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聚光和非聚光光伏-热电耦合系统的优化 被引量：6
1
作者 冯利佳 殷二帅 李强 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第18期1943-1952,共10页
基于能量平衡建立了光伏-热电(PV-TE)耦合发电系统的一维稳态导热模型,研究了在不同的光伏电池效率温度系数和热电优值系数条件下PV-TE耦合发电系统的性能.(1)对于非聚光PV-TE耦合系统,分析了热聚焦因子、热电引脚长度和TE模块的负载电... 基于能量平衡建立了光伏-热电(PV-TE)耦合发电系统的一维稳态导热模型,研究了在不同的光伏电池效率温度系数和热电优值系数条件下PV-TE耦合发电系统的性能.(1)对于非聚光PV-TE耦合系统,分析了热聚焦因子、热电引脚长度和TE模块的负载电阻与内阻之比对系统发电效率的影响.结果表明:在TE模块的优值系数Z=4×10-3K-1,电池效率温度系数βref=0.001 K-1的情况下,系统总效率相对较好.此时总效率随着热聚焦因子、热电引脚长度、TE模块的负载电阻与内阻之比的增加,均是先增大后减小.因此,可选择最佳的热聚焦因子、热电引脚长度、负载电阻的值,使系统总效率达到最大值.(2)对于聚光PV-TE耦合系统,研究了热电引脚对数和热扩散因子对系统性能的影响.结果表明在Z=2.545×10^-3K-1,βref=0.001 K^-1;Z=4×10^-3K^-1,βref=0.001 K^-1;Z=4×10^-3K^-1,βref=0.0015 K^-1情况下,总效率随着热扩散因子的增加而减小.当热扩散因子从0.32上升到5.12时,对于其他βref和Z的情况,总效率会显著增加.当热扩散因子继续增大时,由热扩散因子增加引起的效率变化非常平缓,原因在于热扩散因子足够大时,热传递非常快,PV电池和TE热侧的温度随热扩散因子变化很小.基于研究结果,可以发现当聚光系统的热扩散因子在3.0左右时,耦合系统具有相对高的效率. 展开更多
关键词 光伏-热电耦合系统 热聚焦因子 热电引脚长度 热扩散因子
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光伏-热电耦合系统器件选择原理 被引量：5
2
作者 殷二帅 李强 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期722-727,共6页
耦合器件的性能决定了光伏-热电耦合系统的可行性与优越性,但耦合系统器件的选择原理尚未被研究。本文建立了光伏热电耦合系统的理论模型,提出了使得光伏-热电耦合系统效率优于纯光伏系统的最小热电优值作为耦合系统器件选择与可行性评... 耦合器件的性能决定了光伏-热电耦合系统的可行性与优越性,但耦合系统器件的选择原理尚未被研究。本文建立了光伏热电耦合系统的理论模型,提出了使得光伏-热电耦合系统效率优于纯光伏系统的最小热电优值作为耦合系统器件选择与可行性评估的标准。提供了一套计算最小热电优值的方法,给出了采用具有不同效率及温度特性的光伏电池的耦合系统的最小热电优值,并讨论了热电器件结构和冷却系统对最小热电优值的影响。 展开更多
关键词 光伏-热电耦合系统 器件选择 太阳能
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基于遗传算法的光伏-热电耦合系统多目标优化研究 被引量：1
3
作者 殷二帅 李强 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1669-1674,共6页
多因素共同作用下的系统优化设计是光伏-热电耦合系统研究的难点之一。本文建立了光伏-热电耦合系统与单一光伏系统的理论模型,以最高耦合效率与相对于单一光伏系统的最大效率差值为优化目标,采用多目标遗传算法,开展了耦合系统优化设... 多因素共同作用下的系统优化设计是光伏-热电耦合系统研究的难点之一。本文建立了光伏-热电耦合系统与单一光伏系统的理论模型,以最高耦合效率与相对于单一光伏系统的最大效率差值为优化目标,采用多目标遗传算法,开展了耦合系统优化设计研究。结果表明,最高耦合效率与最大效率差值两个优化目标是负相关的,且其负相关性是由光伏参考效率所导致,需综合考虑系统经济性,确定最高耦合效率和最大效率差值的折中方案,从而获得耦合系统最佳设计。 展开更多
关键词 光伏-热电耦合系统 多目标优化 遗传算法 全光谱利用
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层叠型光伏-热电耦合发电系统能效提升分析 被引量：2
4
作者 董杰 王晓霖 +2 位作者 李明 董翠翠 孙进 《当代石油石化》 CAS 2023年第5期35-40,共6页
近年来,随着材料领域的突破,太阳能光伏-热电(PV-TE)耦合发电技术得以飞速发展,该技术利用太阳能电池板产生的废热作为热流,供给半导体材料进行温差发电,同时又可以对光伏板进行热量管理,使其获得较高的能量转化效率,发展前景良好。以... 近年来,随着材料领域的突破,太阳能光伏-热电(PV-TE)耦合发电技术得以飞速发展,该技术利用太阳能电池板产生的废热作为热流,供给半导体材料进行温差发电,同时又可以对光伏板进行热量管理,使其获得较高的能量转化效率,发展前景良好。以理想状态下PV-TE耦合发电系统能量转换公式为基础,从PV-TE耦合发电系统界面传热性能优化的角度出发,讨论系统能效提升的影响因素,有助于耦合发电系统优化设计。 展开更多
关键词 光伏–热电耦合系统 发电效率 能量转换 能效提升
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光伏热电耦合系统参数特性及其性能分析 被引量：2
5
作者 黄楠兴 蔡阳 +3 位作者 洪炳华 何建炜 向振宇 赵福云 《制冷与空调》 2022年第8期73-77,共5页
光伏热电耦合系统作为一种新型的太阳能利用方案,相较于纯光伏发电系统拥有更加充分利用太阳能和更高的发电效率等优势。本文根据光伏发电原理和热电发电原理构造光伏热电耦合系统模型,分析不同辐照度和热电组件负载下光伏热电耦合系统... 光伏热电耦合系统作为一种新型的太阳能利用方案,相较于纯光伏发电系统拥有更加充分利用太阳能和更高的发电效率等优势。本文根据光伏发电原理和热电发电原理构造光伏热电耦合系统模型,分析不同辐照度和热电组件负载下光伏热电耦合系统的温度特性、发电性能和转换效率。数值模拟结果表明,不同辐照度和热电组件负载直接导致系统各个组件温度分布差异,从而影响光伏组件和热电组件的输出功率,最终影响系统的发电性能。本研究将对光伏热电耦合系统多物理场建模提供理论依据和技术支撑。 展开更多
关键词 光伏热电耦合系统 辐照度 光伏组件 热电组件 发电性能
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