吹胀微流道式太阳能光伏/光热(PV/T)集热系统春季实验研究

通过吹胀微流道PV/T(photovoltaic/thermal)实验平台实测春季PV/T组件倾斜角、循环水流量因素在减去水泵耗电量和控制相同初始水箱温度在13. 5℃后分析这2种因素对系统实际热/电综合效率的影响。倾斜角从18°增至32°,PV/T平均实际综合效率从44. 6%增至55. 61%,对系统实际综合效率起到正相关作用。循环水流量从60 L/h增至100 L/h,PV/T平均实际综合效率从49. 32%先增至53. 48%后降至46. 53%,效率随水泵功率存在先增后减的规律,而不是一直下降。循环水流量的增加在一定程度上可以提高热效率,当热效率达到阈值后,再增加循环水流量相当于增加额外耗功,导致综合效率的下降。9组实验中较佳运行方式是32°倾斜角,80 L/h循环水流量,比18°倾斜角,100 L/h工况综合效率高18. 06%。即便是在平均辐照最低和综合效率最低2种工况下,单块PV/T板实验期间实际发电量分别是0. 371 k W·h和0. 48 k W·h,均可满足小型直流电器用电需求。本实验目的是在上海地区为太阳能PV/T集热系统春季运行优化提供帮助。     

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。     

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。     

热管式PV/T热泵系统在农村住宅建筑中的应用研究

根据北京地区的气候条件及太阳能资源情况,提出了热管式PV/T热泵系统在北京农村地区典型住宅建筑中的三种应用方案,并对不同应用方案的全年工况进行了对比分析,选出了最经济合理的方案。     

新型太阳能-空气复合热源热泵热水系统实验研究

基于新型复合热源换热器,将水冷式微热管阵列光伏光热(MHPA-PV/T)集热器与空气源热泵相结合,提出了1种新型太阳能-空气复合热源热泵热水系统,并对其进行了实验研究。研究结果表明,在环境温度10℃、太阳能热水温度15℃、循环流量250 L/h时,复合热源供热的热泵平均COP约为3.26,比相同环境温度下空气供热模式的热泵提高了9.4%,缩短了13.3%的加热时间。     

严寒地区PV/T-空气源热泵集成供热系统研究

严寒地区太阳能光伏光热(PV/T)技术应用于空气源热泵供暖系统,能实现低温环境下空气源热泵高效制热,最大限度提高可再生能源利用率。研究分析了空气源热泵供暖系统在严寒地区使用的局限性和普遍存在的问题;根据太阳辐射传热机理和空气传热介质的特点,研制出PV/T-空气源热泵集成供热系统,空气源热泵机组即使在室外空气温度-20℃时,其理论COP值也能达到5.37,提高了严寒地区空气源热泵的制热效率,为今后严寒地区供暖模式提供了一种新的思路。     

太阳能光伏光热-热泵系统能量与[火用]分析

针对太阳能光伏光热-热泵系统是否具有节能优势,利用TRNSYS软件建立了太阳能光伏光热-热泵系统仿真模型,并利用实测数据进行了验证。与单一光伏发电系统、单一空气源热泵系统进行了全年运行对比,并进行了能量分析与[火用]分析。结果表明,太阳能光伏光热-热泵系统的全年平均电效率、全年总发电量、热泵机组COP、能耗及[火用]损均优于单一光伏发电系统加单一空气源热泵系统。     

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。     

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。     

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℃。     

太阳能光伏光热联合热泵系统研究

本文介绍一种使用普通商用太阳能电池改装的PVT组件,并以此为基础建立光伏光热联合热泵实验系统。通过理论计算和实际测量,分析该系统电效率、热效率与温度之间的关系。结果表明,联合热泵系统能够同时提高太阳能电池光伏转换效率和热泵效率。     

太阳能热泵供热水系统的实验研究

在青岛地区建立一套太阳能热泵实验系统 ,此系统可以完成冬季太阳能热泵供暖和非采暖季太阳能直接供生活热水实验。进行了太阳能热泵冬季供暖实验研究 ,测得热泵机组的平均供热系数 (COP)为 2 71。     

太阳能光伏光热(PV/T)系统在建筑中的应用研究

"碳达峰、碳中和"目标下,可再生能源在建筑中的应用受到越来越多的重视.在诸多可再生能源中,太阳能作为最容易与建筑结合的可再生能源之一,具有清洁、安全、稳定、高效等特点,对其深入开发利用是未来建筑能源结构性改革的需求.本文对国内外太阳能光伏光热系统的技术最新发展现状进行了梳理和总结,研究了太阳能光伏光热(PV/T)系统在建筑中的应用方式,分析了太阳能光伏光热系统的典型案例与发展趋势,为实现产业升级、降低成本、扩大应用提供参考.     

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。     

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。     

太阳能光伏光热组件(PV/T)性能评价方法研究

结合对某太阳能光伏光热组件(PV/T)的测试数据,从热力学第一定律、热力学第二定律、发电效率和集热效率的角度对PV/T组件的性能进行了评价,对评价结果进行了分析,给出了PV/T组件性能评价方法。     

新型太阳能光伏—热泵复合建筑供能系统及其性能实验研究

将基于平板微热管阵列技术的新型水冷光伏光热(Photoveltaic-thermal,PV/T)系统与双热源热泵相结合,提出1种新型太阳能光伏—热泵复合建筑供能系统。本文介绍了该复合建筑供能系统的组成、工作原理、运行模式及实验台的设计,并对PV/T系统与双热源热泵联合运行模式进行了实验研究与性能分析。PV/T系统峰值功率为1 170 W,压缩机功率为1HP的系统,在室外环境平均气温为4.0℃,平均辐照度684 W/m2条件下,热泵平均制热COP为2.7,平均发电功率为620.5W,平均发电效率为11.7%,全天(9:00~15:00)发电量为4.39 k Wh,平均集热效率为22.3%,光伏光热综合效率为34.1%。实验结果表明该系统能充分利用太阳能和热泵各自优势,通过能源互补,提高系统综合利用效率,满足建筑所需的多种用能需求,在推广可再生能源利用和建筑节能方面具有重要意义。     

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.