連接方式和流量對太陽能光伏光熱系統(tǒng)性能影響的數(shù)值分析.pdf

1、太陽能光伏光熱(PVT)熱水系統(tǒng)是將傳統(tǒng)的太陽能熱水系統(tǒng)與PVT集熱器相結(jié)合，該技術(shù)可以同時滿足用戶用電和生活熱水兩種需求，有效提高了太陽能的綜合利用效率。集熱器連接方式和流量對強(qiáng)制循環(huán)式PVT熱水系統(tǒng)的運(yùn)行性能影響較大，然而有關(guān)最佳連接方式的研究還未見報道，關(guān)于流量的研究較多但都只針對某一種連接方式的系統(tǒng)為研究對象。本文選擇不同工況、不同城市，研究了連接方式和流量對系統(tǒng)性能的影響，研究結(jié)果對不同輻射區(qū)的大型太陽能集熱器安裝方式的選取具

2、有參考價值。
　　根據(jù)能量守恒定律，綜合考慮環(huán)境溫度、太陽輻射量和當(dāng)?shù)責(zé)崴?fù)荷等因素，建立了不同連接方式太陽能PVT熱水系統(tǒng)動態(tài)傳熱模型，利用FORTRAN語言進(jìn)行編程，并對該數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了實驗驗證，對比模擬結(jié)果和實驗數(shù)據(jù)確定了該數(shù)學(xué)模型的準(zhǔn)確性。建立的PVT熱水系統(tǒng)由12塊平板型PVT集熱器(2m×1 m)組成，共5種連接方式，集熱器串聯(lián)數(shù)量分別為N=1、2、3、4、6。
　　首先，分別以發(fā)電量、實際集熱量以及實際綜合能量

3、為優(yōu)化目標(biāo)進(jìn)行了計算，不同連接方式系統(tǒng)采用相同的單位面積質(zhì)量流量，0.02 kg·m-2·s-1。以騰沖為例的計算結(jié)果表明:在兩種不同工況下，獲得最大日發(fā)電量的連接方式都為N=1，而獲得最大日實際集熱量的連接方式并不一致;以年發(fā)電量、年實際集熱量和年實際綜合能量為優(yōu)化目標(biāo)時對應(yīng)的最佳連接方式分別為:N=1、N=4和N=2。然后，分別在我國太陽資源較富區(qū)和資源一般區(qū)各選擇了5個城市。計算結(jié)果表明，以全年實際綜合能量為優(yōu)化指標(biāo)，太陽資源較富

4、區(qū)，建議全年采用選擇N=2一種連接方式;太陽資源一般區(qū)，建議選擇N=3的連接方式，其中對于汕頭，全年氣溫較高熱水負(fù)荷較小，與N=3相比，N=2的年實際綜合能量增加了40MJ;
　　最后，研究了5種連接方式下，單位面積質(zhì)量流量在0.01～0.04 kg·m-2·s-1范圍內(nèi)變化對系統(tǒng)性能的影響。以騰沖為例，結(jié)果表明:當(dāng)N=1，流量超過0.025 kg·m-2·s-1后，系統(tǒng)發(fā)電量呈下降趨勢，其它連接方式的系統(tǒng)發(fā)電量隨流量的增加而增加