光伏热系统的实验与模拟研究

【摘要】： 本文主要对光伏热系统和太阳电池在天津地区的性能进行了模拟和实验研究。照射到太阳电池上的太阳辐射能,大部分都没有转化成电能而是变成热能,提高了电池本身的温度。太阳电池的电力输出随温度升高而降低。本文设计制作了一个空冷型非晶硅PV/T,它通过电池背面空气流道的冷却作用,在获得热量的同时,降低了太阳电池的温度,提高了太阳电池的发电效率。 本文阐述了太阳能光伏、光热利用的原理和特点,分析了目前国内外太阳能光伏热系统的发展水平和利用现状,并对此作了综述。 对非晶硅PV/T和太阳电池进行实验研究,在天津地区的太阳辐射情况下,测试的非晶硅太阳电池的电效率约为4.4%,多晶硅太阳电池的电效率约为8.5%。空冷型非晶硅PV/T系统,自然通风冷却作用下电效率为4.56%,热效率为26.1%,综合能量效率为38.1%;强迫通风冷却作用下电效率为4.61%,热效率为32.8%,综合能量效率为44.9%。 建立了非晶硅PV/T的传热模型,以天津地区典型年的气象参数为依据,对非晶硅PV/T和太阳电池进行了模拟研究,模拟研究的结果稍大于实验数据。 【关键词】：非晶硅光伏热系统 太阳电池 电热联用 综合能量效率
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TM914.4
【目录】：

• 中文摘要2-3
• ABSTRACT3-6
• 第一章 绪论6-15
• 1.1 课题研究背景及意义6-8
• 1.2 国内外PV/T系统的研究现状8-14
• 1.3 本文主要研究内容14-15
• 第二章 光伏热系统的基础研究15-26
• 2.1 太阳电池原理15-17
• 2.2 太阳电池理论分析17-20
• 2.3 PV/T理论分析20-22
• 2.4 太阳辐射计算方法22-25
• 2.5 本章小结25-26
• 第三章 光伏热系统（PV/T）的原理与设计26-34
• 3.1 PV/T系统的原理与研究发展进程26-27
• 3.2 PV/T系统的优化设计27-33
• 3.3 本章小结33-34
• 第四章 光伏热系统（PV/T）的实验研究34-49
• 4.1 实验目的34
• 4.2 实验内容34
• 4.3 实验系统34-36
• 4.4 实验数据分析36-48
• 4.5 本章小结48-49
• 第五章 光伏热系统（PV/T）的模拟研究49-57
• 5.1 非晶硅光伏热系统(PV/T)的理论模型49-52
• 5.2 非晶硅PV/T性能的模拟计算52-56
• 5.3 本章小结56-57
• 第六章 结论与建议57-59
• 6.1 结论57-58
• 6.2 进一步研究工作建议58-59
• 参考文献59-62
• 发表论文和科研情况说明62-63
• 致谢63

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