电热冷联产光伏辐射板的性能研究

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2、，除了文中特别加Ｗ标注和致谢么处外研究成果，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研巧所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。＂学位论文作者签名：Ｕ年主月７日：签字日期又。＾ｂ參挺！学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留。、使巧学位论文的规定特授权天津大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检。，并采用影印同意学校索、

3、缩印或扫描等复制手段保存、汇编Ｗ供查阁和借阅向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）－学位论文作者签：名：导师签名多梭超输手■＞户言：年日签字日期：年日签字日期月月Ｊ７／电热冷联产光伏/辐射板的性能研究PerformanceStudyonanElectricity-Heating-CoolingCogenerationPhotovoltaicRadiantPanel学科专业：化工过程机械研究生：魏世超指导教师：王一平教授天津大学化工学院二零

4、一五年五月摘要建筑能耗在社会总能耗中所占的比重日益增大，将太阳能等可再生能源与建筑物相结合，对于缓解能源危机，实现绿色节能，改善建筑环境具有重要意义。本文旨在综合利用太阳能源、空气源和太空低温冷源，结合太阳能电热联用技术和太空低温辐射制冷技术，研发一种新型电热冷联产光伏/辐射板组件。光伏/辐射板可以作为建筑立面或者屋顶或者建筑构件使用，实现太阳能利用技术装置与建筑外围护结构完美结合。1、进行了电热冷联产光伏/辐射板的实验研究。结果表明：夏季工况集热模式下，光伏/辐射板可以有效降低太阳能电池的温度，温度可控

5、制在50℃以内，集热效率可以达到40%-50%。最大输出功率和光电转换效率明显提升，光电转换效率比相同条件下普通PV组件提高6%-7%。集冷模式下，组件的平均散热功22率为40-60W/m，最高可达到75W/m。冬季工况集热模式下，光伏/辐射板组件温度不高于40℃，集热效率可以达到50%-70%。光电转换效率比普通PV组件提高6%-7%。晴天情况下，辐射换热在组件总散热量中所占比重为70%-90%，占主导地位。阴天情况下，组件的散热功率明显下降，对流换热在总散热量中所占比重较大，辐射换热甚至会从环境吸收热

6、量。2、建立了电热冷联产光伏/辐射板的理论模型，分层研究光伏/辐射板的热平衡，详细分析了电热冷联产光伏/辐射板的能量传递过程。总结了晴天天空温度和天空发射率的经验公式，确定了适用于存在云层情况下的天空温度模型。3、使用FLUENT软件模拟了光伏/辐射板的集热和集冷性能。研究表明：增加流体流量，减小铜管间距，有利于组件温度的降低和均匀分布，及散热功率的提高。但减小管间距不利于集热温度和集热效率的提高。铝板结构可以使组件横向温度分布均匀，减小横向温度波动，有效减小横向温差。有利于保证电池有良好的发电效率，防止

7、高温热应力损害电池，缩短电池寿命。适宜的流量和管间距分别为60-180L/h和110-130mm，组件温度不超过50℃，集热效率为40%-50%，2散热功率为50-63.7W/m。关键词：电热联用；辐射制冷；集热集冷性能；数值模拟ABSTRACTWiththehighproportionofbuildingenergyconsumptioninthetotalenergyconsumption,itisofgreatimportancetorelievetheshortageoftheconvention

8、alenergyresourceandImplementationofgreenenergyandimprovethebuildingenvironmentbyincorporatingtherenewableenergysuchassolarenergyintobuildings.Thispaperaimsatutilizingsolarenergy,naturalenergyandnocturnalradiationina