强化导热相变材料对PV/PCM热控特性影响研究 被引量：4

1

作者 杨姚华 何永泰 肖丽仙 《可再生能源》 CAS 北大核心 2020年第2期172-178,共7页

文章建立了光伏/相变材料(PV/PCM)太阳能热控系统二维模型,并根据模拟结果研究了相变材料热导率对太阳电池热控特性的影响。模拟结果表明,当PCM热导率由0.3 W/(m·K)逐渐增加至1.1 W/(m·K)时,相变材料对太阳电池的热控效果越... 文章建立了光伏/相变材料(PV/PCM)太阳能热控系统二维模型,并根据模拟结果研究了相变材料热导率对太阳电池热控特性的影响。模拟结果表明,当PCM热导率由0.3 W/(m·K)逐渐增加至1.1 W/(m·K)时,相变材料对太阳电池的热控效果越来越好。此外,文章设计了PCM热导率分别为0.8,1.1 W/(m·K)的PV/PCM太阳能热控系统实验装置,在模拟光源和自然光条件下,对太阳能热控系统实验装置的输出功率以及太阳电池的温度进行测试。实验结果表明:在模拟光源下,与无PCM太阳电池相比,PCM热导率分别为0.8,1.1 W/(m·K)的太阳电池的最高温度分别降低了4.6,10.8℃,平均输出功率分别提高了2.2%,4.1%;在自然光条件下,与无PCM太阳电池相比,PCM热导率分别为0.8,1.1 W/(m·K)的太阳电池的最高温度分别降低了9.7,12℃,平均输出功率分别提高了3.1%,5.98%。 展开更多

关键词 pv/pcm 相变材料 热导率 太阳电池 温控特性

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PV/PCM系统热控特性机理及实验研究

2

作者 何永泰 杨姚华 +2 位作者 肖丽仙 王建秋 刘廷森 《楚雄师范学院学报》 2023年第3期1-8,共8页

以光伏/相变材料(PV/PCM)热控系统结构为研究对象,开展光电热转换、传输、存储及温度控制机理研究,建立PV/PCM二维有限元热控分析模型。开展了相变材料热导率、熔点、厚度、太阳辐照度等对PV/PCM内部温度分布及太阳电池温度控制特性影... 以光伏/相变材料(PV/PCM)热控系统结构为研究对象,开展光电热转换、传输、存储及温度控制机理研究,建立PV/PCM二维有限元热控分析模型。开展了相变材料热导率、熔点、厚度、太阳辐照度等对PV/PCM内部温度分布及太阳电池温度控制特性影响研究。设计了PCM的峰值熔点分别为42.9℃、46.7℃和58.1℃三种PV/PCM实验样机,在模拟光源条件下,开展实验测试,三种样机太阳电池温度控制在50℃内的时间分别为1.6 h、1.45 h和1.18 h,输出功率与无PCM热控太阳电池平均输出功率相比分别增加8.76%、6.95%和3.9%。 展开更多

关键词 相变材料(pcm) 太阳电池 pv/pcm系统 pcm熔点 pcm热导率 热控特性

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PV-PCM系统冷却结构的模拟研究

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作者 于凌 牛苗任 +2 位作者 杜柏杨 李波 孙天 《现代工业经济和信息化》 2025年第6期148-150,共3页

为了有效降低太阳能光伏板的运行温度,提高其输出功率,提出了相变冷却型PV-PCM系统,在传统PV系统下部加装PCM,以提高散热能力。建立了该系统的数学模型,分析了PCM厚度、散热翅片倾斜度和高度对PV温度的影响。计算结果表明:随着PCM厚度... 为了有效降低太阳能光伏板的运行温度,提高其输出功率,提出了相变冷却型PV-PCM系统,在传统PV系统下部加装PCM,以提高散热能力。建立了该系统的数学模型,分析了PCM厚度、散热翅片倾斜度和高度对PV温度的影响。计算结果表明:随着PCM厚度增大、散热翅片倾斜角减少,PV板温度逐渐降低;当散热翅片高度为10 mm时,PV板温度最低。 展开更多

关键词 pv系统 pcm 散热翅片 模拟计算

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基于不同相变材料(PCM)的太阳能光伏/光热-相变材料(PV/T-PCM)系统的性能研究

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作者 马德林 顾炜莉 +2 位作者 叶美宏 李萌 王佳男 《建筑节能(中英文)》 2025年第10期78-84,共7页

为了研究不同相变材料(Phase Change Material, PCM)对太阳能光伏/光热-相变材料(Photo-voltaic/Thermal system-Phase Change Material, PV/T-PCM)系统性能的影响,基于能量守恒原理,构建了PV/T-PCM系统的数学模型,并利用FLUENT进行模拟... 为了研究不同相变材料(Phase Change Material, PCM)对太阳能光伏/光热-相变材料(Photo-voltaic/Thermal system-Phase Change Material, PV/T-PCM)系统性能的影响,基于能量守恒原理,构建了PV/T-PCM系统的数学模型,并利用FLUENT进行模拟,对基于不同相变材料PV/T-PCM系统的电效率、热效率、总效率等性能参数进行了比较。结果显示:综合PV/T-PCM系统的总效率、火用效率、热性能和电性能4个方面,在60 min以后因为温度逐渐稳定火用效率趋于稳定,且4种系统火用效率差值仅为1.01%;电性能最优的是基于石蜡C18的PV/T系统,该系统在降低光伏板温度25.34%的同时,提高了14.81%的电功率和13.52%的电效率;但从系统的总效率、热性能出发,基于石蜡的衍生物OM32的PV/T系统性能是最优的,能够使热功率和热效率分别达到653.93W和54.49%,同时总效率可以达到80.27%。 展开更多

关键词 相变材料 pv/T-pcm系统 温度 效率 性能参数

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不同热调控策略下太阳能PV/T-PCM系统性能实验研究 被引量：2

5

作者 曹萌 张晨宇 +1 位作者 张剑飞 徐洪涛 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期107-114,共8页

通过在太阳能集热器中添加饱和式脂肪酸相变材料,对太阳能光伏光热系统的不同热调控策略开展了实验研究。分析集热器中通水和不通水两种热调控策略对系统能量利用的影响。结果表明:相变材料可有效降低光伏板温度,但两种热调控策略下相... 通过在太阳能集热器中添加饱和式脂肪酸相变材料,对太阳能光伏光热系统的不同热调控策略开展了实验研究。分析集热器中通水和不通水两种热调控策略对系统能量利用的影响。结果表明:相变材料可有效降低光伏板温度,但两种热调控策略下相变材料存在明显的温度分层现象;与不通水策略相比,通水策略在强化系统换热的同时促进了更多余热的回收,不通水和通水策略的热效率分别为71.3%和77.1%;通水策略可以更加有效地降低光伏板温度,缓解相变材料过热的影响,光电转化效率提高了7.3%。 展开更多

关键词 太阳能 pv/T-pcm系统 循环水 相变材料 热效率 电效率

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基于相变材料的太阳能PV/T系统性能 被引量：6

6

作者 张晨宇 王宁 +3 位作者 徐洪涛 张剑飞 曹萌 Fariborz Karimi Talkhoncheh 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S01期361-367,共7页

利用相变材料(phase change material,PCM)的定温储放热特性,将脂肪酸类PCM填充在装有金属肋片的集热器中,对太阳能光伏(photovoltaic,PV)板进行温度调控,实验分析了不同间歇性热量调控策略下PV/T(photovoltaic/thermal)-PCM系统宏观性... 利用相变材料(phase change material,PCM)的定温储放热特性,将脂肪酸类PCM填充在装有金属肋片的集热器中,对太阳能光伏(photovoltaic,PV)板进行温度调控,实验分析了不同间歇性热量调控策略下PV/T(photovoltaic/thermal)-PCM系统宏观性能。结果表明:PCM能有效缓解光伏电池的温度波动,但系统运行中PCM的温度分层现象较为严重,制约了其实际利用率;合理的热量调控策略对防止PV/T-PCM系统中光伏电池过热及提升系统性能至关重要,数据显示工况二(调控温度设为45℃,调控时长30 min)和工况三(调控温度设为50℃,调控时长30 min)在调控前后,其光电转换效率分别提升3.4%和2.6%;工况二对应的系统总效率为90.8%,工况三为84.45%,均在工况一(无调控)的基础上有显著提升。 展开更多

关键词 太阳能 pv/T-pcm系统 传热 相变材料 调控策略

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基于肋片强化散热的相变光伏电池性能研究 被引量：8

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作者 张超 白建波 +3 位作者 刘演华 张润洁 李华锋 黄子强 《可再生能源》 CAS 北大核心 2018年第5期676-681,共6页

光伏电池的光电转化效率随着自身温度的升高而降低。采用相变材料冷却光伏电池是一种提高光电转化效率的有效手段。文章设计了一种基于肋片的相变光伏电池模型,并通过数值模拟分析了相变材料、肋片对光伏电池的冷却效果,肋片对相变光伏... 光伏电池的光电转化效率随着自身温度的升高而降低。采用相变材料冷却光伏电池是一种提高光电转化效率的有效手段。文章设计了一种基于肋片的相变光伏电池模型,并通过数值模拟分析了相变材料、肋片对光伏电池的冷却效果,肋片对相变光伏电池发电性能的影响,相变材料的用量对光伏电池温度的影响,以及当相变材料用量一定时,肋片的间距、厚度以及基板的厚度对光伏电池温度的影响。研究结果表明,相变材料和肋片的使用,均能够降低光伏电池的温度并提高光伏电池的发电性能。 展开更多

关键词 相变材料 肋片 光伏电池 光伏相变(pv/pcm)系统

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相变储能材料对太阳能光伏墙体降温效果实验研究 被引量：3

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作者 廖文宇 叶永敏 +1 位作者 石宪 崔宏志 《建筑节能》 CAS 2014年第8期47-51,共5页

已被广泛使用的晶硅太阳能电池的发电效率随工作温度的升高而降低,而采用光伏相变(PV/PCM)系统来降低和控制太阳能电池的工作温度,比传统的热管理系统更轻便、简洁和高效。对处于充电状态下和非充电状态下太阳能电池的工作温度变化进行... 已被广泛使用的晶硅太阳能电池的发电效率随工作温度的升高而降低,而采用光伏相变(PV/PCM)系统来降低和控制太阳能电池的工作温度,比传统的热管理系统更轻便、简洁和高效。对处于充电状态下和非充电状态下太阳能电池的工作温度变化进行了研究,实验结果表明,处于充电状态下的太阳能板上比非充电状态下的太阳能电池的工作温度更高,两者温度差可达5℃左右,而且光照度越强,两者差值也越大。此外,对PV/PCM系统中所需的PCM用量进行了探究,实验结果显示,当相变材料层厚度为40 mm时,可以满足PV/PCM系统的调温需求,整体的削峰降温效果明显。 展开更多

关键词 相变储能材料 光伏 光伏相变(pv pcm)系统 表面温度

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相变控温光伏电池组件 被引量：6

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作者 张晏清 张雄 金诚瀛 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期320-324,共5页

分别以低温石蜡和聚乙二醇作为相变控温材料与光伏电池结合制备相变控温光伏组件(PV/PCM).实验研究了两种相变材料、聚乙二醇用量以及相变导热结构对组件的控温效果;实验室与现场测试了PV/PCM组件的温度-光辐射-功率曲线.研究表明,聚乙... 分别以低温石蜡和聚乙二醇作为相变控温材料与光伏电池结合制备相变控温光伏组件(PV/PCM).实验研究了两种相变材料、聚乙二醇用量以及相变导热结构对组件的控温效果;实验室与现场测试了PV/PCM组件的温度-光辐射-功率曲线.研究表明,聚乙二醇作为相变控温材料效果更佳;增加相变材料用量,控温时间延长,但两者间并非线性关系;采用钢丝束能有效加强传热效果.聚乙二醇PV/PCM组件的最大冷却度达30℃,冷却时间可达6h,组件的开路电压提高6%,功率提高10%. 展开更多

关键词 相变材料 控温 光伏电池 光电转化效率

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光伏组件相变材料控温性能的实验研究 被引量：6

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作者 兰康 白建波 +1 位作者 张超 郑爽 《节能技术》 CAS 2020年第2期173-177,共5页

随着光伏电池的温度上升,其光电转化效率将会下降。为了控制光伏电池的温度,本文提出采用相变材料来调节光伏电池工作温度。分别以复合石蜡、聚乙二醇和十水硫酸钠作为光伏组件背板散热相变材料,并搭建实验平台进行实验研究。实验结果表... 随着光伏电池的温度上升,其光电转化效率将会下降。为了控制光伏电池的温度,本文提出采用相变材料来调节光伏电池工作温度。分别以复合石蜡、聚乙二醇和十水硫酸钠作为光伏组件背板散热相变材料,并搭建实验平台进行实验研究。实验结果表明:光伏相变组件(PV/PCM)的热均匀性较普通光伏组件好,能降低热斑现象的发生,同时能有效降低温升从而提高光伏组件电输出性能。在三种相变材料中,十水硫酸钠具有更好的控温效果;此外,通过增加相变材料的用量能够延长组件的控温时间,通过对比发现40 mm厚度的相变材料具有最好的实验效果。最后,本文发现在相变材料中加入一定量的石墨烯有助于进一步强化组件的散热。 展开更多

关键词 相变材料 光伏相变组件 热斑 控温时间 石墨烯

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光伏组件相变材料/热管耦合控温的实验研究 被引量：2

11

作者 周璇珣 曹晓玲 +1 位作者 刘思麟 周旭 《制冷与空调（四川）》 2023年第4期519-525,共7页

为控制光伏组件(PV)工作温度从而提高发电效率,提出利用相变材料/热管耦合控温的方法,对比实验研究了相变材料/热管耦合光伏组件热管理系统(PV-PCM/HP)、纯相变材料热管理系统(PV-PCM)和参考组光伏组件(PV-ref)的发电量。结果表明:PV-PC... 为控制光伏组件(PV)工作温度从而提高发电效率,提出利用相变材料/热管耦合控温的方法,对比实验研究了相变材料/热管耦合光伏组件热管理系统(PV-PCM/HP)、纯相变材料热管理系统(PV-PCM)和参考组光伏组件(PV-ref)的发电量。结果表明:PV-PCM和PV-PCM/HP系统均能起到对光伏组件控温增效的作用,其中又以PV-PCM/HP效果更佳,其峰值温度降低5.86℃,平均光电转换效率增长0.52%。纯相变材料模块在材料熔化阶段能够起到控温效果,但在太阳辐射照度较小时会作为热阻阻碍组件的散热。相变材料与热管的协同作用在日间延长了控温时间,进一步降低了组件温度,在夜间加速相变材料内热量的导出。 展开更多

关键词 相变材料(pcm) 热管(HP) 光伏(pv) 控温

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光伏-相变耦合系统及其建筑应用研究进展 被引量：4

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作者 蔡阳 黄颖茜 +3 位作者 黄晓燕 束正羽 何建炜 赵福云 《建筑科学》 CSCD 北大核心 2024年第4期116-127,133,共13页

光伏-相变材料耦合(photovoltaic integrated with phase change material,PV-PCM)系统可以显著降低光伏温度同时提高太阳能光电光热综合效率,在强化建筑围护结构保温隔热、改善室内环境质量和降低建筑能耗方面具有重要意义。本文介绍了... 光伏-相变材料耦合(photovoltaic integrated with phase change material,PV-PCM)系统可以显著降低光伏温度同时提高太阳能光电光热综合效率,在强化建筑围护结构保温隔热、改善室内环境质量和降低建筑能耗方面具有重要意义。本文介绍了PV-PCM系统技术及原理,根据系统物理结构归纳了PV-PCM系统的分类特点,并结合国内外最新研究成果概述了耦合系统仿真模型、关键参数特性与评价指标。基于系统与建筑的不同结合形式调研了系统应用现状,同时系统总结了耦合系统对建筑室内负荷、室内环境与空气质量影响的研究进展。研究发现PV-PCM系统能够实现太阳能综合利用、建筑节能和室内舒适性改善,但仍应加强对高效低成本PV-PCM系统发展及其耦合匹配分析,以实现PV-PCM系统性能提升同时拓展其与建筑有机结合。该研究将为PV-PCM系统性能强化及其建筑大规模应用提供新的思路与方法。 展开更多

关键词 光伏-相变耦合系统 太阳能光电光热 参数特性与评价指标 建筑节能 室内环境

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