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光电光热建筑一体化(BIPVT)概论

来源:中国幕墙网收集整理  作者:龙文志  日期:2012-10-12
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  摘要:简介了光电光热建筑一体化(BIPVT)的概念、分类及结构,探讨了BIPVT 效率及回收年限,论述了BIPVT 的优越性和必要性。光电光热建BIPVT 是BIPV 概念的延伸和拓展。是新一代太阳能光电建筑。
  关键词:光电光热一体化、BIPV、BIPVT、通水式、通气式.
  2. 扁盒式PVT集热器
  在太阳电池背面敷设流体通道,电池为多晶硅电池,该电池组件在太阳辐射标准状况下的转换效率约为14%,热水器的集热板为扁盒式铝合金集热板,该集热板是用多条厚1cm、有效宽度8.5cm、材质厚度1mm的扁盒式铝合金型条并列拼装而成,上下联管材质相同,集热板结构可见图。



  太阳电池组件贴附完成后将各型条并列连结,拼装成一块完整的复合集电热板。结构示意图见图。层压成型后扁盒式铝合金集热板表面以上的太阳能电池组件厚度2mm~3mm,整个集热板表面平整。集电热板上盖4mm钢化玻璃,最后玻璃盖板、集电热板和绝缘背板一起用铝合金边框密封。

  扁盒式PVT集热器可用于自然循环PVT热水系统和强制循环PVT热水系统
  目前,扁盒式PVT热水系统主要是为家庭和公用建筑设计的。自然循环系统不存在控制问题。对强制循环系统,由于在系统中增加了差动控制器,因此系统可通过水泵进行调节。通过对扁盒式PVT热水系统的实验显示,在合肥地区室外测试得到的系统热效率可达30%一50%,约30℃的进水经一天照射可达到60℃以上,连续两天可达到70℃。PVT热水系统的总能量输出与总附加能量需求受系统的水流率影响,有一个最佳的水流率使PV/T热水系统输出的能量最大,而对附加能量的需求最小,模拟得到的最佳水流率为每平方米集热器面积4.9L/h.


  综合以上分析可以看出,PVT 系统具有较高的热效率,系统整体能效率多大于50%,比单一热水系统或光伏系统效率有显著提高。同时30℃左右的进水经一天日照后温度可达60℃以上,可以满足家庭洗浴需要。在建筑物屋顶上安装太阳能光伏面板和太阳能热水面板都是利用太阳能的好方法,但有时屋顶上的空间有限,通常只能安装一种面板。扁盆式PVT 光电光热水系统很好的解决这一问题,增加太阳能利用率。扁盒式铝合金式集热板集热面积可通过改变拼装的扁盒式铝合金型条数目而随意改变;表面平整,易于将光伏电池真空层压在表面上;尤其重要的是型条之间榫接良好,集热板外表面平整美观,便于与建筑结合,作为外墙围护结构或铺设在屋顶,如图所示,在得到热水和电力之外可以降低建筑热负荷,有广阔应用前景。

  3.PVT集热器生活热水系统
  采用空气作为冷却流体的PVT空气集热器可达到的温度通常较低,因此不适合用于直接产生生活热水,一般用在空气或水的预热系统。

  4. PVT集热器与热泵混合系统
  热泵系统与太阳能结合从节约能源的角度来说是有效的,但热泵系统没有得到广泛应用的主要原因是投资费用相对较高。随着能源价格增长及对未来能源供应的忧虑,美国开展了住宅用的PVT集热器与热泵混合系统的研究。发现PVT集热器与地源热泵结合用于房间采暖和产生生活热水是一种比较有前景的系统,该系统如图所示。
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