太阳能光伏光热集热器性能的实验研究

来源 :北京工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:my561
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
将新型微热管阵列应用于太阳能电池降温,形成了一体化的太阳能光伏光热(PV/T)集热器。在降低电池组件温度,提高电池组件发电效率的同时,利用微热管阵列热的超导性将热量收集,并加以利用,同时产生热、电两种收益,提高了太阳能的综合利用效率。  在总结前人研究成果的基础上,设计并加工了太阳能光伏光热集热器,该集热器流体和组件之间干式连接,解决了电绝缘和流体泄露的危险,提高了运行的可靠性。在此基础上,搭建了光伏光热集热器性能测试试验台,对自然对流、强制循环和普通未冷却组件的性能进行了实验对比,并对其热效率,光热光电总效率和光热光电综合性能效率进行了评价,分析了水量对于其性能的影响;建立了光伏光热集热器的热平衡模型,进行了分析计算,讨论了辐射照度、电池组件温度、环境温度、环境风速对集热器性能的影响;根据实际测试的数据和分析结果,设计了一套家用太阳能光伏光热一体化系统,对其经济性进行了分析。  实验研究结果显示,光伏光热(PV/T)集热器能够有效的降低电池温度,提高太阳能电池的发电效率。长期测试效果显示,自然对流循环组件的发电效率最高比未冷却组件相对提高提高了9.8%,平均相对提高了5.2%,强制循环组件的发电效率最高比未冷却组件相对提高提高了15.7%,平均相对提高了10.1%;强制循环组件的全天平均工作温度始终维持在50摄氏度以下,在40~50℃之间波动,自然循环的日平均工作温度维持在52℃以下,在43~52℃之间波动,自然循环与强制循环组件的背板温度相差只有1~2℃。随着系统水量的增大,系统的典型热效率增大,集热水箱水温升降低,平均光电转换效率提高。不同的质量流量可以直接影响电池的冷却效果,水的质量流量越大,电池的平均壁温越低。电池平均壁温的降低幅度由大变小,曲线趋于平缓。入口水温不同,电池的平均壁温也不同。入口水温越高,电池的平均壁温越高,降低入口水温,可以有效的降低电池的平均壁温,冷却效果更好。  在此基础上,初步设计了户用太阳能光伏光热一体化系统,为太阳能光伏光热一体化的设计提供了参考,并与电热水器系统进行了技术经济分析,静态投资回收期约为4-5年。
其他文献
我国南方地区民用建筑、大型商用及公共建筑的夏季供冷负荷通常要大于冬季供暖负荷,对于采用土壤源热泵系统的建筑,夏季土壤源热泵机组向土壤排放的热量将大于冬季土壤源热泵机
城市道路与轻轨高架桥在我国几十年的城市化进程中取得了突飞猛进的发展,随之而来的桥塌事故也逐年增多,高架桥的维修加固已成为社会普遍关心的问题。目前加固技术发展迅速,但应
风能是一种可再生的清洁能源,分布广泛、有足够的开发空间,随着陆地风能的有效利用,许多沿海国家已开始重点发展海上风电。海上风电机组的基础是整体结构稳定性和安全性的关
目前土-基础-结构相互作用的研究对象主要为高层、钢框架和框架结构,相关研究普遍指出:相互作用对结构的影响程度取决于结构刚度同地基刚度的差异情况。然而,目前对结构刚度的定
本文以潜江盐岩储气库建设为依托,针对其地温特征,系统展开了温度作用下的力学试验研究,获取了温度作用下的盐岩关键力学参数,对盐岩的变形机理进行了分析,结合数值模拟的手段对潜
近年来,我国尾矿坝溃坝事故频发,对人民的生命财产安全造成了重大损失,严重地影响了采矿工程的生产活动。目前,由于对尾矿材料力学特性认识不清,同时缺乏对尾矿坝失稳机理的研究,致
本文针对92m高的大型复杂雕像工程—苏州西山观音像脚下的组合转换结构进行设计研究。为满足观音像底部大空间使用功能要求,同时承受其上部像体传来的巨大水平和竖向荷载,结合
近年来,我国交通事业发展迅速,各地新建桥梁数量剧增。与此同时,国家也开始对大量既有公路桥梁进行拓宽改造。旧桥改造能节省大量投资,具有新建桥梁无法比拟的经济效益。在旧桥改
随着钢材生产技术的进步、加工工艺的提高,生产并应用高性能钢成为可能。合理利用高性能钢符合我国可持续发展及保护环境基本国策。张弦桁架结构因具有受力性能良好、施工便捷
“5.12”汶川地震对岩土体的强烈扰动,为震后极重灾区泥石流提供了巨量的松散固体物源,并且改变了震后泥石流源区砾石土体的结构和物理力学性质,造成泥石流发育环境背景和形