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oe1(光电查) - 科学论文

12 条数据
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  • 基于能量/火用的光伏-热(PV/T)与地-气热交换器集成系统在太阳能温室中供热/制冷潜力的评估

    摘要： 本文从能量与火用角度对集成了地埋管空气换热器（EAHE）和光伏光热集热器（PV/Ts）的太阳能温室进行了理论研究，并与文献中给出的实验案例（温室占地面积24平方米、埋管长度39米、光伏面积9.68平方米）进行验证。理论计算与实验结果吻合良好，相关系数高达95%。随后从能效与火用效率角度对该温室进行优化，结果表明仅EAHE管道长度存在最优值（平均38米）。此外，PV/Ts对提升温室空气及植物温度的加热潜力有限，但光伏组件的发电性能良好。EAHE集成系统在温控方面表现突出：夏季可降低温室气温9°C，冬季可提升8°C。单独采用EAHE时，夏季和冬季的温度负荷平准化水平（TLL）分别达到46%和58%。

    关键词： 温室、供暖潜力、光伏光热系统、地空换热器

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 光伏混合驱动太阳能辅助热泵的多目标优化

    摘要： 在现代社会中，可再生能源的作用日益凸显。建筑领域利用太阳能是满足供热和电力需求的一种极具吸引力的解决方案。本研究针对这一方向，探究了适用于建筑应用的太阳能供热-发电系统。该热电联产系统包含混合光伏（或光伏/光热）集热器以及完全由太阳能集热器驱动（供热与供电）的热泵。该系统经过合理设计，除满足热泵自身需求外，还能实现净电力输出。研究采用创新的多目标优化方法，以供热和发电为目标函数对该系统进行优化。在稳态条件下，针对热泵中七种不同工质开展优化计算，对比所有工质的最优设计点后，最终选定R32为最适宜工质，R1234yf位列第二。在最优设计工况下，10平方米混合光伏集热器可为热泵供电，最终实现4.33千瓦热功率的供热与0.53千瓦电功率的净发电。后续研究针对雅典（希腊）气候条件下R32系统开展全冬季周期分析，选取六个典型日（11月至次年4月每月各一日）进行考察并给出最终结果。以具有代表性的1月为例，测得日均供热量为34.9千瓦时，日均发电量为5.13千瓦时；该月平均日能量效率为60.53%，火用效率为9.26%。

    关键词： 工质研究、热电联产、空间供暖、多目标优化、光伏光热系统

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 利用纳米流体提高光伏热（PVT）系统的效率

    摘要： 大量研究和国际努力致力于减少温室气体排放。本研究旨在提升平板光伏光热（PVT）系统的效率——该系统能利用太阳能同时产生热能与电能。通过采用不同水流速作为工质进行了效率分析。研究发现，在1、2、4升/分钟对比组中，影响PVT系统性能的水流速在3升/分钟时达到最高效率。此外还研究了纳米流体（氧化铜/水、氧化铝/水）与水作为工质对PVT系统效率的影响。结果表明：采用氧化铜/水纳米流体时，PVT系统的热效率比水基系统提升21.30%，电效率提升0.07%（但电效率增幅可能源于测量误差而不显著）；而氧化铝/水纳米流体使热效率提高15.14%，其电效率与水基系统无差异。

    关键词： 效率、光伏光热系统、流量、纳米流体

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 四种采用不同储能材料的光伏光热集热器的能量、火用及效率分析

    摘要： 混合光伏光热（PV/T）技术具有多种变体和设计方案。该装置旨在降低光伏组件温度的同时生产热水。本文从能量、火用和效率角度对比了不同PV/T设计方案，采用马来西亚邦咯岛实验与数值计算数据作为对比依据。所提系统均在户外条件下进行测试，研究对象包括水基PV/T、带相变材料水箱的水基PV/T、基于纳米流体的PV/T（配备纳米相变材料水箱）以及常规光伏组件。本文重点分析了质量流速与太阳辐照度的影响。研究发现采用纳米流体与纳米相变材料的PV/T系统具有最高热效率（约72%）、热能产出（14千瓦）和电火用（76.152），所有PV/T系统的性能均优于常规光伏组件。这些发现凸显了PV/T技术的实用价值及其推动太阳能领域发展的巨大潜力。

    关键词： 纳米流体、光伏光热系统、纳米相变材料、火用、效率

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 采用线性菲涅尔反射镜的单晶硅太阳能电池集中式混合光伏/热系统实验实现与测试

    摘要： 将太阳能聚光器与光伏（PV）系统集成可减少所需光伏板数量——这些光伏板通常占光伏系统主要成本。线性菲涅尔反射镜因其结构简单、易于制造而被认为更高效。研究搭建了一套采用线性布局与水平吸热器的聚光光伏/热实验测试平台，用于评估其电热性能。该聚光器由不同宽度的平板玻璃镜组成，通过调节各镜面角度将阳光聚焦于安装在主动冷却系统上方的光伏电池。实验研究表明：相比常规非聚光光伏/热系统，在相对较高温度条件下可实现更高的电热效率。光伏电池特性数据显示，无聚光与6.0倍聚光比情况下的电效率值分别为9.6%和11%。接收器进出水温度测量显示，在0.025升/分钟流量下最高出水温度达75°C，热力效率产物为62.3%。这些结果表明该系统在约旦卡拉克省气象条件下具有优良的电热性能。

    关键词： 线性菲涅尔反射镜，光伏光热系统，聚光器

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • [IEEE 2019年第三届多学科研究与创新技术国际研讨会(ISMSIT) - 土耳其安卡拉 (2019.10.11-2019.10.13)] 2019年第三届多学科研究与创新技术国际研讨会(ISMSIT) - 利用光伏-光热(PV/T)混合太阳能?？樘嵘低痴逍?

    摘要： 光伏/光热混合系统（又称PV/T系统或太阳能热电联产系统）是一种创新发电技术，能将太阳辐射转化为可用的热能与电能。该系统将光伏电池（将阳光转化为电能）与太阳能集热器（捕获剩余能量并从光伏组件移除废热）相结合。PV/T系统的整体性能优于单独的光伏系统或光热系统。为提升其性能，学界已开展大量研究并持续深入探索。本文综述了这些前期研究成果，探讨了多种提升PV/T系统性能的方法与途径，并介绍了所采用的数学模型。研究指出了现有文献的空白点，并精准规划了未来研究方向。特别强调的是，目前基于纳米流体的PV/T系统实验研究极少，因此有必要在真实大气条件下开展全面实验研究，同时不可忽视纳米流体质量流量变化的影响。

    关键词： 光伏混合系统，光伏光热系统，太阳能，光伏光热相变材料系统，可再生能源

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 光伏光热（PV/T）系统的评估与设计准则

    摘要： 由于人们对同时满足电力和热能需求（尤其是在安装空间有限的地区）的兴趣日益增长，光伏热（PV/T）领域正广泛开展更多有趣的研究。光伏热技术能在同一区域利用太阳辐射同时产生电能和热能，从而节省安装空间及其他相关成本。此外，已有多种技术和类型被研究应用于提升光伏热系统的性能与综合效率。本文旨在综述该技术的基本原理、当前研究进展，并展示光伏热的创新设计，为该技术获得全球认可指明方向。研究发现，在热带气候条件下，基于纳米流体和纳米相变材料的PV/T集热器比其他类型具有最高效率。文中对该系统的性能评估标准进行了阐述说明，并建议通过简化当前设计，使其更适用于建筑一体化应用及居民用户。

    关键词： 光伏热利用，联合效率，光伏光热系统，纳米流体，纳米相变材料，可再生能源，太阳能

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 基于实验数据的光伏热系统与地埋管水换热器冷却系统的火用分析

    摘要： 本文尝试对采用新型地埋管水换热器(EWHE)冷却技术的光伏/光热(PV/T)系统进行实验性火用评估。通过考虑火用损与火用损失计算火用效率。研究发现，在给定太阳辐射条件下，PV/T系统的总火用效率是冷却水质量流量的函数。该系统火用效率通过三种方式计算：案例I（不考虑火用损失）、案例II（同时考虑火用损失与火用损）及案例III（仅考虑火用损）。对比所有案例结果发现，案例III的PV/T火用效率高于其他两种情况——当流量为0.017 kg/s时介于24.95%-25.85%，流量为0.025 kg/s时介于24.30%-25.57%。

    关键词： 地热水换热器（EWHE）、光伏光热系统（PV/T）、火用、太阳能

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 一种新型热泵与微型通道光伏/热和热板在低太阳辐射下的运行性能

    摘要： 本文描述了一种与新型光伏光热（PV/T）和热能板耦合的热泵系统，用于低太阳辐射条件下的空间供暖。现有太阳能间接膨胀系统将太阳能板和热泵蒸发器并联连接至储热罐。而本系统将这三个组件改为串联连接，可稳定蒸发器入口温度并降低太阳能板入口温度，从而提高能源效率并产生更多热能。该系统的实验结果表明：光伏光热板的平均电效率、热效率和总效率分别为15.9%、33.4%和49.3%；热能板的平均热效率为60.4%，热泵性能系数（COP）为4.7，室内温度持续保持在18℃以上。基于实验结果，本文分析了若干改进方案，得出该运行模式能满足低太阳辐射环境下的空间供暖需求。

    关键词： 热泵、太阳能集热板、低太阳辐射、空间供暖、光伏光热系统

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 光伏-热混合系统与传统太阳能系统的经济技术评估：体育中心供热供电案例研究

    摘要： 本文对混合光伏光热（PVT）与传统太阳能系统在联合供能方面的能量、经济及环境潜力进行了全面分析。研究评估并比较了基于PVT集热器的太阳能冷热电联供（S-CHP）系统、基于光伏板的太阳能发电系统、基于真空管集热器（ETC）的太阳能热利用系统，以及光伏板与ETC并联组合的S-CHP系统（PV-ETC）。同时将基于天然气内燃机（ICE）的常规CHP系统作为化石燃料竞争方案进行分析。针对意大利巴里大学体育中心，模拟了全年供电、空间供暖、泳池加热及生活热水供应场景。结果表明：在4000平方米总安装面积条件下，PVT S-CHP系统的总能输出最优，年电能与热能产量分别满足该中心需求的82.3%和51.3%。光伏系统经济效益最佳，投资回收期最短（9.4年），平准化能源成本最低（0.089欧元/千瓦时）。相反，ETC太阳能热系统对该体育中心不具备经济可行性，且由于天然气价格低廉，在PV-ETC组合系统中增加ETC面积占比并不有利。虽然PVT S-CHP系统投资成本最高，但其通过节省能源账单获得的高额年收益使其经济性介于常规光伏与ETC S-CHP系统之间——投资回收期13.7年，平准化能源成本0.109欧元/千瓦时。不过该系统的二氧化碳减排潜力达445吨/年，较其他太阳能系统（254-317吨/年）高出40-75%。与太阳能系统相比，ICE-CHP系统投资回收期最短（6.2年），但二氧化碳减排量显著较低（25吨/年）。较高的碳价有助于提升太阳能系统的成本竞争力，促进市场渗透并助力实现碳排放目标。

    关键词： 内燃机、热电联产、冷热电三联供、太阳能集热器、热电联产系统、光伏光热系统

    更新于2025-09-12 10:27:22