基于太阳能光伏热利用的光伏_热电_pv_tv_建筑一体化试验研究

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1、第30卷第7期可再生能源Vol.30No.72012年7月RenewableEnergyResourcesJul.2012基于太阳能光伏热利用的光伏/热电（PV/TV）建筑一体化试验研究1211魏晨光，邓晓颖，刘正权，包亦望（1.中国建筑材料科学研究总院，北京100024；2.西安工业大学，陕西西安710032）摘要：将太阳能电池板、集热器、热电发电片结合起来，设计并制成了一套光伏/热电（PV/TV）系统，在利用太阳能电池发电的同时，收集热量并利用其发电。在北京地区进行了该系统的室外模拟试验，测试并讨论了该系统在不同结构和不同环境下的性能，探讨该系统在光伏建筑中的应用。试验结果表明，与单纯

2、的光伏发电系统或太阳能热水系统相比，PV/TV系统具有占地面积小、综合效率高等优点。关键词：光伏热电系统（PV/TV）；集热器；光伏建筑一体化（BIPV）中图分类号：TK514文献标志码：A文章编号：1671-5292（2012）07-0005-03Experimentalstudyofphotovoltaic/thermoelectricsolarenergysystembasedonphotovoltaicthermalutilization1211WEIChen-guang，DENGXiao-ying，LIUZheng-quan，BAOYi-wang（1.ChinaBuildingM

3、aterialsAcademy,Beijing100024,China；2.Xi'anTechnologicalUniversity，Xi'an710032，China）Abstract：Anovelhybridphotovoltaic/thermoelectricsolarenergysystemwasdesignedwithPVcellscombinedwithheatcollectorandthermoelectricgenerator.WhilethePVsystemconvertsthesolarradiationintoelectricenergy,thethermoelect

4、ricsystemcancollectheatfromthesolarpanelssothattoreduceitssurfacetemperature,andthentoconverttheheatintoelectricitydirectlybyusingofthermoelectricmodule.AnoutdoorsimulationexperimentswerecarriedoutinBeijing.Theperformanceofthissystemwasanalyzedwithdifferentstructureanddifferentenvironment.Theappli

5、cationofthissysteminphotovoltaicbuildingwasdiscussedprimarily.TheoverallefficiencyofthissystemishigherthanthatofapurePVsystemorapuresolarwaterheatingsystem.Keywords：photovoltaic/thermoelectricsystem；heatcollector;buildingintegratedphotovoltaic(BIPV)0引言系统就成为了既能光发电还能热发电的光伏/热[2]在实际应用中，太阳能电池接收的太阳辐射电（P

6、V/TV）系统。中有80%以上的能量并未转化为电能，而是转化自1978年Kern和Russell首次提出了使用为热，其中一部分热量使得电池温度升高，降低水或空气作为载热介质的光伏光热一体化（PV/[1]其发电效率。如果在电池背面设置降温通道，由PT）系统后，许多研究者对PV/TV系统进行了研吸热介质将热量带走，就能够提高发电效率。如究。2001年，Huang提出了采用光电/光热综合性[3]果将吸热介质所吸收的热量存储用于发电，这种能效率作为PV/TV系统的性能评价指标。在光收稿日期：2011-08-24。基金项目：北京自然科学基金项目（2082026，2102047）；北京科技新星计划项目

7、（2010B089）；国际科技合作项目（2010DFB53100）。作者简介：魏晨光（1987-），男，硕士研究生，研究方向为太阳能光伏建筑技术。E-mail：wei306742606@163.com·5·可再生能源2012，30（7）伏建筑（BIPV）应用中，由于PV/TV系统需要一个2试验装置的设计水道的循环系统，其装置比较复杂，而且占据一试验装置采用直径20mm、长度450mm的U定的室内空间，热能的存储也没有电能