平板型光電光熱組件集熱性能優(yōu)化及其在住宅屋頂運(yùn)用方案研究.pdf

1、太陽能為綠色低碳的可再生能源，可進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換和光熱轉(zhuǎn)換;將其運(yùn)用于住宅建筑上，可滿足住宅建筑用電與用熱需求。因此太陽能光電光熱(PV/T)組件及其在住宅屋頂?shù)倪\(yùn)用有利于建筑的可持續(xù)發(fā)展。在PV/T組件中，光伏模塊受溫度影響大，水泵驅(qū)動集熱介質(zhì)流動要消耗電能，因此本論文主要研究組件集熱器溫度分布和壓降，對PV/T組件集熱性能進(jìn)行優(yōu)化;優(yōu)化后的PV/T組件運(yùn)用于住宅屋頂，研究住宅屋頂PV/T系統(tǒng)運(yùn)用方案，實現(xiàn)太陽能在住宅建筑中的高效綜合利用

2、。
　　首先，通過文獻(xiàn)調(diào)研國內(nèi)外PV/T研究發(fā)展現(xiàn)狀，總結(jié)PV/T組件溫度均勻性、PV/T組件集熱器壓力分布和PV/T系統(tǒng)運(yùn)用等方面存在研究不足。
　　其次，研究PV/T組件性能參數(shù)基礎(chǔ)理論。研究電池溫度對電池輸出特性影響，PV/T組件傳熱特性，不同集熱管布置形式壓降特性。針對目前PV/T評價方法只考慮發(fā)電效率和集熱效率的局限性，提出綜合考慮發(fā)電效率、集熱效率、集熱器水泵功耗、組件溫度均勻性的評價方法。
　　再次，對P

3、V/T組件集熱器進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，設(shè)計了蛇形串聯(lián)、折回蛇形串聯(lián)、雙螺旋串聯(lián)、并聯(lián)、2模塊串并聯(lián)、4模塊串并聯(lián)、8模塊串并聯(lián)多種不同管間距的集熱器。選取管間距為24mm的蛇形串聯(lián)集熱器進(jìn)行理論計算與數(shù)值模擬，對比結(jié)果表明其值在合理范圍內(nèi)。對其它集熱器進(jìn)行不同流速的性能模擬，模擬結(jié)果表明，串并聯(lián)形式集熱器壓降較小且集熱器溫度較均勻。對8模塊串并聯(lián)集熱器進(jìn)口管進(jìn)行絕熱模擬，模擬結(jié)果表明:與進(jìn)口管非絕熱比較，其溫度均勻性得到較大改善。
　　另

4、外，進(jìn)行PV/T組件在住宅屋頂運(yùn)用方案研究。模擬多組件連接時的溫度分布和壓力分布;當(dāng)進(jìn)入組件集熱器的集熱介質(zhì)流量和溫度相同時，單個組件集熱器溫度均勻且組件間溫度分布近似;在壓力分布模擬上，由于多組件集熱器連接時模型過大，使用單個組件集熱器壓力等效的方法分別模擬4、8、16、32、64PV/T組件對稱式并聯(lián)連接的壓降，4、8、11、44PV/T組件同程式并聯(lián)連接時的壓降。
　　最后，提出PV/T系統(tǒng)在住宅屋頂運(yùn)用建議:建議住宅屋頂P