏光热综合效率可达74.4%,在产热发电性能上与传统集热器和光伏组件更有优势。在将3 m~3水从31.0℃加热至51.0℃的过程中,PV/T热泵系统总发电量和耗电量分别为28.0 kW·h和24.5 kW·h,并且夏季晴朗少云条件下,发电功率一直高于用电功率,可以实现离网使用。     

不同冷却方式对太阳能光伏组件发电性能分析

目前,对光伏组件(PV组件)和光伏光热组件(PV/T组件)所进行的相关研究都是对单一组件、单一方式进行的研究,缺少不同冷却方式系统性的研究。针对该现状建立铜管水降温PV/T系统与表面水降温PV系统并对其进行实验和理论模拟研究,选择同样材质、同等规格和相同倾角固定的追踪式光伏TPV系统作为参照对象。结果表明,铜管水降温TPV系统和表面水降温PV系统与固定倾角TPV系统相比电池转换效率分别提高0.3%和3%,从而证明表面水降温PV系统不但能定期除尘且具有很好的降温作用,可提高电池转换效率。     

PV/T系统电热性能的实验研究

介绍了PV/T系统组成的原理,针对PV/T系统的电热性能进行了实验研究,并对实验数据进行了处理。计算出了不同参数下该PV/T系统的热效率和电效率,分析了这些参数对系统热效率的影响,以及PV/T模块表面温度对系统电效率的影响。     

风冷式PV/T空调系统夜间制冷性能实验研究

提出了一种新型风冷式PV/T(光伏/光热)空调系统,并测试了系统在夏季夜间的制冷性能,研究了室内外空气温度对系统运行性能的影响。系统冷凝器由风冷式冷凝器和PV/T冷凝器串联组成,可以与周围空气进行对流换热,以及与低温天空进行长波辐射换热,在强化制冷效果的同时节约了冷凝器占地面积,为PV/T空调系统的发展提供新思路。实验结果表明,PV/T冷凝器能有效提高系统过冷度,PV/T冷凝器的冷却效果与冷凝温度呈正相关。风冷式PV/T空调系统制冷性能优于风冷式空调,其COP(性能系数)比风冷式空调高8.6%。当室外空气温度由23℃升高到27℃时,系统COP由3.9降低到3.1。当室内空气温度由20℃升高到24℃时,系统COP由3.1升高到3.5。     

石墨填充式PV/T系统光电光热性能试验

设计制作了一种以高导热材料——石墨为填充介质的新型PV/T结构,并搭建了该PV/T系统的光电光热性能综合试验台,在大连地区对其光电光热性能进行了试验研究。研究结果表明：在天气晴朗的情况下,与普通PV板相比,石墨填充式PV/T系统的输出功率相对提高可达120.67%;系统的瞬时热效率可达28.68%;系统水经过一天的循环,可使水箱温度上升至38℃。     

平板PV/T贴合式建筑表皮的室内热环境研究

运用实时分析软件ANSYS Discovery Live对作为建筑表皮的平板PV/T组件进行模拟,分析了作为建筑表皮的PV/T组件贴合在建筑外围护结构的不同部位后对建筑热环境的影响。研究发现:夏季PV/T组件贴合采光顶放置时,室内温度从屋顶到地面都受一定程度的影响,影响范围最大,其34.5231℃分界线与建筑截面边缘围成的面积达到7.25m~2。相同情况下,夏季温度影响程度都比冬季大。不管贴合在建筑外围护结构何种部位,所研究的PV/T组件贴合式表皮都有利于室内冬季温度的提升和夏季温度的降低。     

光伏光热联合热泵热水系统仿真优化及经济性

针对济南市某别墅生活热水需求,采用TRNSYS软件建立PV/T(光伏光热)联合热泵系统(PV/T集热器联合水源热泵机组)仿真模型。将最小系统生命周期成本作为目标,对优化变量(PV/T集热器面积、PV/T集热器倾角、集热水箱容积、蓄热水箱容积、水源热泵机组额定制热量)进行寻优,确定PV/T联合热泵系统最佳设备配置。将燃气热水器制备生活热水方案作为对比方案,评价PV/T联合热泵系统的经济性。当PV/T集热器面积为20 m^(2)、PV/T集热器倾角为30°、集热水箱容积为3 m^(3)、蓄热水箱容积为1 m^(3)、水源热泵机组额定制热量为5.6 k W时,系统生命周期成本最小。水源热泵机组额定制热量对系统生命周期成本影响最大,PV/T集热器倾角影响最小。PV/T联合热泵系统与对比方案的差额投资回收期为2.1 a,PV/T联合热泵系统的经济性理想。     

吸收式变热器性能的影响因素

在运用热力学第一定律和第二定律的基础上,对吸收式变热器的理论循环进行了研究,分析了各种影响因素(冷源温度T0、余热温度T1、得热温度Th)对变热器性能的影响程度,同时建立了类似LiBr-H2O工质对的实际单效吸收式变热器性能的数学模型,并给出了该模型的数值求解方法,对吸收式变热器的性能系数影响按程度大小排列依次是冷源温度T0、余热温度T1、得热温度Th,同时LiBr溶液结晶温度和溶液热交换器换热性能的系数φ也明显地影响变热器的性能。     

冷热电联产系统的评价指标及应用分析

虽然冷热电联产系统在国内外已得到了一定程度的应用,但它目前仍处于快速发展阶段。众多学者对它已进行了大量的研究,本文从热力学第一定律和热力学第二定律对冷热电联产系统的评价指标进行了分析,并以某公寓的CCHP系统进行了例证,并给出了评价指标的实用性分析。当考虑到能量的品位差异,可以应用（火用）效率对冷热电联产系统做出评价,经济（火用）效率反映了不同能量的市场需求,在实际应用中,可以用系统经济（火用）效率来考虑系统的经济性能;相对节能率反映了冷热电联产系统对分产系统优越性。     

不同型式PV/T一体化系统的对比研究

本文针对热泵型、水冷型、热管型PV/T热水系统的结构特点,建立三种热水系统的数学模型。通过所建的模型,比较三者在南京地区不同典型季节工况下的热效率、电效率以及全年工况下的能量收益。模拟结果表明:在各典型工况下,热泵型PV/T系统热效率、电效率均最高,水冷型PV/T系统热效率高于热管型PV/T系统,但电效率略低于热管型PV/T系统。若用户全年若以供热为主的情况下,则优先采用热泵型PV/T系统。若以发电或节电为目的,宜采用水冷型或热管型PV/T系统。     

循环水量对光伏光热系统性能影响的实验研究

搭建光伏光热(PV/T)系统实验台,研究了光伏板温度、循环水箱水温、光电性能、光热性能、综合性能与系统循环水量之间的关系。     

重庆地区建筑太阳能PV/T系统性能模拟研究

利用TRNSYS软件对太阳能光电/热综合利用系统(PV/T)在重庆地区的屋顶及墙面两种应用形式进行了全年模拟研究,对其光电、光热特性进行了分析。得出R-PV/T系统的发电总量与系统的光热转换总量高于W-PV/T系统,而W-PV/T系统的敷设可以不受屋面场地的限制,使建筑墙体表面获得利用,因此仍然具有较大可行性。论文的研究为PV/T在重庆等太阳辐射强度较弱地区的应用提供了参考。     

冷水表面式冷却器的熵增分析与换热器强化传热评价准则研究

提出并采用了换热器强化传热性能评价准则，即强化换热器单位换热量的熵增应小于原来换热器单位换热量的熵增。定准则，试图从热力学第一定律与第二定律结合的角度，对强化传热效果质和量两方面的综合评价。基于该评判准则，选用了一种冷水表面式冷却器，对于没翅片结构的现任中换热器方案进行了流动、传热及热力学特性的计算；地计算结果的比较分析，确定了一种较优的冷却器翅片结构，并认为所 换热中化传热准则是合理可行的，可以     

玻璃盖板与光伏板间距对PV/T系统性能的影响

通过对PV/T系统中的光伏板和玻璃盖板进行热平衡分析,探讨光伏板与玻璃盖板之间的板间距对PV/T系统光热效率的影响。根据天津地区典型年气象参数,计算出在不同的板间距不同光伏板温度的情况下,PV/T系统中光伏板散热量和光热效率,对计算结果进行分析。随着板间距变大,PV/T系统的光热效率开始快速升高,达到极大值后随着板间距继续增加,光热效率有所下降,下降到一定程度后又有所上升。PV/T系统中光伏板散热量的变化趋势与此相反。对所分析的两种光伏板温度(40℃、50℃),最佳板间距随着光伏板温度的升高而减小。当光伏板的温度控制在40℃时最佳板间距为6 cm,当光伏板的温度控制在50℃时最佳板间距为5 cm。由于调节板间距容易实现,所以选择合适的板间距对提高PV/T系统的光热效率有实用价值。     

水冷型PV/T系统的高效利用与发展现状

在光伏光热系统(PV/T)中为提高其电效率并高效利用低品位热能,近年来对于冷却工质及其工作方式的研究越来越多。其中,水冷式以其方便直接使用、无需二次换热、良好的光学特性和高热容量等优点,受到了广泛的理论研究和实验测试。通过以效率的视角探究光伏覆盖率、背管分布形式等影响流体冷却能力的因素,并结合相变PV/T、PV/T矩阵等PV/T未来发展新趋势,为今后水冷型PV/T系统进一步高效实验提供了研究方向。     

太阳能与空气源双蒸发器热泵复合供能系统性能实验研究

将基于平板微热管阵列的水冷PV/T集热器与双热源热泵相结合,提出1种太阳能与空气源双蒸发器热泵复合供能系统,该系统可实现多种运行模式的切换,以满足复合建筑的供热、供冷、热水和部分电力需求。实验主要针对于冬季制热工况和夏季供冷工况进行实验研究,分别从室外温度、太阳辐照度、热泵COP、制热量、集热效率和发电效率等方面对系统性能进行分析。实验结果表明,冬季制热实验时,空气源热泵制热、PV/T联合水源热泵制热和PV/T联合双热源热泵制热工况下COP分别为2.15、2.5和2.6,均能满足冬季室内的采暖要求。PV/T联合水源热泵制热和PV/T联合双热源热泵制热实验的平均发电效率和集热效率分别为12.1%和48.6%,11.3%和38.8%。空气源制冷实验时,热泵的EER平均为2.08;制冷兼制热水模式实验时,热水作放热源阶段的EER平均2.26,空气作放热源阶段的EER平均为1.96。     

BIPV建筑光伏余热直接热利用系统测试分析

BIPV控制中心把空冷型PV/T构件整合到建筑外墙中,实现了太阳能光电光热一体化高效综合利用.本文以此建筑为测试对象,对空冷型PV/T的光伏余热直接热利用系统实际运行效果进行了测试.实验结果表明,与南墙结合的PV/T直接热利用系统效果很好,具有推广应用价值,而东墙和西墙直接热利用系统送风温度较低,经济性一般.     

风冷式PV/T空调系统日间冷电联产性能实验研究

提出了一种风冷式PV/T空调系统，对系统在夏季日间的冷电联产性能进行了实验测试，分析了环境因素、运行参数等对系统发电和制冷性能的影响。结果表明：光伏板温度随太阳辐照度的升高而升高，光伏板输出电效率随光伏板温度的升高而降低；太阳辐照度、室外温度和室外风速都对系统制冷性能有影响，其中室外温度对制冷量和COP的影响最大，当室外温度从23.6℃升高到32.8℃时，制冷量增大1.6倍，COP降低38.8%。该风冷式PV/T空调系统在夏季日间具有一定的冷电联产性能，可进一步优化以拓展其使用时间和应用范围。     

带喷射器的直膨式太阳能辅助热泵的理论研究

将喷射器应用于直膨式太阳能热泵,通过热力学第一定律和第二定律进行理论研究。分析了喷射器的接受室压降和太阳辐照强度对喷射器的性能及系统性能的影响,并对系统中各部件的火用损和火用损率进行了分析。结果表明:在本文设计模拟工况下,优化的循环系统性能要优于常规循环,COP最大提高率为10.84%,制热量最大提高率为24.17%,接受室存在最优压降使得系统性能最优,太阳辐照强度的增加使得系统性能得到优化,集热器/蒸发器的火用损占比最大,集热器/蒸发器与压缩机的节能潜力最大。