太阳能光电——光热复合系统关键技术研究

采用聚光跟踪光伏发电技术,在相同发电功率等级条件下,光伏电池面积仅为常规的1／5,大大降低光伏发电成本;采用特殊结构和层压技术,研发出具备热交换和温控功能的聚光电池组件,确保晶硅电池片在60℃下工作,解决聚光带来的电池板温升过高而使光电转化效率降低的技术难题,并把聚光电池组件上无法转变成电能的太阳能以热水形式收集起来,再通过高效平板集热器对聚光电池组件热交换器流出的温水进行二次加热,获取80℃以上利用价值高的热水,使得光电光热综合转换效率〉55％。达到太阳能光电一光热综合利用的高效、低成本、实用化效果。     

复合抛物面聚光光热光电耦合供能装置性能研究

鉴于非跟踪复合抛物面聚光器光线接收率受入射偏角影响较大,设计一种复合抛物面聚光光热光电耦合供能装置,通过在复合抛物面聚光器入光口增设板背相对的双面光伏组件,将逸出光线再次接收以实现电能输出,利用光学仿真软件对该装置光学性能进行理论分析,对比研究光线入射偏角对装置光线接收率的影响机理,基于光学计算结果,搭建复合抛物面聚光...     

太阳能光热光电结合一体机

近年来,太阳能热利用与太阳能光伏发电产业得到快速发展,也逐渐产生了把两种技术融合在一起的新技术,这就是太阳能光热光伏一体化技术,即太阳能热水器在提供生活热水的同时,也具有生活照明功能.光热光伏一体机不仅实现了太阳热水器的全自动运行,提供压力热水,而且把光热和光伏有机结合在一起.太阳热水器上装有电池板和LED轮廓灯、logo灯箱,电池板为logo灯箱和LED轮廓灯提供能源,既省电又美化环境,同时丰富了人民生活,如图1所示.     

太阳能光伏光热一体化系统运行实验研究

太阳能光伏光热一体化系统（hybrid photovoltaic-thermal solar system—PVT系统）作为一种利用太阳能同时获得电收益和热收益的新型能源利用方式,近年来受到学者的广泛关注。本文搭建了PVT系统电、热性能综合实验台,通过全天实验,分别研究和分析了系统的温度特性与相对电效率的关系。结果袁明,在日照条件较好,系统循环水温较低的情况下,PVT系统的电效率与普通光伏电池相比可以提高约7％。同时,文章还分析了PVT系统内水的温度一天内的变化情况,提出了在午后太阳辐射强度逐渐减弱,环境温度逐渐升高时如何保持PVT系统较高电效率的方法。     

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。     

光伏/光热(PVT)系统概况与评价

简要介绍了当前PVT系统的主要类型及其研究概况,分析了不同的PVT系统能源效率评价方法,并比较了PVT系统、PV系统和太阳集热器系统的经济性.通过案例分析,指出了影响PVT系统经济性的重要因素.     

聚光型太阳能光伏光热系统研究进展

聚光型太阳能光伏光热系统(CPV/T)在传统光伏发电系统的基础上增加了聚光系统和光热系统,在通过聚光系统提高光伏效率的同时将系统中多余的热量加以利用,以达到太阳能最大化利用的目的。本文介绍了CPV/T系统的工作原理及其能效影响因素,以直接影响系统太阳能综合利用效率的聚光器技术、光伏电池技术和光伏冷却技术作为分析对象,结合近几年国内外最新研究成果比较了不同类型聚光器、光伏电池以及冷却方式的优劣,列举了常见的光伏余热利用方式。分析认为:CPV/T系统虽然具有更高的太阳能利用率,但应加大对系统尤其是聚光器经济性的分析;考虑在系统中应用叠层光伏电池缓解聚光器带来的系统体积过大问题;新电池开发过程中应更注意光伏电池的温度系数以减少冷却系统的压力,冷却技术在强化散热的同时也应注意热量的收集方法及其与利用途径的有效结合。     

太阳能光伏／光热集热器设计与性能研究

光伏／光热（PVT）集热器集光伏发电与太阳能低温热利用为一体,通过冷却太阳电池得到低温热量,一方面达到提高电池效率的目的,另一方面可同时回收利用产生的低温热量。PVT集热器可实现较高的综合效率,而且在输出相同的情况下比分离式的太阳电池板和普通太阳集热器占地面积更少,是一种具有前景的新型太阳能利用技术。本文介绍了PVT集热器的概念设计和对其性能的理论和实验研究结果。     

基于熵权-TOPSIS的光电光热制冷系统评价与分析

以三亚市某办公建筑为例,基于TRNSYS建立传统制冷系统、太阳能光电制冷系统和太阳能光热制冷系统,并对系统进行能耗模拟。然后以能源、经济和环境效益作为评价指标,使用熵权-TOPSIS法对传统制冷系统、光电制冷系统的两种不同方案、光热制冷系统进行综合评价,并对各方案进行比较。结果表明：太阳能光电制冷系统的两种不同方案的综合效益显著优于传统制冷系统;按耗电量匹配的光电制冷系统方案优于按最大安装面积匹配的系统方案;并且太阳能光电制冷系统比太阳能光热制冷系统具有更好的综合效益。     

太阳能光热海水淡化系统应用研究

介绍太阳能光热产蒸汽系统和海水淡化系统,将高温蒸汽和海水淡化装置在集成系统中加以融合,实现一种太阳能光热海水淡化系统,并以风力发电作为辅助系统。文章以全国第一个太阳能光热海水淡化示范项目为例,对该系统进行详细的性能和效果应用分析,在该项目成功产水之后展望太阳能海水淡化今后的发展方向与前景。     

聚光型太阳能光电光热一体化装置研制

综合采用太阳跟踪聚光技术和热工原理,设计加工了一种聚光型光电光热一体化装置,并对其进行了实验研究。结果表明,采用层压技术将电池片与热交换器组合在一起,不仅可有效降低电池片的工作温度、确保其光电转换效率、延长其使用寿命,而且可获得一定温度的热水。通过集热板的二次加热,可获得更高温度的热水,从而实现高效、低成本太阳能光电-光热的综合利用。同时,研究还表明,气候条件或空气质量对实际聚光比影响较明显,但对该装置的光电转换效率以及所获得的热水温度无显著影响。     

光伏光热一体式阳台壁挂系统

将光伏与光热结合起来,开发了一款新型的阳台壁挂系统。描述了产品的关键技术,分析了产品的优点和技术之处,阐述了该产品市场推广的价值。     

太阳能光电/光热一体化技术及其应用进展研究

太阳能光电/光热一体化系统主要由光伏电池组件和太阳能集热器组成,可同时实现光伏发电和光热利用,从而有效地提高了太阳能的综合利用效率。文章首先从光伏组件和光热部件着手,分析了PV/T系统的结构和各项性能;然后,概述了目前常用的PV/T热水系统性能评估方法;最后,提出了在推广PV/T系统时还须解决的问题。     

光伏/光热-地源热泵联合供热系统运行性能研究

为解决太阳电池的发电效率随温度升高而下降以及地源热泵系统供热引起的土壤热失衡问题,以典型居住建筑的光伏/光热-地源热泵（PV/T-GSHP）联合供热系统为研究对象,基于TRNSYS软件,采用土壤温度、地源热泵机组季节能效比、光伏发电效率和太阳能保证率为评价指标,对该联合供热系统进行运行性能分析。研究结果表明：夏热冬冷地区（以长沙为例）太阳能保证率相对较高,PV/T组件面积为满屋顶最大化安装（900 m²）时,第20年末土壤温度相比初始地温仅升高0.8 ℃,热泵机组季节能效比约为5.1,太阳能保证率为97.0%~98.7%;不同气候地区的太阳能保证率与PV/T组件面积和建筑全年累计供热量有关,通过定义单位建筑全年累计供热量PV/T组件面积指标,得到中国不同气候地区的太阳能保证率与该指标的耦合关系,回归方程的决定系数R²为0.983,得出在已知建筑全年累计供热量和太阳保证率设计目标值的条件下所需PV/T组件面积的计算方法。PV/T-GSHP联合供热系统的全年运行能耗显著小于平板太阳能集热器-地源热泵联合系统（最小降幅为沈阳,49.7%）,远小于空气源热泵（最小降幅为石家庄,79.8%）和燃气壁挂炉（最小降幅为沈阳,65.1%）。     

太阳能光伏、光热及制冷一体机(上)

从对一般城镇居民用电结构的调查入手,通过对现有太阳能光伏系统能量转化和利用情况进行分析,确立了太阳能光伏、光热利用两条并行主线,提出了"以光变电、制热,用热制冷"的综合解决方案。通过设计新的反射聚光系统、由太阳电池板和集热器组成复合结构的光靶、集成吸收式制冷系统和仿生害羞虫避光式阳光跟踪传感器系统等,最终形成了太阳能光伏、光热和制冷功能一体化集成设计理念,以期通过整个系统的协调运行实现太阳能利用的高效率和经济性。     

CPC型聚光光伏光热系统的性能分析

根据能量守恒定律,建立了分析CPC型聚光光伏光热系统性能的动态模型,并研究了系统的结构尺寸、冷却水流量等参数对系统性能的影响。当冷却水流量一定时,随着系统长度的增加,系统日发电效率和系统日集热效率逐渐降低。当系统长度一定时,增加冷却水流量能降低冷却水的出口温度,提高系统的发电效率。但是,随着冷却水流量的逐渐增加,各指标的变化趋势将逐渐平缓,系统的发电效率与水温之间存在一个基于流量的优化关系。     

把阳光带回家的大阳能住宅

正在2013中国太阳能十项全能竞赛中,由比利时根特大学、美国伍斯特理工学院和美国纽约大学理工学院组成的BE-MA-NY代表队,设计建造的"回家"太阳能住宅被评选为客观竞赛奖项的"热水供应奖"。这座大阳能住宅全部采用太阳能发电,屋顶上方安装了40块太阳能光伏电池板,共产生12千瓦功率的电能,能满足三口之家的用电量,无需外部供能。封闭外壳大量使用轻质复合材料,地     

基于CNT/Ag纳米流体的分光谱太阳能光伏光热系统实验研究

传统太阳能光伏光热(PV/T)系统的光电转换和光热转换过程耦合在一起,对太阳能全光谱能量的利用率较低,为使得光电、光热过程解耦,该文探究Ag、CNT、CNT/Ag纳米流体作为分光谱PV/T系统媒介时的光谱及能量性能。首先对不同浓度纳米流体的光谱性能进行测试,然后通过实验研究不同浓度的CNT/Ag纳米流体对系统电效率和热效率的影响。结果发现相比于Ag纳米流体,浓度为1×10⁶、3×10⁶、5×10⁶、1×107μg/m³的CNT/Ag纳米流体在太阳电池光谱响应区的透过率分别上升了8.6%、9.3%、8.5%、9.2%,响应区外波段的吸收率增加了30.4%、44.5%、58.4%、56.7%。系统电效率最高为8.2%、热效率最高为45%,当CNT/Ag纳米流体浓度为5×10⁶μg/m³时,分光谱容器效率最高为18.3%时热效率达到了43%,电效率为7%。