光伏-光熱一體化系統(tǒng)與溫差發(fā)電技術的太陽能有效利用.pdf

1、由于能源危機和大氣污染，太陽能的利用越來越受到人們的重視。其中太陽能電池在實際應用中也越來越廣泛。太陽能電池在將太陽能轉(zhuǎn)換成電能的同時將大部分能量轉(zhuǎn)換成了熱量，所以使得太陽能電池板板壁溫度經(jīng)常維持在較高的溫度下。隨著電池板溫度的升高，太陽能電池的輸出功率將降低，不利于高效利用太陽能。由于太陽能光伏/光熱一體化系統(tǒng)利用中的冷卻系統(tǒng)與太陽能電池之間存在一定溫差，本文為了將光伏/光熱一體化系統(tǒng)與溫差發(fā)電技術相結(jié)合，對光伏/光熱一體化系統(tǒng)的集熱

2、器結(jié)構(gòu)進行了設計，并對低溫差環(huán)境下溫差發(fā)電系統(tǒng)進行了初步實驗研究。
　　本文在迷宮式流道光伏光熱一體化系統(tǒng)的研究基礎上，設計研究了類鋁扁盒式光伏/光熱一體化系統(tǒng)。通過對其進行冷卻水質(zhì)量恒定實驗及進水溫度恒定條件下調(diào)節(jié)流量實驗等對該系統(tǒng)的光電性能和光熱性能進行了實驗研究。利用熱像儀拍攝兩種光伏/光熱系統(tǒng)降溫后的太陽能電池溫度分布情況,并且進一步測試了悶曬工況對光電性能的影響。結(jié)果表明采用太陽能電池與冷卻水直接接觸的迷宮式流道結(jié)構(gòu)中，

3、集熱系統(tǒng)的承壓性能較差。而類鋁扁盒式結(jié)構(gòu)可使太陽能電池板板壁溫度均勻分布同時保證其承壓性能。在輻照較好的條件下，該系統(tǒng)太陽能電池光電轉(zhuǎn)換可提高0.8％～1%；在冷卻水質(zhì)量恒定時隨著系統(tǒng)內(nèi)的水溫逐漸升高，太陽能電池光電效率提升速度也將變慢。通過調(diào)節(jié)質(zhì)量流量實驗得知，隨質(zhì)量流量從0.13Kg/s逐步調(diào)節(jié)至0.02Kg/s的過程中，該系統(tǒng)的綜合效率由50%降低至41.26%，光電轉(zhuǎn)換效率相對提高百分比由9.92%逐漸降低至7.87%。悶曬工況

4、導致太陽能電池板板壁溫度升高，在輻照度1135W/m2時太陽能電池輸出功率相對降低12.98%，在輻照度870W/m2時太陽能電池輸出功率相對降低2.60%。本文搭建溫差發(fā)電片性能測試臺架，對溫差發(fā)電片低溫差環(huán)境中的熱電性能進行了測試。在此基礎上制作了低倍聚光溫差發(fā)電系統(tǒng)并測試了該系統(tǒng)在太陽能利用中的輸出特性，并驗證了其與光伏/光熱一體化系統(tǒng)相結(jié)合的可行性。本文搭建的溫差發(fā)電系統(tǒng)在自然光照下溫差只能維持在4℃，溫差發(fā)電在10Ω負載上最高