光伏-光熱一體化系統(tǒng)與溫差發(fā)電技術(shù)的太陽能有效利用.pdf

1、由于能源危機(jī)和大氣污染，太陽能的利用越來越受到人們的重視。其中太陽能電池在實(shí)際應(yīng)用中也越來越廣泛。太陽能電池在將太陽能轉(zhuǎn)換成電能的同時(shí)將大部分能量轉(zhuǎn)換成了熱量，所以使得太陽能電池板板壁溫度經(jīng)常維持在較高的溫度下。隨著電池板溫度的升高，太陽能電池的輸出功率將降低，不利于高效利用太陽能。由于太陽能光伏/光熱一體化系統(tǒng)利用中的冷卻系統(tǒng)與太陽能電池之間存在一定溫差，本文為了將光伏/光熱一體化系統(tǒng)與溫差發(fā)電技術(shù)相結(jié)合，對光伏/光熱一體化系統(tǒng)的集熱

2、器結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并對低溫差環(huán)境下溫差發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行了初步實(shí)驗(yàn)研究。
　　本文在迷宮式流道光伏光熱一體化系統(tǒng)的研究基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)研究了類鋁扁盒式光伏/光熱一體化系統(tǒng)。通過對其進(jìn)行冷卻水質(zhì)量恒定實(shí)驗(yàn)及進(jìn)水溫度恒定條件下調(diào)節(jié)流量實(shí)驗(yàn)等對該系統(tǒng)的光電性能和光熱性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。利用熱像儀拍攝兩種光伏/光熱系統(tǒng)降溫后的太陽能電池溫度分布情況,并且進(jìn)一步測試了悶曬工況對光電性能的影響。結(jié)果表明采用太陽能電池與冷卻水直接接觸的迷宮式流道結(jié)構(gòu)中，

3、集熱系統(tǒng)的承壓性能較差。而類鋁扁盒式結(jié)構(gòu)可使太陽能電池板板壁溫度均勻分布同時(shí)保證其承壓性能。在輻照較好的條件下，該系統(tǒng)太陽能電池光電轉(zhuǎn)換可提高0.8％～1%；在冷卻水質(zhì)量恒定時(shí)隨著系統(tǒng)內(nèi)的水溫逐漸升高，太陽能電池光電效率提升速度也將變慢。通過調(diào)節(jié)質(zhì)量流量實(shí)驗(yàn)得知，隨質(zhì)量流量從0.13Kg/s逐步調(diào)節(jié)至0.02Kg/s的過程中，該系統(tǒng)的綜合效率由50%降低至41.26%，光電轉(zhuǎn)換效率相對提高百分比由9.92%逐漸降低至7.87%。悶曬工況

4、導(dǎo)致太陽能電池板板壁溫度升高，在輻照度1135W/m2時(shí)太陽能電池輸出功率相對降低12.98%，在輻照度870W/m2時(shí)太陽能電池輸出功率相對降低2.60%。本文搭建溫差發(fā)電片性能測試臺架，對溫差發(fā)電片低溫差環(huán)境中的熱電性能進(jìn)行了測試。在此基礎(chǔ)上制作了低倍聚光溫差發(fā)電系統(tǒng)并測試了該系統(tǒng)在太陽能利用中的輸出特性，并驗(yàn)證了其與光伏/光熱一體化系統(tǒng)相結(jié)合的可行性。本文搭建的溫差發(fā)電系統(tǒng)在自然光照下溫差只能維持在4℃，溫差發(fā)電在10Ω負(fù)載上最高