论文部分内容阅读
由于传统化石能源的大量开采和使用会对生态环境产生严重破坏,因此大力开发可再生能源,提高其在能源供给结构中所占的比例,对于解决当前面临的环境和资源危机具有重要现实意义。太阳能光伏发电在可再生能源体系的发展规划中占有重要地位,传统商业晶硅电池受限于光电转换效率较低等因素制约,在运行中会出现热量积累,这部分余热如不及时散失,则会严重影响其发电效率和长期稳定运行。为有效控制太阳能电池板工作温度并降低太阳能系统应用成本,本文提出将含不凝气的常压式热管应用于太阳能电池板热管理和传统PV/T系统,搭建了对应的实验研究平台,并开展了下列研究工作:
首先,搭建了常压式动力型热管冷却实验平台,并在室内稳态条件下对太阳辐照强度、冷却液入口温度、不凝气循环量等因素对系统冷却性能的影响进行了详细测试。室内实验结果表明,在相同寄生能耗的前提下,该冷却技术相较于传统的风冷技术来说,具有更加高效的冷却效果和更好的板面温度均匀性,系统最大冷却效率接近50%,最大板面温差仅为4.8℃,同时系统输出功率提升百分比达到19.32%,相应的比功率提高值为21.37W/m2。此外,室外实验结果表明,真实环境条件下系统的最高冷却效率为38%,与无冷却条件相比太阳能电池板的最大输出功率提升百分比为20.41%。对系统进行?分析发现其?损失有了明显降低。
其次,从提高系统综合能量利用效率出发,提出将含不凝气常压式热管技术同传统PV/T技术相结合,设计了相应的常压式热管型PV/T系统,并对系统性能进行了研究。实验结果表明,该系统同样具有良好的温度均匀性和较高的冷却效率,系统的最大电?效率、热?效率及总?效率值分别为11.54%、37.02%、64.65%。此外,添加玻璃盖板对于提升系统综合收益具有积极影响,但不利于系统电能的产生。因此,是否使用玻璃盖板应根据系统实际使用需求进行灵活选择。
首先,搭建了常压式动力型热管冷却实验平台,并在室内稳态条件下对太阳辐照强度、冷却液入口温度、不凝气循环量等因素对系统冷却性能的影响进行了详细测试。室内实验结果表明,在相同寄生能耗的前提下,该冷却技术相较于传统的风冷技术来说,具有更加高效的冷却效果和更好的板面温度均匀性,系统最大冷却效率接近50%,最大板面温差仅为4.8℃,同时系统输出功率提升百分比达到19.32%,相应的比功率提高值为21.37W/m2。此外,室外实验结果表明,真实环境条件下系统的最高冷却效率为38%,与无冷却条件相比太阳能电池板的最大输出功率提升百分比为20.41%。对系统进行?分析发现其?损失有了明显降低。
其次,从提高系统综合能量利用效率出发,提出将含不凝气常压式热管技术同传统PV/T技术相结合,设计了相应的常压式热管型PV/T系统,并对系统性能进行了研究。实验结果表明,该系统同样具有良好的温度均匀性和较高的冷却效率,系统的最大电?效率、热?效率及总?效率值分别为11.54%、37.02%、64.65%。此外,添加玻璃盖板对于提升系统综合收益具有积极影响,但不利于系统电能的产生。因此,是否使用玻璃盖板应根据系统实际使用需求进行灵活选择。