聚光型太陽能電熱聯(lián)用系統(tǒng)性能的數(shù)值模擬.pdf

1、太陽能電熱聯(lián)用(PV/T)系統(tǒng)，把光伏組件與太陽能集熱器組合在一起，同時提供電能和熱能，提高了太陽能的總利用效率。與分離的光伏系統(tǒng)和集熱系統(tǒng)相比，太陽能電熱聯(lián)用裝置可以共用一些組件、降低系統(tǒng)成本、減少安裝面積、而且僅有一種組件在外觀上是可見的，有利于建筑美觀，更加有效的利用了太陽能。迄今為止，對PV/T聯(lián)用系統(tǒng)的研究集中在集熱器上，主要是管板式和流道式集熱器，而流道式集熱器又以單流程直通道為主，對于多流程流道式集熱器以及自然循環(huán)水系統(tǒng)的

2、研究開展的較少。
　　本文首先建立多流程蛇形流道式集熱器的三維穩(wěn)態(tài)模型，模擬聚光比、操作參數(shù)以及外部條件變化對集熱器性能的影響。得出以下結(jié)論：
　?、偌療崞髁黧w的出口溫度隨冷卻流體質(zhì)量通量的增加而減小，熱電效率隨質(zhì)量通量的增加而增大，電池板表面的溫度梯度隨質(zhì)量通量的增加而減小，流動阻力隨質(zhì)量通量的增加而增加。對于本文蛇形流道式集熱器來說，冷卻流體質(zhì)量通量M=40kg/m2·s為最優(yōu)值，它既能保證集熱器的熱效率和電效率在較高的

3、范圍，又能使流動阻力損失保持在較低水平；
　?、诓捎镁酃夥椒〞闺娦氏陆?，熱效率上升，能量利用總效率略有降低，但聚光方法在增加少許成本的基礎(chǔ)上能大幅度提高系統(tǒng)總產(chǎn)出；
　?、郗h(huán)境風速的增加會顯著降低集熱器的熱效率，對其電效率影響甚微；加蓋玻璃蓋板能提高集熱器出口水溫和熱效率，對電效率的影響很小。
　　然后，建立了電熱聯(lián)用自然循環(huán)水系統(tǒng)二維動態(tài)模型，模擬了晴天和多云兩種天氣條件下，系統(tǒng)性能隨太陽輻射強度的變化情況。結(jié)果

4、發(fā)現(xiàn)：
　?、佥敵鲭姽﹄S太陽日輻射量的變化而變化，輻射增強，輸出電功增加，輻射減弱，輸出電功減少。系統(tǒng)水溫則隨著日太陽輻射量的增加而升高。系統(tǒng)的熱電效率都隨日太陽輻射量的增加而下降；
　?、谒疁睾洼敵鲭姽Φ哪曜兓厔菖c太陽輻射強度的變化趨勢相同；電效率的年變化趨勢與輻射強度的年變化趨勢相反，年均值在10％以上；熱效率受輻射強度和輻射分布情況的共同影響，年均值在40%以上；
　?、矍缣鞐l件下，系統(tǒng)日電產(chǎn)出大于464.4W