新型管板式太阳能PV/T集热器光热特性研究与优化

doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2021-0034

太阳能学报 ›› 2022, Vol. 43 ›› Issue (8): 130-136.DOI: 10.19912/j.0254-0096.tynxb.2021-0034

新型管板式太阳能PV/T集热器光热特性研究与优化

秦智胜, 张赫男, 林成楷, 吴璠, 程远达

太原理工大学土木工程学院,太原 030024

收稿日期:2021-01-08 出版日期:2022-08-28 发布日期:2023-02-28
通讯作者: 程远达（1985—）,男,博士、教授,主要从事太阳能清洁供暖方面的研究。chengyuanda@tyut.edu.cn
基金资助:
国家重点研发计划子课题-户用太阳能光伏光热综合利用清洁供暖技术研究（2018YFD1100701-05）

PHOTO-THERMAL PERFORMANCE STUDY AND OPTIMIZATION ONNEW TUBE-PLATE TYPE SOLAR PV/T COLLECTOR

Qin Zhisheng, Zhang He'nan, Lin Chengkai, Wu Fan, Cheng Yuanda

School of Civil Engineering, Taiyuan University of Technology, Taiyuan 030024, China

Received:2021-01-08 Online:2022-08-28 Published:2023-02-28

摘要/Abstract

摘要： 为提高太阳能光伏/光热（PV/T）集热器全年运行效率,提出一种新型管板式太阳能PV/T集热器结构,并针对该集热器光热传递与光电转换过程进行分析,建立水和空气同时运行时的二维非稳态传热数学模型;在验证模型可靠性的基础上,模拟研究空气流道高度和空气流量等设计参数对PV/T集热器光热、光电特性的影响。结果表明,空气流道高度为15 mm时,PV/T集热器光电光热综合性能效率最佳;在所研究的工况下,该集热器的光电光热综合性能效率为0.84~0.87。

关键词: 太阳能集热器, 热电性能, 数值模拟, PV/T, 管板式, 空气流道高度

Abstract: In this study, a solar photovoltaic/photo-thermal （PV/T） tube-plate type collector with new construction was proposed,in order to improve the overall utilization efficiency of solar energy. The photoelectric conversion and heat transfer process of the collector was analyzed and a two-dimensional non-steady state energy conversion model was developed. The reliability of the model was verified. Based on that, the effects of design parameters, including the height of the air channel and the air flow rate, on the performance of the PV/T collector were studied. The simulation results indicated that the best performance of the PV/T collector was achieved when the air flow channel height was set to 15 mm. Under the simulation conditions, the overall efficiency of the collector is about 0.84-0.87.

Key words: solar collectors, conversion efficiency, numerical simulation, PV/T, tube-plate type, air flow channel height

中图分类号:

TK513.1

秦智胜, 张赫男, 林成楷, 吴璠, 程远达. 新型管板式太阳能PV/T集热器光热特性研究与优化[J]. 太阳能学报, 2022, 43(8): 130-136.

Qin Zhisheng, Zhang He'nan, Lin Chengkai, Wu Fan, Cheng Yuanda. PHOTO-THERMAL PERFORMANCE STUDY AND OPTIMIZATION ONNEW TUBE-PLATE TYPE SOLAR PV/T COLLECTOR[J]. Acta Energiae Solaris Sinica, 2022, 43(8): 130-136.

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