兩種帶防凍功能的光伏光熱綜合利用系統(tǒng)的性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-24 00:39
太陽能光伏光熱綜合利用技術(shù)(Photovolta/thermal,PV/T)是一種將光伏利用和光熱利用有機(jī)結(jié)合的太陽能利用技術(shù)。PV/T集熱器中,光熱模塊轉(zhuǎn)移光伏電池發(fā)電時(shí)產(chǎn)生的熱量,降低電池溫度,提高電效率,同時(shí)產(chǎn)生熱,大幅度提高太陽能的利用率。水是PV/T系統(tǒng)中常用的循環(huán)工質(zhì),運(yùn)行時(shí)流經(jīng)吸熱板背面的水管,吸收光伏電池?zé)崃?進(jìn)入儲(chǔ)熱水箱。PV/T熱水集熱器在寒冷季節(jié)使用時(shí)存在凍結(jié)現(xiàn)象,水管中的冷卻水在冬季容易結(jié)冰膨脹,破壞管道。針對(duì)凍結(jié)問題,常用的防凍措施有排空法,防凍液二次循環(huán)法等,但這些措施會(huì)增加系統(tǒng)復(fù)雜度及使用成本。本文在現(xiàn)有PV/T熱水集熱器基礎(chǔ)上,引進(jìn)相變蓄熱材料(Phase Change Material PCM)和微通道熱管(micro-channel heat pipe,MHP),設(shè)計(jì)了相變蓄熱光伏光熱綜合利用系統(tǒng)(PCM PV/T)和微通道熱管光伏光熱綜合利用系統(tǒng)(MHP PV/T)。利用相變材料和微通道熱管的特點(diǎn),提高了PV/T集熱器的防凍性能。本文的研究內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面:(1)設(shè)計(jì)并制造了PCM PV/T和MHP PV/T兩種帶有防凍功能的集熱器,搭建了實(shí)驗(yàn)...
【文章來源】:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:126 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 能源現(xiàn)狀
1.2 太陽能利用技術(shù)
1.2.1 光熱利用
1.2.2 光電利用
1.2.3 光伏光熱綜合利用
1.3 相變材料與太陽能利用技術(shù)
1.3.1 相變材料
1.3.2 相變材料與光熱技術(shù)
1.3.3 相變材料與光伏技術(shù)
1.3.4 相變材料與光伏光熱綜合利用技術(shù)
1.4 本文研究課題的提出背景及主要內(nèi)容
第2章 兩種帶防凍功能的PV/T集熱器及測(cè)試系統(tǒng)
2.1 兩種帶防凍功能PVT集熱器及實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
2.1.1 兩種帶防凍功能PV/T集熱器
2.1.2 PV/T集熱器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
2.1.3 實(shí)驗(yàn)測(cè)量儀器
2.2 PV/T集熱器光伏光熱綜合性能評(píng)價(jià)方法
2.3 實(shí)驗(yàn)誤差分析
2.4 本章小結(jié)
第3章 兩種帶防凍功能的PV/T系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究
3.1 兩種帶防凍性能PV/T的白天性能對(duì)比
3.1.1 兩種帶防凍功能PV/T的集熱器吸熱板溫度對(duì)比
3.1.2 兩種帶防凍功能PV/T的集熱器電性能對(duì)比
3.1.3 兩種帶防凍功能PV/T的集熱器光熱性能對(duì)比
3.1.4 兩種帶防凍功能PV/T的集熱器的光伏光熱綜合效率
3.2 兩種帶防凍功能PV/T的集熱器夜晚性能對(duì)比
3.3 本章小結(jié)
第4章 兩種帶防凍功能的PV/T系統(tǒng)的數(shù)值模型
4.1 理論模型
4.1.1 白天模式下相變蓄熱PV/T的理論模型
4.1.2 夜晚模式下相變蓄熱PV/T的理論模型
4.1.3 白天模式下微通道熱管PV/T的理論模型
4.1.4 夜晚模式下微通道熱管PV/T的理論模型
4.2 模型求解
4.3 模型驗(yàn)證
4.3.1 誤差分析
4.3.2 白天模式下相變蓄熱PV/T模型的驗(yàn)證
4.3.3 夜晚模式下相變蓄熱PV/T模型的驗(yàn)證
4.3.4 白天模式下微通道熱管PV/T模型的驗(yàn)證
4.3.5 夜晚模式下微通道熱管PV/T模型的驗(yàn)證
4.4 本章小結(jié)
第5章 兩種帶防凍功能的PV/T系統(tǒng)的參數(shù)分析
5.1 白天模式下相變蓄熱PV/T的參數(shù)分析
5.1.1 白天模式下相變溫度對(duì)于相變蓄熱PV/T的影響
5.1.2 白天模式下相變材料厚度對(duì)于相變蓄熱PV/T的影響
5.1.3 白天模式下接觸熱阻對(duì)于相變蓄熱PV/T的影響
5.2 夜晚模式下相變蓄熱PV/T的參數(shù)分析
5.2.1 夜晚模式下相變溫度對(duì)于相變蓄熱PV/T的影響
5.2.2 夜晚模式下相變材料厚度對(duì)于相變蓄熱PV/T影響
5.2.3 夜晚模式下接觸熱阻對(duì)于相變蓄熱PV/T的影響
5.3 多相變溫度相變蓄熱PV/T的理論研究
5.3.1 現(xiàn)有相變蓄熱PV/T的不足
5.3.2 多相變溫度的相變材料模塊的設(shè)計(jì)思路
5.3.3 多相變溫度的相變材料模塊的初始條件
5.3.4 多相變溫度的相變材料模塊在不同模式下的性能
5.4 白天模式下微通道熱管PV/T的參數(shù)分析
5.4.1 白天模式下導(dǎo)熱膠的導(dǎo)熱率對(duì)于微通道熱管PV/T的影響
5.4.2 白天模式下集管直徑對(duì)于微通道熱管PV/T的影響
5.5 夜晚模式下微通道熱管PV/T的參數(shù)分析
5.5.1 夜晚模式下導(dǎo)熱膠的導(dǎo)熱率對(duì)于微通道熱管PV/T的影響
5.5.2 夜晚模式下集管直徑對(duì)于微通道熱管PV/T的影響
5.6 本章小結(jié)
第6章 全文工作總結(jié)及展望
6.1 本文主要工作
6.2 后續(xù)工作展望
參考文獻(xiàn)
附錄 圖表清單
在讀期間發(fā)表的論文及其他成果
致謝
本文編號(hào):3203251
【文章來源】:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:126 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 能源現(xiàn)狀
1.2 太陽能利用技術(shù)
1.2.1 光熱利用
1.2.2 光電利用
1.2.3 光伏光熱綜合利用
1.3 相變材料與太陽能利用技術(shù)
1.3.1 相變材料
1.3.2 相變材料與光熱技術(shù)
1.3.3 相變材料與光伏技術(shù)
1.3.4 相變材料與光伏光熱綜合利用技術(shù)
1.4 本文研究課題的提出背景及主要內(nèi)容
第2章 兩種帶防凍功能的PV/T集熱器及測(cè)試系統(tǒng)
2.1 兩種帶防凍功能PVT集熱器及實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
2.1.1 兩種帶防凍功能PV/T集熱器
2.1.2 PV/T集熱器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
2.1.3 實(shí)驗(yàn)測(cè)量儀器
2.2 PV/T集熱器光伏光熱綜合性能評(píng)價(jià)方法
2.3 實(shí)驗(yàn)誤差分析
2.4 本章小結(jié)
第3章 兩種帶防凍功能的PV/T系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究
3.1 兩種帶防凍性能PV/T的白天性能對(duì)比
3.1.1 兩種帶防凍功能PV/T的集熱器吸熱板溫度對(duì)比
3.1.2 兩種帶防凍功能PV/T的集熱器電性能對(duì)比
3.1.3 兩種帶防凍功能PV/T的集熱器光熱性能對(duì)比
3.1.4 兩種帶防凍功能PV/T的集熱器的光伏光熱綜合效率
3.2 兩種帶防凍功能PV/T的集熱器夜晚性能對(duì)比
3.3 本章小結(jié)
第4章 兩種帶防凍功能的PV/T系統(tǒng)的數(shù)值模型
4.1 理論模型
4.1.1 白天模式下相變蓄熱PV/T的理論模型
4.1.2 夜晚模式下相變蓄熱PV/T的理論模型
4.1.3 白天模式下微通道熱管PV/T的理論模型
4.1.4 夜晚模式下微通道熱管PV/T的理論模型
4.2 模型求解
4.3 模型驗(yàn)證
4.3.1 誤差分析
4.3.2 白天模式下相變蓄熱PV/T模型的驗(yàn)證
4.3.3 夜晚模式下相變蓄熱PV/T模型的驗(yàn)證
4.3.4 白天模式下微通道熱管PV/T模型的驗(yàn)證
4.3.5 夜晚模式下微通道熱管PV/T模型的驗(yàn)證
4.4 本章小結(jié)
第5章 兩種帶防凍功能的PV/T系統(tǒng)的參數(shù)分析
5.1 白天模式下相變蓄熱PV/T的參數(shù)分析
5.1.1 白天模式下相變溫度對(duì)于相變蓄熱PV/T的影響
5.1.2 白天模式下相變材料厚度對(duì)于相變蓄熱PV/T的影響
5.1.3 白天模式下接觸熱阻對(duì)于相變蓄熱PV/T的影響
5.2 夜晚模式下相變蓄熱PV/T的參數(shù)分析
5.2.1 夜晚模式下相變溫度對(duì)于相變蓄熱PV/T的影響
5.2.2 夜晚模式下相變材料厚度對(duì)于相變蓄熱PV/T影響
5.2.3 夜晚模式下接觸熱阻對(duì)于相變蓄熱PV/T的影響
5.3 多相變溫度相變蓄熱PV/T的理論研究
5.3.1 現(xiàn)有相變蓄熱PV/T的不足
5.3.2 多相變溫度的相變材料模塊的設(shè)計(jì)思路
5.3.3 多相變溫度的相變材料模塊的初始條件
5.3.4 多相變溫度的相變材料模塊在不同模式下的性能
5.4 白天模式下微通道熱管PV/T的參數(shù)分析
5.4.1 白天模式下導(dǎo)熱膠的導(dǎo)熱率對(duì)于微通道熱管PV/T的影響
5.4.2 白天模式下集管直徑對(duì)于微通道熱管PV/T的影響
5.5 夜晚模式下微通道熱管PV/T的參數(shù)分析
5.5.1 夜晚模式下導(dǎo)熱膠的導(dǎo)熱率對(duì)于微通道熱管PV/T的影響
5.5.2 夜晚模式下集管直徑對(duì)于微通道熱管PV/T的影響
5.6 本章小結(jié)
第6章 全文工作總結(jié)及展望
6.1 本文主要工作
6.2 后續(xù)工作展望
參考文獻(xiàn)
附錄 圖表清單
在讀期間發(fā)表的論文及其他成果
致謝
本文編號(hào):3203251
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