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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
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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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基于菲聂尔透镜的聚焦太阳能PV/T系统热电性能研究 被引量:14
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作者 翟辉 代彦军 吴静怡 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期725-728,共4页
本文建立了基于菲涅尔透镜的聚焦型PV/T热电联产系统的一维稳态传热模型,对六种不同结构的PV/T系统的热、电效率和(火用)效率进行了计算,利用(火用)效率作为评价标准对六种系统进行了比较。分析表明采用聚焦型PV/T系统,在牺牲少量发电... 本文建立了基于菲涅尔透镜的聚焦型PV/T热电联产系统的一维稳态传热模型,对六种不同结构的PV/T系统的热、电效率和(火用)效率进行了计算,利用(火用)效率作为评价标准对六种系统进行了比较。分析表明采用聚焦型PV/T系统,在牺牲少量发电效率的基础上,可以获得具有一定温度的热能;增添玻璃盖板虽然能够减少热损失,但同时使得系统的光学效率降低,减少电池上的能量密度,反而使得系统的媚效率降低1%;环境恶劣的情况下,应将集热管外加保温腔体,透镜起到盖板和聚光器的双重作用,在不损失发电量的同时可以提高系统的热效率。 展开更多
关键词 PV/T系统 (火用)效率 菲涅尔透镜
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太阳能光电–热一体化与热泵耦合系统的热力性能实验研究 被引量:14
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作者 吴兴应 龚光彩 王晨光 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期913-921,共9页
太阳能光电?热一体化(solar photovoltaic-thermal hybrid,PV-T)系统产生的热水的温度通常达不到生活所需的水温,如果和热泵联合工作,则可以提供较高温度的热水,系统的实用性明显提高。理论上在PV-T提供的热能与热泵吸收的热能相等时,P... 太阳能光电?热一体化(solar photovoltaic-thermal hybrid,PV-T)系统产生的热水的温度通常达不到生活所需的水温,如果和热泵联合工作,则可以提供较高温度的热水,系统的实用性明显提高。理论上在PV-T提供的热能与热泵吸收的热能相等时,PV-T与热泵能很好的匹配耦合,在此基础上建立了PV-T与热泵耦合的热力分析模型。结合热管式PV-T系统实验装置和热泵实验装置进行测试的实验数据,对该耦合系统的热力性能进行分析,基于两种不同算法,得出了匹配情况下PV-T耦合热泵系统的COP,实验还得出PV-T系统的火用效率为0.08左右,热泵的火用效率为0.38左右,匹配情况下耦合系统的火用效率为0.05左右,该PV-T耦合热泵系统有较好的节能效果。文中对系统提出了节能建议。该研究结果为PV-T与热泵耦合工作的应用及其系统参数的选用提供理论依据。 展开更多
关键词 太阳能光电-热一体化(PV-T) 热泵 光电效率 热能效率 [火用]效率
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光电-光热联合木材太阳能预干燥设备性能探析 被引量:7
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作者 吕欢 王贵富 +1 位作者 何正斌 伊松林 《林业工程学报》 北大核心 2016年第3期27-32,共6页
设计了一种集太阳能光伏发电装置、温室型太阳能干燥室及控制系统为一体的光电-光热联合木材太阳能干燥设备,探讨了该设备的光电、光热性质及3种试材在设备中的自然对流和强制对流干燥特性。研究结果表明:该设备2015年8月的总发电量可... 设计了一种集太阳能光伏发电装置、温室型太阳能干燥室及控制系统为一体的光电-光热联合木材太阳能干燥设备,探讨了该设备的光电、光热性质及3种试材在设备中的自然对流和强制对流干燥特性。研究结果表明:该设备2015年8月的总发电量可达221.37 k W·h,满足负载的能耗需求,并节余电量39.9 k W·h;在晴天和晴转多云两种天气条件下,干燥室内空载平均温度分别为51.2和48.6℃,负载平均温度分别为46.7和42.7℃,日累计辐射量分别为20.7和14.3 MJ/m2,日光伏发电量分别为9.44和5.99 k W·h;采用自然对流和强制对流两种通风方式,后者温度分布更均匀,但干燥室内整体温度出现一定幅度下降;相比于自然干燥,自然对流和强制对流两种方式可分别提高干燥速率41.4%~116.3%,且两种方式对改善木材含水率分布的均匀性、降低木材干燥应力的效果显著。 展开更多
关键词 木材干燥 光热-光电联合 太阳能干燥 干燥速率 干燥应力
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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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太阳能光电-热一体化系统的热力性能实验研究 被引量:1
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作者 吴兴应 龚光彩 +2 位作者 王晨光 喻骐骥 龚建文 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第A01期22-26,共5页
将热管应用于太阳能光电-热一体化(PV-T)系统,在进行光电转换的同时,降低了太阳能电池的工作温度而使其光电效率提高,还回收了部分热能,可以大大提高系统的能量利用效率。研制了热管式太阳能光电-热一体化实验装置,建立了系统的热力性... 将热管应用于太阳能光电-热一体化(PV-T)系统,在进行光电转换的同时,降低了太阳能电池的工作温度而使其光电效率提高,还回收了部分热能,可以大大提高系统的能量利用效率。研制了热管式太阳能光电-热一体化实验装置,建立了系统的热力性能计算的数学模型,对该实验装置系统进行了光电效率、热效率的测试,并对系统热力性能包括能量效率、效率进行了计算和分析。实验结果显示:系统的光电效率为4.7%左右,系统的综合效率为49%左右,效率最大为8%左右,比单独利用太阳能光伏发电系统的效率有显著提高。综合比较了几种太阳能光电一体化系统,该热管式PV-T系统有较好的节能效果,并对系统提出了优化和节能建议。 展开更多
关键词 太阳能光电-热一体化 热力性能 光电效率 能量效率 效率
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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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槽式PV/T系统随温度变化的特性分析
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作者 张兴华 李明 +4 位作者 王六龄 魏生贤 徐永锋 项明 王云峰 《西南大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2009年第9期87-92,共6页
为提高太阳电池电效率同时获取可利用的热能,设计制作了槽式聚光太阳能热电联供系统并进行系统测试实验.结果表明:聚光后太阳电池阵列系统热效率随温度升高而线性下降;电池阵列峰值功率点随温度升高左移,电池特性参数FF,Pm,eη和温度影... 为提高太阳电池电效率同时获取可利用的热能,设计制作了槽式聚光太阳能热电联供系统并进行系统测试实验.结果表明:聚光后太阳电池阵列系统热效率随温度升高而线性下降;电池阵列峰值功率点随温度升高左移,电池特性参数FF,Pm,eη和温度影响系数由聚光前的0.735,117.4 W/m2,12.3%和-0.2 W/(m2.℃)分别下降到0.39,550 W/m2,6.9%和-5.1 W/(m2.℃).研究工作对提高槽式聚光系统效率和大规模利用聚光光伏发电提供依据,为后续工作提供参考价值. 展开更多
关键词 槽式聚光 热电联供系统 I-V特性曲线 最大输出功率
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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
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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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石墨填充式PV/T系统光电光热性能试验 被引量:5
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作者 李媛媛 张吉礼 马良栋 《建筑热能通风空调》 2012年第2期33-35,共3页
设计制作了一种以高导热材料——石墨为填充介质的新型PV/T结构,并搭建了该PV/T系统的光电光热性能综合试验台,在大连地区对其光电光热性能进行了试验研究。研究结果表明:在天气晴朗的情况下,与普通PV板相比,石墨填充式PV/T系统的输出... 设计制作了一种以高导热材料——石墨为填充介质的新型PV/T结构,并搭建了该PV/T系统的光电光热性能综合试验台,在大连地区对其光电光热性能进行了试验研究。研究结果表明:在天气晴朗的情况下,与普通PV板相比,石墨填充式PV/T系统的输出功率相对提高可达120.67%;系统的瞬时热效率可达28.68%;系统水经过一天的循环,可使水箱温度上升至38℃。 展开更多
关键词 PV/T 光伏光热一体化 试验研究 太阳能
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太阳能光热光电综合利用 被引量:7
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作者 倪明江 骆仲泱 +3 位作者 寿春晖 王涛 赵佳飞 岑可法 《上海电力》 2009年第1期1-7,共7页
太阳能光热光电的综合利用技术是将聚光、分光、热电联用等技术集成,通过对太阳能全波段能量进行一体化地利用,可极大地提高太阳能的利用效率,降低成本,具有重要的研究价值和市场应用价值。文章介绍了太阳能光热光电综合利用系统的技术... 太阳能光热光电的综合利用技术是将聚光、分光、热电联用等技术集成,通过对太阳能全波段能量进行一体化地利用,可极大地提高太阳能的利用效率,降低成本,具有重要的研究价值和市场应用价值。文章介绍了太阳能光热光电综合利用系统的技术情况,分别对集中式和分布式两种技术路线作了阐述,分析了聚光PV/T系统以及与建筑一体化设计的PV/T系统的未来发展方向。最后,结合各类太阳能利用系统的特点,比较分析了各种光热光电技术存在的问题,提出了综合利用各种光热光电技术来提高应用效果的理念。 展开更多
关键词 太阳能利用技术 热发电 聚光热电联用 光热光电综合利用
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太阳能光伏光热组件与双源热泵一体化系统节能性分析 被引量:3
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作者 李新锐 陈剑波 王成武 《建筑节能》 CAS 2018年第2期30-33,共4页
考虑到分布式太阳能光伏光热组件与双源热泵一体化系统是一种结合多种节能技术的系统,有必要对其节能性进行研究。在对该系统与常规太阳能热泵、空气源热泵比较的基础上,选取冬天开启双源模式和单独开启水源模式、空气源模式时的3种工况... 考虑到分布式太阳能光伏光热组件与双源热泵一体化系统是一种结合多种节能技术的系统,有必要对其节能性进行研究。在对该系统与常规太阳能热泵、空气源热泵比较的基础上,选取冬天开启双源模式和单独开启水源模式、空气源模式时的3种工况,通过比较供热水箱完成制热水的时间和热泵输入功率,分析得出双热源热泵机组比单一的空气源热泵、常规太阳能热泵机组具有较高的节能性。 展开更多
关键词 光伏光热组件 双源热泵 太阳能热泵 空气源热泵 节能
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