聚光式PV-T熱電聯(lián)供系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)及性能分析.pdf

1、能源結(jié)構(gòu)失衡、供需關(guān)系緊張是我國目前面臨的主要能源問題，大力發(fā)展可再生能源勢在必行。太陽能是一種資源豐富、分布廣泛、環(huán)境友好的可再生能源，太陽能利用技術(shù)的研究引起了越來越多學(xué)者的重視。本文研究聚光式PV/T熱電聯(lián)供系統(tǒng)，對傳統(tǒng)PV/T系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化，將復(fù)合拋物面聚光技術(shù)與光伏光熱技術(shù)相結(jié)合，利用CPC的聚光原理使系統(tǒng)吸收更多的太陽輻照，提高了系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。本文設(shè)計(jì)了一種聚光式PV/T熱電聯(lián)供系統(tǒng)，建立了系統(tǒng)能量平衡模型，從理論層面對系統(tǒng)

2、性能進(jìn)行分析，提出了系統(tǒng)性能評價(jià)方法。之后，設(shè)計(jì)并搭建了系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺，從實(shí)驗(yàn)角度研究系統(tǒng)性能，并結(jié)合理論結(jié)果進(jìn)行誤差分析。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴從能量和可用能的角度出發(fā)，對聚光式PV/T熱電聯(lián)供系統(tǒng)進(jìn)行性能評估。引入(炯)效率的概念，改變了原有的PV/T系統(tǒng)評價(jià)體系只注重能量多少忽略能量品質(zhì)的現(xiàn)狀，更加全面地評價(jià)了系統(tǒng)性能的優(yōu)劣。⑵建立聚光式PV/T熱電聯(lián)供系統(tǒng)能量平衡模型，并利用Matlab軟件進(jìn)行求解，從理論計(jì)算的角度對

3、影響系統(tǒng)性能的各個因素進(jìn)行研究分析。研究的因素包括太陽輻照強(qiáng)度、環(huán)境風(fēng)速、環(huán)境溫度、冷卻水入口溫度和流量。通過觀察系統(tǒng)熱效率和(炯)效率的變化趨勢，為PV/T系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用提出若干建議。⑶實(shí)驗(yàn)條件下，系統(tǒng)熱效率和(炯)效率隨太陽輻照強(qiáng)度、冷卻水流量的變化趨勢與理論計(jì)算結(jié)果基本保持一致，誤差主要表現(xiàn)為:第一，系統(tǒng)熱效率和(炯)效率偏低;第二，太陽輻照強(qiáng)度增大時(shí)，系統(tǒng)總(炯)效率變化趨勢的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論分析不一致;第三，冷卻水流量較大時(shí)，熱

4、(炯)效率和總(炯)效率變化幅度較小。⑷分析實(shí)驗(yàn)誤差產(chǎn)生原因，本文認(rèn)為：第一，熱效率和(炯)效率偏低是工藝性較差導(dǎo)致的;第二，較差的工藝性會使得PV/T集熱器傳熱熱阻增大，導(dǎo)致出口水溫偏低，電池溫度偏高，熱(炯)效率實(shí)際增幅偏小，電(炯)效率實(shí)際降幅偏大，所以太陽輻照強(qiáng)度增大時(shí)，理論上總(炯)效率緩慢升高，而實(shí)驗(yàn)中卻緩慢降低，造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論分析不一致;第三，冷卻水流量的實(shí)驗(yàn)不是在完全相同的外界條件下進(jìn)行的，因此實(shí)際中環(huán)境溫度、風(fēng)速、