一种面向建筑空调的太阳能跨季节应用系统节能性分析

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作者 孟昱 周浩泽 +3 位作者 董学香 马小雅 南成斌 蒋爽 《河南科技》 2021年第2期133-136,共4页

我国建筑采暖和空调能耗在社会总能耗中占有较大的比重,增加太阳能等可再生能源在建筑中的应用是实现能源与环境可持续发展的一条途径。太阳能光伏/光热(PVT)技术可最大限度地利用太阳能,但目前太阳能利用受天气、季节性气候影响而无法... 我国建筑采暖和空调能耗在社会总能耗中占有较大的比重,增加太阳能等可再生能源在建筑中的应用是实现能源与环境可持续发展的一条途径。太阳能光伏/光热(PVT)技术可最大限度地利用太阳能,但目前太阳能利用受天气、季节性气候影响而无法稳定提供能量,并且PVT系统的发电和产热效率相互制约。本文提出一种新颖的PVT系统,包含PVT板、热泵机组、地埋管、辅助热源或辅助冷却塔、多功能逆变器、电化学储能装置、热水储水箱、电控柜等,可实现太阳能资源全年的最大化应用,满足建筑空调、热水、采暖和供电需求。 展开更多

关键词 太阳能光伏/光热 地埋管 热泵 建筑节能

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太阳能光伏光热利用的研究进展 被引量：20

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作者 张凇源 关欣 +1 位作者 王殿华 郭志波 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第S1期323-327,共5页

首先对当今发展较为成熟的太阳能光伏发电技术、太阳能热水器和太阳房采暖的性能和发展进行了介绍,概述了这3项技术各自的优点和当前发展所面临的问题,指出发展新工艺、提高系统可靠性、扩大市场规模和出台相关政策支持是当前发展这3项... 首先对当今发展较为成熟的太阳能光伏发电技术、太阳能热水器和太阳房采暖的性能和发展进行了介绍,概述了这3项技术各自的优点和当前发展所面临的问题,指出发展新工艺、提高系统可靠性、扩大市场规模和出台相关政策支持是当前发展这3项技术的关键。然后总结了国内外相关学者对于太阳能热泵及太阳能光伏光热综合利用的研究,介绍了当今这两项技术的优越性和研究热点。该工作对于提高太阳能利用技术、提高清洁能源利用率有比较积极地意义。 展开更多

关键词 太阳能光伏发电 太阳能热水器 太阳房采暖 太阳能热泵 太阳能光伏光热利用

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PV/T与热泵一体化系统中蓄热水箱温度分层性能研究 被引量：9

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作者 曲明璐 宋小军 +1 位作者 卢明琦 秦瑞丰 《流体机械》 CSCD 北大核心 2020年第6期66-71,共6页

选取太阳能PV/T与热泵一体化系统中的蓄热水箱作为研究对象,通过试验与数值模拟的方法,分别研究不同流速工况(0.10,0.15,0.20 m/s)以及不同蓄热水箱结构对其温度分层性能的影响。结果表明,在0.10 m/s流速下,进、出水口温差约为2℃,且进... 选取太阳能PV/T与热泵一体化系统中的蓄热水箱作为研究对象,通过试验与数值模拟的方法,分别研究不同流速工况(0.10,0.15,0.20 m/s)以及不同蓄热水箱结构对其温度分层性能的影响。结果表明,在0.10 m/s流速下,进、出水口温差约为2℃,且进水流速越大,进水口与出水口之间的温差越小;结构1水箱的取出效率为11.44%,结构2水箱的取出效率12.43%,所以进、出水口位置分布越远,水箱温度分层效果越好。 展开更多

关键词 蓄热水箱 温度分层 数值模拟 太阳能光伏光热系统

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严寒地区PV/T-空气源热泵集成供热系统研究 被引量：9

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作者 李慧星 曹炽洪 +2 位作者 冯国会 张然 黄凯良 《建筑节能》 CAS 2015年第5期52-55,共4页

严寒地区太阳能光伏光热(PV/T)技术应用于空气源热泵供暖系统,能实现低温环境下空气源热泵高效制热,最大限度提高可再生能源利用率。研究分析了空气源热泵供暖系统在严寒地区使用的局限性和普遍存在的问题;根据太阳辐射传热机理和空气... 严寒地区太阳能光伏光热(PV/T)技术应用于空气源热泵供暖系统,能实现低温环境下空气源热泵高效制热,最大限度提高可再生能源利用率。研究分析了空气源热泵供暖系统在严寒地区使用的局限性和普遍存在的问题;根据太阳辐射传热机理和空气传热介质的特点,研制出PV/T-空气源热泵集成供热系统,空气源热泵机组即使在室外空气温度-20℃时,其理论COP值也能达到5.37,提高了严寒地区空气源热泵的制热效率,为今后严寒地区供暖模式提供了一种新的思路。 展开更多

关键词 空气源热泵 太阳能光伏光热技术 PV/T集热器 COP

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太阳能光伏光热建筑一体化系统的研究进展 被引量：7

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作者 方津 刘永生 +5 位作者 杨晶晶 房文健 高湉 杨正龙 彭麟 谷民安 《华东电力》 北大核心 2012年第1期108-111,共4页

介绍了4种模式的太阳能光伏光热(PV/T)系统:空气冷却型PV/T系统、水冷PV/T系统、热管PV/T系统和光伏—太阳能辅助热泵(PV-SAHP)系统的构造及应用,分析了各自的优势与不足,并预测了PV/T系统的发展趋势。研究表明太阳能光伏光热建筑一体化... 介绍了4种模式的太阳能光伏光热(PV/T)系统:空气冷却型PV/T系统、水冷PV/T系统、热管PV/T系统和光伏—太阳能辅助热泵(PV-SAHP)系统的构造及应用,分析了各自的优势与不足,并预测了PV/T系统的发展趋势。研究表明太阳能光伏光热建筑一体化,可以真正实现建筑的节能。 展开更多

关键词 太阳能光伏光热系统 光伏光热建筑一体化 建筑节能

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基于TRNSYS的空气源热泵辅助太阳能集装箱房供能系统优化研究

6

作者 张梦 郝学军 佟峥 《热科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期113-121,共9页

将北京北部山区某集装箱房作为研究对象,采用TRNSYS软件建立太阳能光热—空气源热泵供热系统仿真模型,模拟了1月份的运行状态,对运行结果进行分析。结果表明,室内温度未能满足供暖要求,且供暖系统不能实现离网运行。对此,提出改进方案,... 将北京北部山区某集装箱房作为研究对象,采用TRNSYS软件建立太阳能光热—空气源热泵供热系统仿真模型,模拟了1月份的运行状态,对运行结果进行分析。结果表明,室内温度未能满足供暖要求,且供暖系统不能实现离网运行。对此,提出改进方案,将太阳能光热组件更换为太阳能光伏光热组件,末端供暖方式由暖风机更换为地板辐射供暖。改进后结果表明,室内温度大幅提升,保持20.0℃上下,满足供暖要求。室内温度波动指标由改进前的78.0%,减至12.5%。总计耗电量由改进前的1494.0减至674.7 kW·h。系统二氧化碳减排量由改进前的108.75增至325.27 kg,减排量提高198.9%。光伏光热组件发电量为713.0 kW·h,满足房间的用电量需求,理论上实现了离网运行。研究结果可为集装箱房的供能系统设计提供理论依据。 展开更多

关键词 太阳能光伏光热 空气源热泵 TRNSYS 集装箱房

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太阳能光热光伏耦合空气源热泵系统清洁取暖应用减碳性能研究

7

作者 叶爽 张昕宇 +4 位作者 俞英鹤 李博佳 王博渊 邓昱 黄祝连 《建筑科学》 CSCD 北大核心 2024年第6期10-16,共7页

空气源热泵在清洁取暖中得到了广泛应用,但运行阶段消耗的电量造成了大量的碳排放。结合太阳能良好的节能减碳性,并适应“十四五”期间提出的碳排放双控要求,本文研究了太阳能光热光伏耦合空气源热泵供暖系统在清洁取暖中的减碳性能。... 空气源热泵在清洁取暖中得到了广泛应用,但运行阶段消耗的电量造成了大量的碳排放。结合太阳能良好的节能减碳性,并适应“十四五”期间提出的碳排放双控要求,本文研究了太阳能光热光伏耦合空气源热泵供暖系统在清洁取暖中的减碳性能。以北京地区典型农村住宅为例,利用TRNSYS软件建立太阳能光热光伏耦合空气源热泵系统模型,并通过实验进行了验证。在此基础上,对太阳能光热光伏耦合空气源热泵系统中不同的集热器与光伏阵列安装面积比例进行减碳性和经济性研究。研究结果表明:在清洁取暖场景下的农宅应用太阳能光热光伏耦合空气源热泵系统具有较好的减碳效益,相较于仅采用光伏系统或光热系统,应用该系统减碳量能分别提高7.2%和44.8%;而相应于投资回收期则可分别降低9.9%和40.1%。 展开更多

关键词 太阳能光伏光热 空气源热泵 清洁取暖 碳排放 安装比例

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夏热冬暖地区近零能耗建筑PV/T除湿新风复合系统研究 被引量：2

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作者 封媛 陈柳 +2 位作者 杨婷婷 赵玉娇 赵登育 《建筑科学》 CSCD 北大核心 2023年第12期184-195,共12页

针对夏热冬暖地区近零能耗建筑新风系统能耗高的问题,提出了1种太阳能光伏光热(PV/T)除湿新风复合系统。系统在太阳能光伏发电的同时回收热能驱动除湿系统,实现为夏热冬暖地区近零能耗建筑同时供冷、供热水及产电。以能效比、太阳能保... 针对夏热冬暖地区近零能耗建筑新风系统能耗高的问题,提出了1种太阳能光伏光热(PV/T)除湿新风复合系统。系统在太阳能光伏发电的同时回收热能驱动除湿系统,实现为夏热冬暖地区近零能耗建筑同时供冷、供热水及产电。以能效比、太阳能保证率和可再生能源利用率为评价指标,应用TRNSYS软件,动态分析了系统运行性能。研究结果表明:系统典型月平均电力能效比COP_(elec)达6.18,热力能效比COP_(th)达1.62,典型月平均太阳能热保证率为0.79,典型月平均太阳能电保证率为0.58;供电量足以供给新风系统及建筑用电。与传统蒸汽压缩制冷空调系统相比,太阳能光伏光热驱动除湿新风复合系统投资回收期为3.62年。 展开更多

关键词 太阳能光伏光热 转轮除湿 近零能耗建筑 新风系统 夏热冬暖地区

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太阳能光伏光热空气源热泵供能系统优化模拟 被引量：4

9

作者 张梦 郝学军 佟峥 《煤气与热力》 2022年第9期17-21,共5页

将2022北京冬奥会延庆赛区某集装箱房作为研究对象,采用TRNSYS软件建立太阳能空气源热泵供能系统仿真模型,以多个关键参数(光伏光热组件倾角、光伏光热组件方位角、蓄热水箱容积、集热循环泵额定质量流量、热源循环泵额定质量流量、供... 将2022北京冬奥会延庆赛区某集装箱房作为研究对象,采用TRNSYS软件建立太阳能空气源热泵供能系统仿真模型,以多个关键参数(光伏光热组件倾角、光伏光热组件方位角、蓄热水箱容积、集热循环泵额定质量流量、热源循环泵额定质量流量、供暖循环泵额定质量流量)为优化变量,以光伏光热组件发电量最大为目标函数,采用Coordinate Search算法对各优化变量进行优化,评价优化结果。优化没有导致室内温度的大幅波动,且满足要求。光伏光热组件发电量由优化前的2875 kW·h,增至优化后的3115 kW·h,发电量提高8.35%。优化前后,光伏光热组件发电量均可满足系统自用需求,不需要外界供电。系统热电综合性能系数由优化前的13.51%,增至13.91%。光伏光热组件光电转换率由优化前的27.03%,增至28.32%。系统标准煤替代量由优化前的640.7 kg,增至优化后的793.7 kg。二氧化碳减排量由优化前的1582.5 kg,增至优化后的1960.4 kg,减排量提高23.88%。 展开更多

关键词 太阳能光伏光热 空气源热泵 优化 TRNSYS软件

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新型太阳能热回收准二级压缩热泵系统特征气候运行性能分析

10

作者 蔺连杰 范毅 +2 位作者 李晶 赵旭东 李云海 《综合智慧能源》 CAS 2023年第4期74-80,共7页

针对目前建筑供暖/制冷能耗问题,提出了一种利用新型热回收式准二级压缩热泵的太阳能热泵供暖/制冷系统。通过建立系统仿真模型,分析了该系统在中国3种特征气候(重庆、太原、乌鲁木齐)下的运行情况。研究结果表明:该系统可利用新型热回... 针对目前建筑供暖/制冷能耗问题,提出了一种利用新型热回收式准二级压缩热泵的太阳能热泵供暖/制冷系统。通过建立系统仿真模型,分析了该系统在中国3种特征气候(重庆、太原、乌鲁木齐)下的运行情况。研究结果表明:该系统可利用新型热回收技术与太阳能光伏光热技术为建筑供暖、供冷,回收热量约占重庆、太原、乌鲁木齐房屋负荷的12%,光热供能占总负荷的30%,20%,15%;光伏利润占重庆、太原、乌鲁木齐房屋总运营成本的38%,26%,18%。可再生能源在新型热回收式准二级压缩热泵系统中起到了关键作用,可极大提升系统性能并减少碳排放。 展开更多

关键词 太阳能热泵 供暖/供冷 回收式准二级压缩热泵 热回收 太阳能光伏光热 特征气候

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基于CNT/Ag纳米流体的分光谱太阳能光伏光热系统实验研究

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作者 夏小康 曹旭慧 余本东 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期141-146,共6页

传统太阳能光伏光热(PV/T)系统的光电转换和光热转换过程耦合在一起,对太阳能全光谱能量的利用率较低,为使得光电、光热过程解耦,该文探究Ag、CNT、CNT/Ag纳米流体作为分光谱PV/T系统媒介时的光谱及能量性能。首先对不同浓度纳米流体的... 传统太阳能光伏光热(PV/T)系统的光电转换和光热转换过程耦合在一起,对太阳能全光谱能量的利用率较低,为使得光电、光热过程解耦,该文探究Ag、CNT、CNT/Ag纳米流体作为分光谱PV/T系统媒介时的光谱及能量性能。首先对不同浓度纳米流体的光谱性能进行测试,然后通过实验研究不同浓度的CNT/Ag纳米流体对系统电效率和热效率的影响。结果发现相比于Ag纳米流体,浓度为1×10^(6)、3×10^(6)、5×10^(6)、1×10^(7)μg/m^(3)的CNT/Ag纳米流体在太阳电池光谱响应区的透过率分别上升了8.6%、9.3%、8.5%、9.2%,响应区外波段的吸收率增加了30.4%、44.5%、58.4%、56.7%。系统电效率最高为8.2%、热效率最高为45%,当CNT/Ag纳米流体浓度为5×10^(6)μg/m^(3)时,分光谱容器效率最高为18.3%时热效率达到了43%,电效率为7%。 展开更多

关键词 太阳能光伏光热系统 分光谱利用 碳纳米流体 银纳米流体

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新型扁盒肋片式太阳能集热器的数值模拟与实验研究 被引量：1

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作者 李庆平 吴金顺 +5 位作者 王国建 高洋 张行星 秦以鹏 潘嵩 张玉菡 《暖通空调》 2020年第3期103-110,共8页

建立了扁盒肋片式集热器的CFD模型,对集热器内部流体的流动与换热进行了数值模拟。搭建了太阳能光伏光热实验系统,进行了冬季实验测试。模拟结果与实验结果较吻合,验证了模型的可靠性。结果显示:出口温度随入口流量的增大呈曲线形下降,... 建立了扁盒肋片式集热器的CFD模型,对集热器内部流体的流动与换热进行了数值模拟。搭建了太阳能光伏光热实验系统,进行了冬季实验测试。模拟结果与实验结果较吻合,验证了模型的可靠性。结果显示:出口温度随入口流量的增大呈曲线形下降,每小时集热量呈线性增长,流速为0.5~0.6 m/s时,温度衰减率为10%左右,每小时集热量增加率为12%左右;出口温度和每小时集热量均随热源温度的升高呈线性升高和增大,整体增长33.33%左右;温度分布呈双曲线形,圆柱肋片处产生对称涡旋;冬季工况下,实测PV/T系统发电效率在10%以下,集热效率为12%左右,水箱温度为25℃左右。 展开更多

关键词 扁盒肋片式太阳能集热器 太阳能光伏光热系统 集热量 出口温度 板芯温度

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太阳能光伏光热一体化组件的应用特性实验研究 被引量：15

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作者 陈剑波 于海照 岳畏畏 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期154-161,共8页

介绍一种将单晶硅太阳电池与铜管水流通道通过特殊工艺粘结起来的光伏光热（PV/T）一体化系统。对该系统进行室外实际运行实验，测试并讨论该系统在晴朗或多云天气下以不同循环水流量、不同恒定水箱水温、不同初始水箱水温运行时的应用... 介绍一种将单晶硅太阳电池与铜管水流通道通过特殊工艺粘结起来的光伏光热（PV/T）一体化系统。对该系统进行室外实际运行实验，测试并讨论该系统在晴朗或多云天气下以不同循环水流量、不同恒定水箱水温、不同初始水箱水温运行时的应用特性。结果表明：该PV/T系统的最佳水流量为1．1m^3／h；水箱内水温越高，系统发电效率越低；水箱初始水温越低，热效率和电效率越高。同时，通过对PV/T系统及固定支架式光伏发电（FPV）系统发电量的对比研究得出，PV／T系统比FPV系统日发电量仅少2％～5％。 展开更多

关键词 太阳能光伏光热一体化组件 应用特性 固定支架式光伏发电系统对比研究

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太阳能光伏光热组件(PV/T)性能评价方法研究 被引量：10

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作者 张昕宇 殷翀 +7 位作者 张磊 何涛 王博渊 王敏 李博佳 边萌萌 王聪辉 何子睿 《建筑科学》 CSCD 北大核心 2019年第12期152-156,共5页

结合对某太阳能光伏光热组件(PV/T)的测试数据,从热力学第一定律、热力学第二定律、发电效率和集热效率的角度对PV/T组件的性能进行了评价,对评价结果进行了分析,给出了PV/T组件性能评价方法。

关键词 太阳能光伏光热组件(PV/T) 集热效率 发电效率

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太阳能光伏光热/催化净化复合技术的研究进展 被引量：2

15

作者 樊苗苗 夏小康 +2 位作者 顾涛 余本东 季杰 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期96-106,共11页

太阳能光伏光热综合利用系统(PV/T)可产生电能和热能,综合效率大幅提升,但仍存在功能有限、全光谱利用率不高、对回收热能利用形式单一等问题。针对当前PV/T存在的问题,提出太阳能光伏光热/催化净化复合技术的新概念、新系统和新功能。... 太阳能光伏光热综合利用系统(PV/T)可产生电能和热能,综合效率大幅提升,但仍存在功能有限、全光谱利用率不高、对回收热能利用形式单一等问题。针对当前PV/T存在的问题,提出太阳能光伏光热/催化净化复合技术的新概念、新系统和新功能。该复合技术实现发电、采暖和净化等多样化功能,并开发了多种太阳能光伏光热/净化建筑一体化系统,不仅进一步提高了系统的综合利用效率、增强了功能性,且提升了室内热环境和空气品质。该文介绍了作者近年来的研究,包括光/热催化型Trombe墙系统、光/热催化型光伏光热复合墙系统、光/热催化型光伏通风窗系统和光伏光热/热除菌杀毒系统,拓展了太阳能光伏光热建筑一体化系统的研究和应用,为实现太阳能在建筑上的高效多功能利用以及营造健康舒适的室内环境提供新方法。 展开更多

关键词 太阳能光伏光热综合利用 空气净化 建筑节能 光/热催化 室内环境

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PV/T太阳能光伏光热系统关键参数影响特性研究 被引量：5

16

作者 安丽芳 景金龙 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期147-153,共7页

利用PV/T太阳能光伏光热系统实验平台针对空气质量流量、太阳辐照强度、环境温度和大气降尘4种影响系统性能的关键工况参数进行了实验研究。结果表明:在实验设定的流量范围内,PV/T系统的光热和光电效率都随着空气质量流量增大而稳步上升... 利用PV/T太阳能光伏光热系统实验平台针对空气质量流量、太阳辐照强度、环境温度和大气降尘4种影响系统性能的关键工况参数进行了实验研究。结果表明:在实验设定的流量范围内,PV/T系统的光热和光电效率都随着空气质量流量增大而稳步上升;太阳辐照强度增大时,系统输出电功率随之增大,光热效率变化较小,光电效率有一定程度的降低;环境温度在一定范围内时,系统的输出电功率和集热效率都随着环境温度的增大而增大,而当环境温度超过一定值后,系统的光伏模块受面板温度升高的影响光电转换效率呈下降趋势;随着积尘密度的增大,玻璃盖板的透射率减小,一个月的积尘量会导致系统光电效率和输出电功率分别下降17.84%和18.25%,若以光电效率衰减20%为界限,清洁周期为5周左右。 展开更多

关键词 PV/T太阳能光伏光热系统 质量流量 太阳辐照强度 环境温度 大气降尘

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太阳能热水建筑一体化技术的发展和研究 被引量：3

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作者 孙李媛 王歆 +1 位作者 成昊 罗成龙 《能源研究与管理》 2015年第2期19-24,共6页

综述了太阳能热水建筑一体化技术的应用概况及研究现状,分析了太阳能热水建筑一体化应用的由来,阐述了太阳能热水建筑一体化的概念、基本内容、技术关键以及安装方法等问题,并介绍了太阳能热水建筑一体化技术的前沿研究。

关键词 太阳能 太阳能热水建筑一体化 太阳能双效集热器 太阳能光伏光热综合利用技术

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新型太阳能光伏光热综合利用装置性能的实验研究 被引量：2

18

作者 李南阳 陈晓 文永全 《湖南工程学院学报（自然科学版）》 2018年第2期70-74,共5页

提出了一种具有双层集热板的新型太阳能光伏光热综合利用装置.搭建实验系统,在相同的太阳辐照条件下,对新型太阳能光伏光热综合利用装置和普通光伏板的性能进行了对比测试.实验结果表明:新型太阳能光伏光热综合利用装置的平均表面温度... 提出了一种具有双层集热板的新型太阳能光伏光热综合利用装置.搭建实验系统,在相同的太阳辐照条件下,对新型太阳能光伏光热综合利用装置和普通光伏板的性能进行了对比测试.实验结果表明:新型太阳能光伏光热综合利用装置的平均表面温度比普通光伏板低4.3℃,平均电效率和平均火用效率分别比普通光伏板高0.22%和2.42%,集热效率为45.8%,光电光热综合性能效率达到72.8%. 展开更多

关键词 太阳能光伏光热综合利用装置 双层集热板 综合性能效率 火用效率

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BIPV/T技术在新徽派民居中的应用探索 被引量：1

19

作者 王君 王矗垚 季杰 《新能源进展》 2021年第4期300-310,共11页

针对新徽派民居中存在的建筑能耗大、热舒适性差及室内空气品质低等问题,探索在保持建筑典型特点的前提下,将太阳能光伏光热建筑一体化(BIPV/T)新技术和新方法在新徽派民居中综合运用。文章主要基于作者团队最新的研究,探讨了兼顾“黛... 针对新徽派民居中存在的建筑能耗大、热舒适性差及室内空气品质低等问题,探索在保持建筑典型特点的前提下,将太阳能光伏光热建筑一体化(BIPV/T)新技术和新方法在新徽派民居中综合运用。文章主要基于作者团队最新的研究,探讨了兼顾“黛瓦”的光伏瓦技术、兼顾“粉壁”的集热−除甲醛多效墙体技术、兼顾“马头墙”的通风−除菌杀毒多效太阳能烟囱技术、兼顾“青砖”的光伏装饰技术、兼顾“门楼”的平板型PV/T技术、兼顾“花格窗”的碲化镉光伏通风窗技术在新徽派民居中应用的可行性。通过一典型案例设计,基于Energyplus软件对其全年发电量、热水、室温、房间冷热负荷及通风性能进行模拟研究。结果表明,BIPV/T技术可以在发电的同时降低空调负荷、改善室内环境,节能效果显著。 展开更多

关键词 太阳能光伏光热建筑一体化(BIPV/T) 新徽派民居 建筑节能 室内环境

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