近年來雖然我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,但對一次能源的消耗巨大,由此帶來的環(huán)境污染也越來越嚴(yán)重。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,我國能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)嚴(yán)重不平衡,一次能源消費(fèi)占比過大,太陽能、風(fēng)能等可再生能源比重較小。提高可再生能源利用技術(shù),對節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境具有重要意義。目前人類對太陽能的利用主要分為太陽能光熱技術(shù)、太陽能光伏技術(shù)。在此基礎(chǔ)上有學(xué)者提出PV/T集熱器（Photovoltaic/Thermal）,可以同時(shí)產(chǎn)生熱能和電能,即太陽能光伏光熱技術(shù)。本文對PV/T集熱器內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,并對其傳熱過程進(jìn)行模擬,分析空氣流道尺寸和流量對集熱效率的影響。在光伏/空氣集熱模式下,最佳空氣流道尺寸為0.025 m,節(jié)能效率為62.08%。在光伏/水集熱模式下,最佳水流量為0.14 kg/s,太陽能綜合效率為33.52%。結(jié)果表明,PV/T集熱器的兩種工作模式對太陽能的利用效率均高于傳統(tǒng)集熱器。為深入研究PV/T集熱器光伏光熱性能,本文搭建單塊PV/T集熱器實(shí)驗(yàn)平臺。隨著水流量的增大,PV/T集熱器的電池表面溫度、出口水溫度、水箱溫度以及熱效率逐漸減小,而光電效率逐漸增大。集熱器最佳工作流量為0.08 m³

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1全國太陽能總輻射分布圖[5]

我國太陽能資源豐富,全國每年太陽輻射總量達(dá)到8.4×103MJ/m2,相當(dāng)于2.4×104億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的儲能。圖1.1為我國各地區(qū)全年太陽能總輻射量分布圖。從圖中可以看出我國太陽能總輻射量總體上呈現(xiàn)地域差異,西部地區(qū)高于東部地區(qū),高原地區(qū)高于平原地區(qū)。青海省太陽能輻射量位列全國第一....

圖1.2 2020年NREL太陽能光伏電池效率提升圖[6]

1954年科學(xué)家貝爾在實(shí)驗(yàn)室成功研制出單晶硅光伏電池后,太陽能光伏電池逐漸從實(shí)驗(yàn)室走向市場,科學(xué)界開始大量研發(fā)光伏電池。圖1.2為2020年美國NREL太陽能光伏電池效率提升圖。目前單晶硅光伏電池實(shí)驗(yàn)室發(fā)電效率最高可達(dá)約25%,多結(jié)(四結(jié))光伏電池效率最高達(dá)到47.1%,砷化鎵電....

圖2.1 PV/T多功能平板集熱器及下流道型空氣流道模型圖

多功能PV/T平板集熱器由玻璃蓋板、光伏電池、吸熱板、銅管、空氣流道和保溫層等構(gòu)成。玻璃蓋板采用布紋鋼化玻璃,與光伏板間隙為0.035m,用于減少由空氣流動(dòng)引起的熱損失及防止灰塵沉積。吸熱板上面附有光伏電池、背面焊接銅管,與底部保溫層之間為空氣流道。集熱器四周及底部為酚醛泡沫保....

圖2.2 PV/T多功能平板集熱器結(jié)構(gòu)示意圖

圖2.1PV/T多功能平板集熱器及下流道型空氣流道模型圖2.1.2建立理論模型

本文編號：4050581