论文部分内容阅读
太阳能作为可再生能源的代表,有着充足供给性、分布普遍性、利用环保性、经济可行性等优点,现如今太阳能利用技术的不断发展和完善更是加快了太阳能取代化石能源的步伐。低倍聚光光伏光热综合利用技术作为太阳能利用技术的一种,该技术的应用可以有效缓解电池组件温度升高导致的电效率降低,并同时对部分余热进行回收利用,最后实现热电联供的目的。如果将该技术用于建筑工程中,其前景会相当可观。本文以C-PV/T组件为研究基础,以组件的热电性能为研究对象,以预测系统产能和优化系统运行为研究目的,通过理论研究与实验研究相结合的方法,对传统的理论换热模型进行了修正,提出了一种适用于本课题组自主研制C-PV/T系统性能求解的理论模型,并对系统进行了产能预测和性能优化。文章从了解组件结构、建立理论模型、搭建实验平台三方面为理论研究与实验研究做了前期准备,通过模型求解与实验测试的方法对C-PV/T组件的热电性能进行了研究。研究结果表明,定流量全天运行时,组件的电、热功率随着时间先增大后减小,实验值最大分别可达470W和1916W,电、热效率随着时间先减小后增大,实验值最大分别可达17.28%和59.84%。对比理论值与实验值发现,两者之间的相对误差较大,最大可达25.9%,为了减小误差,引入了误差修正系数对理论模型进行了适当修正,采用修正后的理论模型计算得出的理论值与实验值之间的相对误差较小,基本稳定在5%以内。基于修正后的模型进行了积分形式的编程,引用北京6月份某晴天的环境参数,分析了三种不同流量下系统日产能的变化情况。结果表明,日发电量、日均电效率随着流量的增大而增大,最大分别为3.38 kW·h和14.64%;日产热量、日均热效率随着流量的增大而减小,最大分别为13.09kW·hth和51.87%。文章最后以满足用户夏季时的电热需求为前提,对系统进行了优化分析,进而保证系统运行的可靠性和经济性,分析得出当C-PV/T组件个数为10个,全天运行流量为130L/h时,系统产能可以满足用户的需求,此时回收周期最小,约为3年。