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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.
        2. 扁盒式PVT集熱器
        在太陽電池背面敷設流體通道,電池為多晶硅電池,該電池組件在太陽輻射標準狀況下的轉換效率約為14%,熱水器的集熱板為扁盒式鋁合金集熱板,該集熱板是用多條厚1cm、有效寬度8.5cm、材質厚度1mm的扁盒式鋁合金型條并列拼裝而成,上下聯管材質相同,集熱板結構可見圖。



        太陽電池組件貼附完成后將各型條并列連結,拼裝成一塊完整的復合集電熱板。結構示意圖見圖。層壓成型后扁盒式鋁合金集熱板表面以上的太陽能電池組件厚度2mm~3mm,整個集熱板表面平整。集電熱板上蓋4mm鋼化玻璃,最后玻璃蓋板、集電熱板和絕緣背板一起用鋁合金邊框密封。

        扁盒式PVT集熱器可用于自然循環PVT熱水系統和強制循環PVT熱水系統
        目前,扁盒式PVT熱水系統主要是為家庭和公用建筑設計的。自然循環系統不存在控制問題。對強制循環系統,由于在系統中增加了差動控制器,因此系統可通過水泵進行調節。通過對扁盒式PVT熱水系統的實驗顯示,在合肥地區室外測試得到的系統熱效率可達30%一50%,約30℃的進水經一天照射可達到60℃以上,連續兩天可達到70℃。PVT熱水系統的總能量輸出與總附加能量需求受系統的水流率影響,有一個最佳的水流率使PV/T熱水系統輸出的能量最大,而對附加能量的需求最小,模擬得到的最佳水流率為每平方米集熱器面積4.9L/h.


        綜合以上分析可以看出,PVT 系統具有較高的熱效率,系統整體能效率多大于50%,比單一熱水系統或光伏系統效率有顯著提高。同時30℃左右的進水經一天日照后溫度可達60℃以上,可以滿足家庭洗浴需要。在建筑物屋頂上安裝太陽能光伏面板和太陽能熱水面板都是利用太陽能的好方法,但有時屋頂上的空間有限,通常只能安裝一種面板。扁盆式PVT 光電光熱水系統很好的解決這一問題,增加太陽能利用率。扁盒式鋁合金式集熱板集熱面積可通過改變拼裝的扁盒式鋁合金型條數目而隨意改變;表面平整,易于將光伏電池真空層壓在表面上;尤其重要的是型條之間榫接良好,集熱板外表面平整美觀,便于與建筑結合,作為外墻圍護結構或鋪設在屋頂,如圖所示,在得到熱水和電力之外可以降低建筑熱負荷,有廣闊應用前景。

        3.PVT集熱器生活熱水系統
        采用空氣作為冷卻流體的PVT空氣集熱器可達到的溫度通常較低,因此不適合用于直接產生生活熱水,一般用在空氣或水的預熱系統。

        4. PVT集熱器與熱泵混合系統
        熱泵系統與太陽能結合從節約能源的角度來說是有效的,但熱泵系統沒有得到廣泛應用的主要原因是投資費用相對較高。隨著能源價格增長及對未來能源供應的憂慮,美國開展了住宅用的PVT集熱器與熱泵混合系統的研究。發現PVT集熱器與地源熱泵結合用于房間采暖和產生生活熱水是一種比較有前景的系統,該系統如圖所示。
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