新型光伏光热幕墙组件性能特性研究

将微热管阵列技术引入传统光伏幕墙,组成新型光伏光热幕墙组件(Micro Heat Pipe Array-Building Integrated Photovoltaic,MHPA-BIPV/T),再应用到光伏光热系统中。通过实验对新型光伏光热幕墙组件与传统的光伏幕墙组件、透光型PV/T幕墙组件和非透光型PV/T幕墙组件作对比,结果表明新型PV/T幕墙组件比传统PV幕墙组件光电转换效率提升较为显著,其中,透光PV/T组件比透光PV组件的日平均光电转换效率提升了9%,非透光PV/T组件比非透光PV组件的日平均光电转换效率提升了4%;透光PV/T幕墙组件的日平均总效率为51%,非透光PV/T幕墙组件的日平均总效率为46%。     

太阳能光伏光热(PV/T)热泵热水系统实验研究

本文搭建了1种间接式基于太阳能光伏光热(PV/T)部件的热泵热水系统应用示范平台,其中PV/T集热器面积为64 m~2。对PV/T热泵系统在不同环境温度和辐照条件下的光电光热性能进行了测试分析,结果表明PV/T部件发电量较之传统光伏组件提高11.0%,PV/T电池温度比较传统光伏组件温度平均降温25.5℃,可以有效缓解较高温度对光伏电池使用寿命的影响。热泵机组平均COP可达4.7。PV/T热泵系统的光伏光热综合效率可达74.4%,在产热发电性能上与传统集热器和光伏组件更有优势。在将3 m~3水从31.0℃加热至51.0℃的过程中,PV/T热泵系统总发电量和耗电量分别为28.0 kW·h和24.5 kW·h,并且夏季晴朗少云条件下,发电功率一直高于用电功率,可以实现离网使用。     

建筑一体化电热冷联产光伏组件能量特性研究

传统太阳能光伏或光热建筑一体化只能为建筑提供单一电能或热能。通过研究一种集成发电、集热、制冷3种功能的建筑一体化电热冷联产光伏组件,对其夏季工况下能量特性进行了实际检测。结果表明:白天,组件集热同时能有效降低光伏电池温度,组件工作温度高于环境温度约8~16℃,发电和集热效率分别为14.1%~13.7%和40.1%~15.7%;晴朗夜间,组件通过对流和辐射两种传热方式进行散热制冷,总制冷功率为26.0~268.5 W/m~2。电热冷联产光伏组件适合与热泵结合,为建筑提供所需能源。     

太阳能建筑双效能界面冬季性能研究——以朱家林实验建筑为例

随着我国双碳目标国家战略的逐步推进,挖掘建筑行业的节能减排潜力具有重要的现实意义。为了在有限的建筑界面上实现高效的能量转换与供给,光电光热系统一体化设计（BIPV/T）成为太阳能建筑的重要研究内容之一。光伏光热双效能设计中不仅强调太阳能建筑表皮自身对太阳能的利用和转化效率,还包括利用物联网技术实现能源综合高效利用。本文以朱家林国家级田园综合体实验建筑为例,通过对光伏光热双效能太阳能界面冬季性能实测展开研究,从其太阳能量转化效率和能源转换利用方法两个方面,探讨太阳能建筑实际应用项目中的整体性能提升和发展前景。     

BIPV建筑光伏余热直接热利用系统测试分析

BIPV控制中心把空冷型PV/T构件整合到建筑外墙中,实现了太阳能光电光热一体化高效综合利用.本文以此建筑为测试对象,对空冷型PV/T的光伏余热直接热利用系统实际运行效果进行了测试.实验结果表明,与南墙结合的PV/T直接热利用系统效果很好,具有推广应用价值,而东墙和西墙直接热利用系统送风温度较低,经济性一般.     

墙体温度分布对BIPV输出特性的影响——以云南师范大学20kW铜铟镓硒BIPV系统为例

以云南师范大学20 kW铜铟镓硒光伏建筑一体化(BIPV)系统为研究对象,研究了组件与墙体间温度分布对BIPV输出特性产生的影响.通过在BIPV墙面安置6个温度采集点,测量光伏组件与墙体间的温度;利用分布式微电网系统测得BIPV系统输出电压和最大输出功率,分析墙面温度分布对BIPV系统输出特性影响.结果表明,温度分布不均会对系统输出电压及最大输出功率造成负面影响,从而影响工作效率.     

沈阳地区水冷式太阳光伏板在高层建筑的能量利用分析

水冷式太阳光伏板结合了光伏发电技术与太阳能集热技术,将其合理布置在高层办公建筑的南立面与楼顶,在提高光伏发电效率的同时进一步增加了太阳能的利用率。夏季气温较高时,垂直布置在建筑南立面的水冷式太阳光伏板光伏转换效率平均上升26.7%;倾斜布置在屋顶时光伏转换效率平均上升34.6%。在冬季气温较低时,垂直布置的太阳能光电光热转化效率为21.31%,倾斜布置时太阳能光电光热转化效率为18.87%。     

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。     

光伏电池板强制循环冷却技术的数值研究

为了降低温度对光伏电池板发电效率的影响,提出了利用强制循环通风冷却技术,通过添加铝制肋片加强背板散热,改善光伏电池板的温度分布情况,提升光电转化效率.利用CFD模拟仿真技术对肋片间距、肋片高度进行模拟优化,模拟结果表明,在太阳辐射强度为500W/m~2的条件下,肋片间距L=5mm、肋片高度H=70mm时,该型号光伏电池板的发电功率达到最大,为110.8 W.同无肋片强制通风冷却相比,光伏电池板温度降低了19.3℃,发电功率提高了8.7%.     

反打成型预制混凝土光伏墙板的性能研究

采用反打工艺将光伏组件与装配式混凝土一体化成型,并对制备的预制混凝土光伏墙板的性能进行研究。结果表明,光伏背板材料能满足耐碱和拉拔性能要求,光伏板能够与混凝土固定粘接且不被腐蚀;光伏组件发电时,自身温升受天气影响较大,同时受混凝土蓄热的不利影响,光伏墙板1年间的最高测试温度为60.4℃,通过PVsyst软件模拟,得到光伏组件的光电转换效率相应下降8%,基本不影响正常使用;应用于立面的光伏墙板在实际发电时受太阳高度角和有效辐照量的影响,光伏组件的单位面积发电量在夏季最低,冬季最高,增幅约37%。     

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。     

新型BIPVT超低能耗建筑节能特性研究

将微热管阵列应用于建筑一体化光伏光热(BIPVT)组件,设计了多能互补耦合热泵供能系统,实现了太阳能与空气能高效互补利用,并搭建了新型BIPVT超低能耗建筑.同时建立了 BIPVT建筑的仿真模型,并将其与BIPV幕墙建筑和普通参考建筑的产能与用能进行模拟与对比分析.结果表明,新型BIPVT建筑全年累计空调负荷为3 033 kW·h,相对于BIPV幕墙,建筑负荷降低了 32.9％.相对于参考建筑,负荷增加了 8.6％.新型BIPVT建筑能耗综合值为113.5 kW·h/(m2·a),相对于BIPV幕墙和普通墙体围护结构,新型BIPVT建筑综合节能率分别为38.5％和62.2％.本研究为超低能耗建筑的应用提供了新的技术方法与理论依据.     

循环水量对光伏光热系统性能影响的实验研究

搭建光伏光热(PV/T)系统实验台,研究了光伏板温度、循环水箱水温、光电性能、光热性能、综合性能与系统循环水量之间的关系。     

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。     

结合光伏光热组件的双源热泵系统的研究

考虑到太阳能电池板温度升高时其光电转换效率降低,以及水源温度升高时热泵运行效率增加的特点,设计出一套结合光伏光热(PV/T)组件的双源热泵系统。对该系统进行室外实际运行实验,通过实验验证系统是否能够稳定运行,并验证太阳能电池板降温提效的可行性。实验结果表明,该系统运行可靠,且组件电池转换效率与固定倾角的追踪式光伏(TPV)组件相比,提高0.3%左右,能够为下一步研究最优运行方式提供实验数据支持。     

PV/T社区用能一体化热泵热水系统的应用研究

为综合利用太阳能资源,搭建了一种基于太阳能光伏光热(PV/T)部件的PV/T社区用能一体化热泵热水系统,并对该系统在夏季的实际运行特性进行测试,通过研究热效率、电效率和系统性能系数(COP)进一步分析其热力性能。测试结果表明:太阳辐射强度对系统运行的影响较大,室外环境温度及室外风速主要影响系统的散热。测试期间,系统平均电效率约为15.98%,系统平均热效率约为42.3%;热泵COP最高可达6.4,平均值约为4.8;系统COP最高可达3.9,平均值约为3.3。该系统可满足社区公共部分的用电和生活热水需求,具有良好的应用前景。     

光伏建筑一体化项目不同安装方式的案例分析

作为分布式光伏发电的重要应用方式,光伏建筑一体化（BIPV）受到越来越多的重视,但是实现光伏组件和建筑的美观、可靠和低成本的结合仍是一个具有挑战性的难题。在一个获得财政部和住建部“光伏建筑一体化”资金资助的项目中实验了不同的BIPV组件安装方式,包括隐框光伏幕墙、彩钢瓦屋顶夹具安装、彩钢瓦屋顶黏接安装方式,其中采用粘贴的方式在彩钢瓦屋顶安装双玻组件为我们独创的施工方法,具有快捷、质轻、低成本和高可靠性等特点,而且不需要在彩钢瓦上打孔,避免漏水隐患。发电量结果表明,在干燥、多粉尘的季节,在立面安装的光伏组件的单位装机容量的发电量也可能大大高于安装于斜面屋顶的组件,说明光伏玻璃幕墙有着很大的发展前途。     

光伏建筑一体化技术应用研究

光伏建筑一体化（Building Integrated Photovoltaic,BIPV）将光伏发电技术与建筑相结合,在充分发挥建筑结构特性的同时,提高太阳能的利用效率。这样既能满足日常生活用能需求,又能提高建筑空间的使用效率,同时还能保护生态环境。该文以BIPV为研究对象,首先阐述了BIPV的概念和光伏组件的安装方式,其次提出了此技术的应用要求,再次分析了存在的问题及其解决方案,最后对该技术的未来发展做出了思考,以期为BIPV行业的发展提供参考。     

金刚玻璃成功中标广州南站光伏项目

2009年12月12日,金刚玻璃又传喜讯:经过一年多的努力,广东金刚玻璃科技股份有限公司一举中标广州南站南侧的站台光伏雨篷项目(BIPV)。作为目前亚洲最大的火车站,也同时作为国内BIPV(光伏建筑一体化)单晶硅组件应用的典型工程,广州南站光伏系统全部采用单晶硅PVB封装的双玻璃组件,总功率达253千瓦,透光率达50%以上。金刚玻璃采用了自主专利产品,"双玻璃光伏组件屋面——幕墙自行式清洗机器人"。     

太阳热能在建筑中的利用

本文对太阳能热利用进行了大体分类,介绍了目前国内外太阳热能收集利用的几种方式,及温度对光伏组件的效率所产生的影响,并在此基础上描述了光伏组件废热回收的几种理想模型,提出对现有建筑进行光电光热改造的预期展望。