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光電光熱建筑一體化(BIPVT)概論

來源:中國幕墻網收集整理  作者:龍文志  日期:2012-10-12
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  摘要:簡介了光電光熱建筑一體化(BIPVT)的概念、分類及結構,探討了BIPVT 效率及回收年限,論述了BIPVT 的優越性和必要性。光電光熱建BIPVT 是BIPV 概念的延伸和拓展。是新一代太陽能光電建筑。
  關鍵詞:光電光熱一體化、BIPV、BIPVT、通水式、通氣式.


  隨著空間太陽能技術在地面上的應用,像多節太陽能電池以及聚光太陽能電池的使用,使用橫向光學聚焦系統將陽光分成高、中、低三種能量的光,將它們引入覆蓋太陽光譜的不同光敏感材料,進行光電轉化,以實現效率的最優化。

  3.聚光分頻太陽能光伏-光熱電聯用系統
  針對目前太陽能利用存在光伏發電成本高、光熱利用能量品位低的問題,以太陽能的聚光利用和分頻利用理念為基礎,設計了一種聚光分頻太陽能光伏-光熱電聯用系統。系統通過菲涅爾透鏡實現聚光,聚光后太陽輻射經過分頻薄膜,分頻薄膜將適合光伏模塊和光熱電模塊工作的太陽輻射能量分別反射和透射,在反射光與透射光的焦點前分別布置光伏模塊與光熱電模塊,通過兩者聯用充分挖掘系統效率。

  原理如下:太陽能反射鏡1 跟蹤太陽11,將幅射光線7匯聚于熱電復合接收板5,復合接收板5的聚光光伏電池12產生電能,通過電極6對外供電,聚光光伏電池12產生的熱量通過導熱粘合劑13傳遞給金屬管板15后,再經金屬管板傳遞給水流體17,通過循環水泵將水流體的熱量傳遞于貯水箱2 內供用戶使用,該裝置使用同一聚光集熱器對外共熱及供電,有效提高太陽能利用效率,實現熱電聯供。



  聚光分頻太陽能光伏-光熱電聯用復合循環系統能有效利用聚光太陽輻射能量,提高光伏系統發電功率,并將聚光光伏電池所產生的熱量有效回收,實現同一槽式聚光集熱器對外供電、供熱。實驗結果表明,在太陽聚光10倍條件下,單晶電池功率放大5倍,而回收電池熱量可產生55.82%的接收器熱效率。為太陽能熱發電、供熱,太陽能綜合利用提供了新渠道。

  (八)結束語
  BIPVT系統的優勢在于:BIPVT與獨立的BIPV系統和太陽集熱器系統相比,單位面積的PV的可變成本低于單位面積的BIPV系統和太陽能集熱器系統之和;BIPVT系統替代BIPV系統可以縮短投資回收期,使投資者在壽命期內得到回報。BIPVT在地域推廣上涵蓋了南、北方地區,在經濟層面上也囊括了各個階層,還可以根據不同消費者的經濟狀況進行設計組裝,可應用于各個消費階層的居民生活:別墅豪宅可以建成主動式太陽能建筑,實現采暖降溫全自動化;小康民宅可以建成主、被動式結合的太陽能建筑,實現采暖降溫半自動化;普通住宅則只需要通過專業設計和價格較低的建材構件組裝就可實現被動式太陽能建筑,同樣可以達到采暖降溫效果。而這些不同檔次的小區都可以建立太陽能光伏光熱網,用上太陽能轉化出來的電能和熱能。BIPVT綜合節能效率可超過現有“建筑節能65%”的要求。

  太陽能光熱光電的綜合利用發展是將聚光、分光、熱電聯用等技術集成,進行系統研究,通過對太陽能全波段能量進行一體化利用,可以大大提高太陽能的綜合利用效率及經濟性,并能很好地降低光伏發電成本,節約太陽能電池使用面積,減少我國電池板生產的總體能耗和污染,對太陽能的規模化應用與推廣及節約資源具有重大意義,有著重要研究價值和市場應用價值的關鍵技術。

  [參考文獻]
  [1] 《太陽能光伏光熱建筑一體化系統的研究》安文韜。劉彥豐 2007年第11期(總第119期) 應用能源技術
  [2] 《光伏/光熱(PVT)系統概況與評價》王寶群,姚強,宋薔,盧智恒 太陽能學報 第30卷第2期
  [3] 《光伏光熱建筑一體化對建筑節能影響的理論研究》中國科學技術大學 何 偉 季 杰
  [4]《BIPV對建筑墻體得熱影響的研究》楊洪興 季杰
  [5]《對光伏熱水墻體光電光熱性能的數值模擬研究》季 杰 ,韓 俊 ,周天泰,何 偉,裴 剛 ,陸劍平
  [6]《南玻大廈光伏幕墻簡介 》黃向陽 謝士濤 何清 任芳
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