文摘
太阳热能和光伏发电的市场正在迅速增长。新想法在混合太阳能技术发展为广泛的应用,如在建筑物、加工厂,和农业。建筑行业尤其是有限的建筑空间太阳能设备驱动的住宿需求的使用混合太阳能技术的multigeneration有功功率和/或被动式太阳能设备。重要性不断升级,全球低碳/零能建筑的发展趋势。混合光伏/热(PVT)收集器系统研究理论,数值和实验深度在过去几十年。一起替代手段,一系列创新产品和系统提出了。最后综合技术的成功依赖于共存的健壮的产品设计/建设和可靠的系统操作/维护从长远来看,以满足用户的需求。本文给出了一个广泛的学术著作出版审查的重点放在过去十年的研究和开发活动。
1。介绍
在过去3 - 4年,太阳能热的市场和光伏(PV)发电一直迅速增长。所以是在混合动力技术发展太阳能光伏/热(PVT)收藏家和相关系统。一般来说,PVT系统集成光伏发电和太阳能热发电系统的热电联产电力和热能来自太阳能。等一系列方法可用的选择单晶/多晶/非晶硅(同单晶硅/ pc-Si /晶硅或薄膜太阳能电池,空气/液体/蒸发收藏家,平板/集中器类型,釉面/未上釉的设计,自然/迫使流体流动和独立/建筑功能。因此,系统从PVT空气和/或水加热系统通过PV-integrated热泵热水供应/管或加热和冷却相结合,积极冷却太阳能集中器通过使用透镜/反射镜。工程考虑的选择可以取热流体,收集器类型的平衡系统,热电产量比率,太阳能分数,等等。这些都确定影响系统操作模式,工作温度和能量性能。
理论和实验研究的PVT记载早在1970年代中期(1- - - - - -3]。尽管早期技术有效性的结论是,只有在最近几年,它已得到了广泛的关注。出版物的数量迅速增长。以下概述发展的技术,把重点从过去十年的研究和开发活动。读者可以参考食物(4为更好地了解早期的发展。
2。PVT二十世纪的发展
2.1。早期作品在收集器的设计
早期的研究工作主要是平板收集器(5,6]。加戈和他的同事进行了数学和实验研究在PVT系统(7- - - - - -9]。Sopian等人开发的稳态模型,比较单一的性能——和doublepass PVT /收藏家(10,11]。通过瞬态分析,普拉卡什(12)指出,空气收集器(PVT)的设计比水低热效率收集器(PVT / w),因为劣质的传热和热吸收器之间的气流流。Bergene和Løvvik13)派生的详细物理模型平板PVT / w收集器,通过它的总效率评估。
德弗里斯(14]调查几个PVT收集器的性能设计。single-glazed设计被发现比无釉(热效率不宜)或装上双层玻璃的设计(电气效率是不利的)。然而,(火用)分析由藤泽和塔尼语15)表示,(火用)输出未上釉的设计密度略高于single-glazed选项,将热能包含更多的不可用能量。为低温热水应用,比如游泳池水加热,无釉PVT / w系统建议。在寒冷的冬天的日子,防冻液可以使用但那么夏天性能将受到影响16]。
Rockendorf et al。17)相比,热电性能的收集器(随后首先产生热量和电力)和PVT / w收集器(盘管套片式设计);电气PVT / w的输出收集器被发现明显高于热电收集器。
在上面的数学和实验研究中,报告的实际PVT /液体系统热效率一般在45 - 70%无釉,釉面收集器的设计。对于平板PVT /系统,最优热效率可达55%。
2.2。对复杂系统的发展
PVT的倡议在1990年代,研究显然是一个应对全球环境恶化和建筑光伏的兴趣增长(BiPV)设计。与光伏系统分离,构建一体化的光伏模块提高了建筑立面的整体性能和耐久性。然而,构建集成可能使细胞温度20°C以上正常工作温度(18]。除了冷却的好处,PVT收藏家提供审美均匀性比并排的光伏阵列和太阳热能收集器。替代的冷却方案BiPV系统检查(19- - - - - -21]。Hollick [22)评估系统能源效率的改善,当太阳能电池被添加到太阳能热金属包层板垂直立面。
继续成功concentrator-type (c-PVT)系统开始成形。Akbarzadeh和Wadowski23heat-pipe-based冷却剂进行了研究设计一个线性,trough-like系统。卢克et al。24成功开发了一系列集中使用反射光学和单轴跟踪。到那时,面临角色冲突的热水和PV冷却,水的设计温度,让PVT / w收集器不高。结合PVT和太阳能辅助热泵(SAHP)技术被视为一个很好的选择。伊藤等。25)建造了一个PVT-SAHP系统pc-Si铝制太阳能电池板。
一般来说,在20世纪PVT的研究工作主要集中在改善了性价比可能比太阳热能和光伏系统安装。真的建筑项目的PVT /系统更容易采用了在欧洲和北美,但更高效率的PVT / w系统已经确认。太阳能房屋与PVT / w提供曾经在1990年代末的日本出售。不幸的是这种创新的住房是在缺乏商业市场的需求(26]。PVT技术的总结,包括营销潜力,据报道,瑞士联邦办公室(27),国际能源署(IEA) (28]。
3所示。最近的事态发展在平板PVT
3.1。PVT空气收集器系统
3.1.1。收集器的设计和性能
PVT空气收藏家,釉面或无釉,PV冷却提供简单和经济的解决方案。空气可以加热到不同温度水平通过强迫或自然流动。强制循环比自然循环由于更有效更好的热对流和导电行为,但风扇功耗降低了净发电量。它们的使用主要是满足要求的工业热空气,室内空间加热和/或农业脱水。
Hegazy研究热、电、水动力和整体性能的四种类型的平板PVT /一个收藏家29日]。其中包括通道上方光伏模式1,通道低于光伏模式2,PV之间单程的渠道模式3,最后4双烟道设计模式。数值分析表明,模式1最低性能时,其他三个有类似的能量输出。总的来说,模式3至少需要粉丝的力量。
Tripanagnostopoulos等人进行了户外测试在不同的PVT /智利和PVT / w收集器配置,希腊30.]。建议将并行收集器行和相邻行之间保持距离,避免阴影。相邻行之间的扩散反射然后被放置在集电极表面放大接收到的辐射。他们中午的时间给了一系列实验测试热效率从38%到75% PVT / PVT / w的收藏家和55%到80%设计,取决于反射镜。研究小组(31日)进一步研究数值的影响增加悬浮金属板在空气通道和翅片的中间安排在对面墙上的空气通道。发现这样低成本的改进更相关的小收藏家长度,能够很容易地应用于BiPVT /安装。他们(32]介绍了PVT / bi-fluid收集器与改进确认以前的工作。
女子等人探讨了性能和整体效率最优设计的无釉PVT /收集器(33]。能量矩阵推导出考虑印度的体现能源在不同加工阶段(34]。拉曼和女子35),然后研究了年度热(火用)效率的提议PVT /收集器五种不同气候区。(火用)效率被发现不宜在强烈的太阳辐射。的双向设计显示出更好的性能比单次的选项;这种回声的发现Sopian et al。10]和Hegazy [29日]。此外,生命周期分析表明,印度的能源投资的回报时间(EPBT)大约是2年。还评估填充因数的影响(36)和地球空气换热器系统的综合性能(37]。此外,Dubey et al。38glass-to-glass]相比不同的配置和glass-to-tedlar PV模块在德里。实验发现glass-to-glass模块能够实现更高的送风温度和电效率。他们的研究扩展到推导出解析表达式为多个串联的PVT /收藏家,包括测试程序(39,40]。
Assoa等人在法国推出了PVT / bi-fluid收集器集预热和国内热水生产(41]。太阳热能收集器的设计包括交替定位和光伏板块。流体温度越高输出允许灵活性等耦合太阳能冷却设备在夏季和促进国内热水系统没有直接添加辅助加热装置。参数研究表明,热效率可达80%优惠收集器长度和质量流率条件下。
Sukamongkol et al。42]研究了动态性能降低冷凝除湿空调能源使用双向PVT /收藏家。产生的热能系统能够产生温暖干燥的空气高达53°C和23%相对湿度。电力的大约6%的每日总可以获得太阳辐射。此外,与冷凝器的热回收再生干燥剂除湿,大约18%的空调能源能得救。
阿里et al。43]研究了对流传热和流体流动的特点在PVT /通道提供单个行斜板阵列。这些板阵列定位斜流方向与变量斜角度和分离,避免阴影部分的太阳能电池。的研究开始的入口区域加热流体通道的特征是区分热流体动力学边界层;对流传热系数就大大超过,在下游位置。因此,使用斜管(打断)板,或一个通道,防止形成充分发展流动的优势获得增强的传热特性。
Kumar和罗森(44)调查的影响增加垂直的鳍的较低的空气通道双向PVT /收藏家。长鳍区域被发现能够显著降低电池温度。
3.1.2。建筑选项(BiPVT /)
在传统BiPV系统,一个气隙通常提供后方的空气冷却的光伏阵列模块通过自然对流。热回收空气流的一个有意义的使用构成BiPVT /系统。从整体角度来看,Bazilian和普拉萨德45总结了其潜在的应用。多功能facade或屋顶适合PVT集成产生热量,光,同时和电力,除了建筑保护功能。
(1)在欧洲工作
在莱斯特在英国,Brockstill环境中心于2001年配备一个安装PVT /系统(46]。评估性能的各种操作和控制模式,采用联合仿真的方法使用两个流行的热仿真工具:ESP-r TRNSYS。监控实际建筑物的能源使用数据显示了非常积极的结果。
梅等。47)的动态性能研究BiPVT /收集器系统建于90年代Mataro图书馆在西班牙。他们TRNSYS模型从pc-Si PV立面根据实验数据进行验证。许多欧洲建筑的加热和冷却负荷,没有这样一个通风立面被评估。仿真结果表明,可以节省更多的冬季供暖能源使用的预热通风建筑坐落在巴塞罗那,但少即是在德国斯图加特,在英国拉夫堡。因此需要一个更高的纬度位置更高比例的太阳能空气集热器系统相结合。此外,内野et al。48]探索不同方法估计BiPVT /外墙的热性能,包括设计方法基于熟悉的热损失的延伸和辐射增益因素。
分析BiPVT /性能的主要困难在于其热行为的预测。当温度剖面和太阳阴影情况是已知的,电气性能很容易确定。这不是热计算。对流传热系数的估计,例如,远非直接。实际的过程可能涉及强迫和自然对流,层流和紊流,,同时,发展中流动的空气入口处。面板上的外部风荷载使局势进一步复杂化。半透明的外观,热能进入和通过空气传送腔直接(用于玻璃传输)和间接(通过对流和辐射交换)。通风的传热流可能是最复杂的,特别是对于浮力流。
桑德伯格和Moshfegh派生的冷却剂流量的解析表达式,速度,温度上升在光伏电池板背后的垂直通道的长度(49]。他们的实验结果匹配约束流的理论预测,但不太准确的导管打开结束。对于后者,Mittelman等人开发了一种广义相关的平均通道努塞尔特数之和convective-radiative冷却(50]。他们的解决方案的控制方程和边界条件是通过CFD计算分析。甘还研究了通道尺寸对光伏性能的影响通过CFD分析(51]。减少可能的过热或热点形成,所需的最小空气间隙测定。实验工作在PVT立面由Zogou和Stapountzis52为更好地理解自然和强制对流的流动和湍流模式。支持的CFD模型,结果表明,流量的选择和后板的传热特性是至关重要的。
(2)在北美工作
在加拿大,陈等人。53,54]介绍了BiPVT /系统在伊士曼魁北克零能源太阳能房屋附近。太阳房子,建于2007年,具有通风混凝土板(vcs)。VCS是一种强制空气传热构建系统的混凝土板与空气交换热能通过其内部中空的空洞。BiPVT系统旨在涵盖一个连续屋顶表面提高审美情趣和防水。室外空气是由变速风扇监控温度达到所需的供应。在一个阳光明媚的冬日,典型的空气温升测量- 35°C。典型的热效率是基于总屋顶面积至少20%。监测数据的分析表明,风险投资可以累积热能在一系列明确的晴天没有过热板表面或生活空间。
Athienitis et al。55)提出了一种设计概念发生的收集器。这是应用于示范工程在蒙特利尔全面办公楼。实验原型构建与UTC(开环无釉发生收集器)其中70%的表面积覆盖着黑框PV模块专门设计来提高太阳能吸收和热回收。系统相比并排UTC的同一地区在户外阳光条件下较低的风。这个项目被认为是最佳应用在城市附近位置的高度良好的系统设计。发现虽然UTC系统的热效率高于BiPVT /联合热+电效率,相当于BiPVT /系统的热效率(假设电可以转化成四倍热)可以高7 - 17%。
Pantic et al。56通过数学模型)相比,3种不同的开环系统。这些包括配置1:无釉BiPVT屋顶,配置2:无釉BiPVT屋顶连接到一个高光泽太阳能空气集热器,和配置3:釉面BiPVT。指出BiPVT腔中气流应选择的函数所需的出口温度和风扇能耗。气腔腔深度,气流速度,和风速对系统无釉BiPVT能量性能产生显著的影响。发展高效的风机控制策略已经提出一个重要的步骤。配置2和3可以利用显著提高热效率和空气出口温度。相比之下,配置3大大降低电力生产和可能导致过度的细胞的温度,因此不建议除非除热量的有效手段。无釉BIPVT系统与短垂直太阳能空气集热器与岩床适用于连接热存储。
(3)在亚太地区工作
温暖的气候应用,发现通风BiPV设计比PVT /热回收的设计。克劳福德et al。57]相比传统的EPBT同单晶硅BiPV系统在悉尼两个BiPVT /系统与同单晶硅晶硅太阳能电池,分别。他们发现EPBT上面的三个安装在12 - 16.5年,第4 - 9年,分别和第6 - 14年。两个BiPVT /选项减少EPBT将近一半。
Agrawal和女子58,59]研究了BiPVT /系统在建筑的屋顶上,寒冷的气候条件下的印度。得出恒定的空气质量流量,该系列连接收藏家更适合建筑配备BIPVT /系统作为屋顶。恒定速度的气流,并行组合是更好的选择。而同单晶硅BiPVT /系统有更高的能量和火用效率,晶硅BiPVT系统是更好的选择从经济的观点。
杰et al。60]研究了数值的能源性能通风BiPV facade在香港。发现自由气流影响小的电气性能的差距,但是可以减少通过光伏幕墙传热。杨et al。61年)进行了类似的研究根据天气条件在中国的三个城市:香港、上海和北京。发现在典型的天空间冷负荷的比率减少由于通风PV立面33 - 52%。
Chow et al。62年]调查BiPVT /选项在澳门酒店建筑,与PVT立面与24小时空调房间。PV的有效性通过自然冷却气流是调查两个选择:自由开口在气隙的各方情况1和情况2封闭气隙,表现为太阳能烟囱空气预热。这些也与传统BiPV不通风。ESP-r仿真结果显示一个无关紧要的电力输出三个选项的不同。这是由于反向流动的气隙在晚上,由于冷却效果的24小时空调房坐落在PVT的表象。这是得出的结论是,气候条件和系统操作模式PV生产力有显著影响。
在中国,霁et al。63年)从理论和实验上研究photovoltaic-Trombe墙的性能,这是建立在一个户外环境室。这在合肥朝南立面是由光伏玻璃(pc-Si细胞)在外部和内部的绝缘墙顶部和底部通风开口。这使得空气自然流动通道之间的空间加热的目的。结果证实了双benefits-improving房间热条件(5 - 7°C冬天气温上升)和发电(平均与电池效率在10.4%)。
(4)工作窗口系统
在瑞典,一个多功能PVT混合太阳能窗户被提出的发烧等。64年]。太阳能窗户的热吸收器是由光伏电池层压。吸收器是建筑内部集成到一个标准的窗口,从而节约框架和玻璃和建设成本。反射镜放置在吸收减少细胞的数量。通过计算机模拟,一年一度的电气输出显示了散射辐射的重要作用,约占总发电量的40%。在垂直平面PV模块墙相比,这个太阳能窗口单位细胞产生更多的电能约35%区域。
垂直的收藏家和windows更节能在高纬度地区,考虑太阳路径。Davidsson et al。65年)研究的性能高于混合太阳能窗户在隆德,瑞典(55.44°N)。也全面系统结合四个太阳能窗户在Alvkarleo建造在一个家里,瑞典(60.57°N)。太阳能窗口系统配有PV-driven直流水泵。预计在夏季太阳高度高,因此大部分太阳光束直接下降到吸收器从反射器与未成年人的贡献。这是理想的太阳能窗口的操作模式,反射部分打开和窗口提供热,电,光。的影响不同的控制策略可旋转反射镜的位置也被研究,所以与屋顶收集器的性能比较66年]。
通风光伏玻璃由光伏外玻璃和一个清晰的内心的玻璃。通风开口的不同组合允许不同的通风方式流动,可以活跃/人工或机械驱动的。空间加热模式属于BiPVT /一个类别。除了普遍使用不透明的同单晶硅太阳能电池玻璃,透明的晶硅太阳能窗口也可以使用。Chow et al。67年]分析了香港在办公环境中的应用。玻璃表面传输被发现由内部属性。整体传热不过是受到外部和内部玻璃属性。实验比较了光伏玻璃的使用和吸收之间的玻璃(68年]。比较研究单、双和double-ventilated病例表明,通风光伏玻璃能有效地减少直接太阳能获得和眩光。节省空调用电量的26%,单层玻璃的情况下为82%,通风双层玻璃的情况。此外,通过验证ESP-r仿真模型(69年)、亚热带通风PV技术被发现空调能耗降低了28%,与传统的单一吸收玻璃系统。日光控制,额外的储蓄在人工照明可以增强70年]。
3.2。PVT液体收集器系统
3.2.1之上。PVT / w收藏家
(1)收集器的设计和应用
Zondag等人相比的能源性能不同的PVT / w收集器设计配置(71年,72年]。九个收集器配置的效率曲线是通过计算机分析。在零温度降低,热效率的无釉和single-glazed盘管套片式收藏家发现52%和58%,分别,channel-above-PV设计为65%。还比较年度收益率当这些收藏家们认为DHW系统服务。channel-below-PV(透明)配置被发现有整体效率最高。然而,更为经济single-glazed盘管套片式设计推荐DHW生产效率只有2%被发现以来更少。对于低温热水,无釉PVT建议/ w收集器。
Sandnes Rekstad发达PVT / w收集器和同单晶硅太阳能电池贴在聚合物热吸收器(73年]。正方形箱形减震器渠道满心陶瓷颗粒剂。这提高了传热流动的水。相反的表面是黑色的颜色,使其作为一个太阳能热收集器时》。分析表明,太阳能电池的存在降低了热吸收约10%的入射辐射,和玻璃(如果存在)减少了光学效率在5%左右。它将在低温加热水系统。
Chow引入显式动态分析瞬态性能模型single-glazed盘管套片式收集器(74年]。通过multinodal有限的不同方案,间歇性的动态影响太阳能辐照度和自动控制设备操作很容易调查。节点计划的适当性评估通过敏感测试。研究还揭示了具有良好的热接触的重要性之间的水管道和热吸收器,以及吸收器和封装太阳能电池。
Zakharchenko等人还指出之间的重要性,良好的热接触太阳能电池和热吸收器(75年]。所以商业光伏模块的直接使用不推荐在PVT收藏家。他们引入了衬底材料2毫米铝板覆盖2μ绝缘薄膜,热导率只有15%不到的铝。他们还指出,太阳能电池面积的大小应该小于吸收器的一部分,应该在冷却液进入收集器。作为最后一点的回声,Dubey和女子76年)检查自我维持的single-glazed PVT的性能/ w收集器系统的部分覆盖光伏模块在德里(填料因子= 0.25)。从光伏发电模块位于进水口最终被用来驱动直流水泵。
Kalogirou [77年)开发了一种TRNSYS的模型泵都国内PVT / w系统配有水箱、能量储存和转换,温差控制。此外,Kalogirou和Tripanagnostopoulos78年]研究了国内PVT / w应用程序处理或热虹吸泵循环模式。仿真研究了12例pc-Si与晶硅光伏模块,在三个城市:雅典在希腊,塞浦路斯尼科西亚,麦迪逊在美国。结果表明,经济优势更明显的尼科西亚和雅典,太阳辐射较高的可用性。时可以达到相似的结论比较类似的应用在工业规模79年]。在塞浦路斯,Erdil et al。80年)进行了实验测量开环PVT / w国内water-preheating系统。水流通过重力到channel-above-PV收集器类型。CPBT估计约1.7年。
Vokas et al。81年)进行了理论分析,PVT / w应用程序在国内在三个城市供暖和冷却系统,属于不同的气候区,即雅典,伊拉克里翁,塞萨洛尼基。发现热效率比传统太阳能热收集器低9%左右。因此PV插值的层压板只略有影响热效率。提到两个系统之间的差异在国内加热和冷却负荷的百分比覆盖率只有7%左右。
反射镜的效果在PVT / w收集器配备同单晶硅太阳能电池研究Kostićet al。82年]。数值计算和实验测量到达相同的最佳角度的位置底部反射器。结果显示铝制反射板的正面效果,考虑到约10%的额外成本的反射镜,有一种能量在夏天增加20.5 - -35.7%的范围。
Saitoh et al。83年)进行的实验研究single-glazed盘管套片式PVT收集器使用盐水(丙二醇)解决方案作为冷却剂。实地测量在北海道一个低能量的房子也被观察到。太阳能分数为46.3%,系统电效率8 - 9%,热效率25 - 28%。与传统的系统相比,投资回收期2.1年能源被发现,为温室气体排放0.9年,分别和35.2年的现金流。
使用优化的工作流体(如nanofluid)提出了通过数值研究赵et al。84年]。该系统由光伏模块的使用同单晶硅太阳能电池和基于直接吸收的热量单位收集器(DAC)的概念。第一工作流体的热量单位吸收太阳红外线辐射。然后,剩下的可见光传输和转换成电能的太阳能电池。安排防止过度加热的太阳能电池。系统适用于nonconcentrated和太阳能辐射。工作流体的光学特性进行了优化,以最大化的透射率和吸收率热量单位中的可见光和红外光谱的一部分,分别。
周润发等人相比的性能上釉和无釉盘管套片式热虹吸PVT / w收集器系统在香港通过理论模型以及实验测试(85年]。评估表明,釉面设计总是合适的如果热或整体能量输出最大化,但无釉的(火用)分析支持使用设计如果光伏电池效率的增加,填料因子、水质量比收集器地区,风速被视为理想的因素。类似的实验工作是由j·h·金和j·t·金在韩国86年];结果表明,釉面收集器的热效率为14%高于未上釉的替代方案,但未上釉的电效率1.4%高于釉面的设计。进一步的无光的选项,他们比较传统的盘管套片式热吸收器的性能与rectangular-box-channel设计,这是铝制的。在零温度降低,热、电效率被发现66%和14%,分别而box-channel配置的分别为70%和15%,分别为(87年]。
Dubey和女子88年]分析了热能、(火用)和电能产量PVT / w盘管套片式收藏家在印度。基于理论模型,收藏家的数量使用,他们的串联/并联连接模式,天气条件检查。增强经济/环境效益最优热水提款率是评估(89年]。最佳PVT / w系统配置也评估了Naewngerndee et al。90年通过CFD采用有限元法)。
Rosa-Clot et al。91年)提出了PVT配置上面的框与水流在聚碳酸酯光伏面板。水层吸收红外辐射离开可见部分几乎不受影响。效率进行评估,特别是温度和辐照度的影响对光伏输出失配进行了讨论。
(2)吸收材料
针对限制盘管套片式翅片性能的PVT / w收集器(74年),一个铝合金box-channel PVT / w收集器是通过协作开发的香港城市大学和中国科技大学。几代收集器原型制作和测试在合肥香港亚热带和温带气候条件下(92年- - - - - -95年]。热虹吸系统被发现在两个地方工作得很好。动态模拟显示,更好的冷却液之间的对流热传递和通道墙可以通过减少渠道深度和增加渠道宽度(单位的数量95年]。在合肥灵敏度测试表明,每日电池效率达到10.2%,日常主要节能效率达到65%填料因子为0.63 (96年]。在香港,CPBT被发现12年与更庞大的并排排列,比52年纯光伏模块的操作(97年]。
Affolter et al。98年)指出,典型的太阳能的PVT /液体收集器类似于nonselective-type太阳能热吸收器。观察结果表明,临界温度(即。,the elevated panel temperature in the absence of water flow) of the absorber of a solar thermal collector with a state of-the art spectrally selective coating may reach 220°C. Since a PVT absorber generally has higher solar reflectance and higher infrared emission than a solar thermal absorber, the stagnation temperature may be lowered to 150°C. But this is still higher than 135°C; that is, the temperature that the common encapsulation materials like EVA (ethylene vinyl acetate) resin may withstand [99年]。伊娃氧化迅速超过135°C。
Charalambous et al。One hundred.)进行了数学分析最优铜吸收板配置有最少的材料内容,因此成本,同时保持收集器效率高。header-and-riser安排和蜿蜒的安排进行了研究。发现重量轻收集器的设计可以通过使用非常薄的鳍和小管。
共聚物的可能使用吸收器来代替常用的金属盘管套片式吸收器被广泛研究[101年,102年]。这个替代提供了几个优势:(我)减肥会导致更少的材料利用率和更容易安装;(2)生产过程简化,因为更少的组件;(3)上述导致生产成本的减少。但是,也有缺点,如低导热系数,热膨胀大,温度和有限的服务。另一方面,使用的共聚物在体力好,紫外线保护,化学性质稳定。
黄等人研究了PVT / w收集器系统配有直流循环泵和储罐103年]。收集器被伪造商业光伏模块的附件与方形盒瓦楞聚碳酸酯吸收板通道。
Cristofari等人研究了PVT的性能/ w收集器与聚碳酸酯吸收体和pc-Si PV模块顶部和底部玻璃表(104年]。水强迫流动通过平行广场通道以非常低的流量,因此与抽运功率可以忽略不计。系统设计能力是基于热水要求居民在阿雅克修在法国。使用一个数学模型,热的年平均效率为55.5%,12.7%,PV,总体为68.2%、88.8%,节能。吸收器被发现的最大临界温度116.2°C,这是可以接受的。他们进一步发展一个收集器共聚物材料,重量减少了一半以上相比,传统的金属之一(105年]。
Fraisse等人建议PVT /液体系统非常适合直接太阳能地板的低温操作(DSF)系统(106年]。法国的梅肯地区的一个应用实例评估使用釉面收集器系统。丙二醇作为冷却剂,TRNSYS仿真结果给出了年度同单晶硅电池效率为6.8%,也就是说,下降28%相比,传统的非整合光伏模块。如果没有前面的玻璃,电池效率提高到10%由于有效的冷却。还发现,在釉面收集器DSF传统控制系统,光伏模块的最高温度在夏季高于100°C。在这个温度水平,伊娃在光伏模块的使用将受到强烈退化的风险。晶硅电池或未上釉的收集器的使用建议。
(3)PVT收集器的设计
Santbergen et al。107年)进行了数值研究强制循环PVT / w系统。Single-glazed盘管套片式平板PVT收藏家了抽水机和用于发电的光伏系统与同单晶硅电池。一年一度的电和热的效率发现低15%左右,相比传统PV和传统的太阳热能收集器系统分开。建议电气和热效率可以提高通过使用抗反射涂料。或者,可以提高热效率低辐射涂层的应用,但在电的费用效率。
因为长波长发光光子能量低于能带能量几乎不吸收,太阳能电池的太阳能吸收率显著低于黑色吸收器(吸收比= 0.95)。Santbergen和van Zolingen [108年)还提出两种方法来增加长波长吸收:(我)使用半透明太阳能电池第二吸收体,紧随其后(2)增加长波长发光吸收在太阳能电池的接触。
计算机分析表明,这两种方法能够实现全面吸收0.87和0.85,分别。
Dupeyrat et al。109年)开发了一种光伏电池片与氟化乙烯丙烯(聚全氟乙丙烯)在前面。这将导致另一种封装与折射率低于玻璃面板和较低的紫外吸收层比传统EVA材料。实验测试表明增加超过2 mA /厘米2在PVT模块生成的电流密度。最终导致了一个新的发展为国内热水应用程序覆盖PVT收集器(110年]。同单晶硅光伏电池是直接叠层优化铝热交换器。热效率在79% zero-reduced温度测量与相应的电效率为8.8%,导致整体效率高近88%。因此这PVT收集器在标准条件下达到最高效率水平在文献中报道。
雇佣一个有两面的光伏模块有两个活跃的表面能产生更多的电力比传统的一个表面模块。水的光学性质使其光吸收主要在红外区。这是兼容PV模块在太阳能光谱的电力使用较短的波长转换。吸水率仅略有影响晶硅光伏电池的工作区域(减少水的透明度在950海里),但它强烈吸收光波长1100纳米以上(太阳光谱的“热”部分)。因此,PVT / w收集器系统如果有两面的太阳能光伏模块可以是有利的。在墨西哥,Robles-Ocampo et al。111年在PVT / w)进行了实验测试系统,同单晶硅在地方有两面的光伏模块。透明平板收集器是用15毫米频道制作的下一个玻璃盖,发现比塑料盖的使用寿命。不锈钢镜面反射(防止氧化在户外环境中)被用于照明后方的太阳能电池。测量发现,玻璃水平收集器放置在光伏模块正面效率降低了10%。当考虑辐射通量事件直接到活跃的元素混合动力系统,该系统能够实现电子效率约16%和一个等价的热效率在50%左右。
3.2.2。建筑系统(BiPVT / w)
研究工作BiPVT / w系统已经不那么受欢迎比BiPVT /系统。霁等人进行了数值研究的年度业绩BiPVT / w收集器系统用于香港住宅(112年]。泵能量被忽视。假设光伏封装和铜管的完美结合到吸收器,面向西方立面上的年度热效率被发现为膜细胞和同单晶硅细胞47.6%和43.2%,分别和细胞效率分别为4.3%和10.3%。减少空间热获得约53.0%和59.2%,分别。
周润发等人研究了BiPVT / w系统适用于多层公寓在香港(113年]。TRNSYS系统使用了模拟程序。他们还构造了一个实验性BiPVT / w系统在屋顶环境室114年]。热对流系统的能源效率和泵循环模式比较在亚热带夏季和冬季。结果显示更好的能源性能的热对流系统操作,热效率达到39% zero-reduced温度和相应的电池效率为8.6%。空间冷负荷在夏季峰值降低了50%。霁et al。115年)进一步进行了优化研究这种类型的安装。适当的水流速、填料因子和连接管直径的测定。
基于above-measured数据,周润发等人还会表现出一个显式的动态热模型的BiPVT / w收集器系统(116年]。在香港年度系统性能得到更好的性能的自然循环模式。这是由于消除的抽运功率,从而更好的节约成本117年]。CPBT是13.8年,与独立的盒子通道PVT / w收集器系统。这个BiPVT / w应用程序可以缩短CPBT三分之一的纯BiPV应用程序。相应的能源回报时间(EPBT)和温室气体的回报(GPBT)被发现3.8年和4.0年(118年];这些比CPBT更有利。
安德森等人分析了设计一个安装BiPVT / w系统(119年]。BiPVT / w收集器原型是这种艰苦综合站缝或板屋顶,在通道被添加到槽液体冷却剂流。他们修改Hottel-Whillier模型实验进行验证。等主要设计参数,结果表明,翅片效率,分层要求,光伏模块之间的导热系数和支持结构,电力和热能效率有显著影响。他们还认为这样的低成本材料预镀钢可以替代铜或铝热吸收,因为这并不显著降低效率。另一个建议是集成系统”为“(而不是“到”)屋顶结构,后方的空气空间在阁楼上可以提供一个高水平的保温。非均匀水流的影响分布电气转换性能BiPVT / w收集器各种规模的研究了甘尼et al。120年]。数值数组的几何工作确定了重要的作用。
Eicker和Dalibard121年]研究提供电力和冷却能源建筑。冷却的能量可用于激活的直接冷却地板或天花板。实验与发现PVT收集器原型仿真模型进行了验证,然后计算辐射换热与天空。大型PVT无框架模块被开发和住宅零能耗建筑中实现和测试。
Matuska相比,两种类型的翅片的性能配置BiPVT / w收集器与BiPV系统安装使用pc-Si细胞(122年]。两个不同的欧洲气候和屋顶/立面应用程序被计算机模拟评估。更好的能源生产的潜力BiPVT / w收集器系统是选举结果显示增加15 - 25%发电量在温暖的气候(雅典)和8 - 15%增长温和气候(布拉格)。生产的热量稳定流强制对流可以高达10倍的电力生产。
卡宾和翟123年)全面监控原型BiPVT / w收集器的屋顶上安装一个住宅居住。测量性能被用来开发CFD模型后来被用于参数研究评估收集器性能在不同的运行条件。水温在测试过程中观察到57.4°C的环境温度为35.3°C。提出BiPVT / w收集器显示了提供一个潜在的提高电机效率高达5.3%的自然通风BiPV屋顶之上。
3.3。PVT制冷
3.3.1。热泵集成(PVT /热泵)
传统空对空热泵在寒冷的冬天不能有效运转极端低的室外空气温度。等他。124年]介绍了空间和自来水加热系统使用roof-sized PVT / w数组与地面耦合热泵相结合。系统性能,适用于荷兰一个家庭居住,是通过TRNSYS仿真评估的。结果表明,系统能够满足所有加热要求,同时,以满足几乎所有的电力消耗,并保持长期的平均地面温度恒定。PVT系统也需要较少的屋顶空间,提供建筑统一而所需的投资与传统的规定。
白等。125年)提出了一个模拟的研究使用PVT / w收藏家水预热装置的太阳能辅助热泵(SAHP)系统。系统应用在体育中心游泳池加热浴室和服务。的能量性能相同的系统在不同的气候条件下,包括香港和其他三个城市在法国,进行了分析和比较。经济影响也决定。结果表明,尽管系统性能在香港比在法国城市,成本回收期是最长的在香港因为没有政府的减税。
广泛的研究在PVT /热泵系统以变量泵的速度在中国进行了。实验调查进行无釉PVT蒸发器系统原型(126年,127年]。数学模型基于分布参数的方法开发和验证(128年,129年]。仿真结果表明,其性能可以比传统的SAHP系统。r - 134 a为制冷剂,PV-SAHP系统能够实现年均5.93的警察和光伏效率12.1%130年]。
在温暖的季节,釉面PVT收集器可能不提供PVT蒸发器。然而,在寒冷的冬天室外温度可以大大低于蒸发制冷循环的温度。然后在PV蒸发器的热损失不再是微不足道的。封面能够提高系统photothermic效率和警察。贝聿铭等人得出结论,为冬季操作,整个PVT(火用)效率以及警察可以提高在玻璃罩的存在131年]。这是有益的,因为冬天供暖需求更大的空间。
3.3.2。PVT-Integrated热管
这些作品基本上都是在中国完成的。基于集成热管的概念和PVT平板收集器成一个单一的单位,裴et al。132年,133年设计和建造一个热管PVT实验平台系统(HP-PVT)收集器。HP-PVT收集器可用于寒冷地区没有冻结,也可以减少腐蚀。蒸发器的热管道连接到后面的铝吸收板,和冷凝器部分插入水吸收板上面的框。光伏电池是层压到铝板的表面上。详细的仿真模型开发和验证的实验结果。通过这些,以及年度系统性能参数分析用于预测在中国三个典型气候地区。结果表明,HP-PVT系统没有辅助加热设备,在香港有一年172天,热水可以加热到超过45°C利用太阳能。在拉萨和北京,结果是178天,158天为相同的系统操作。
为了解决非均匀冷却的太阳能光伏电池和太阳能光伏电池的工作温度控制方便,吴et al。134年)研发出来一种混合动力系统通过选择一个热管PVT芯热管等温地吸收太阳能电池过热。光伏模块在一个矩形的安排,下面的芯热管蒸发器部分紧密相连。热电转换性能理论研究。
3.3.3。PVT Trigeneration
Calise et al。135年]研究了介质温度和高温PVT收藏家的可能的集成太阳能加热和冷却技术,因此polygeneration系统产生电力,空间加热和冷却,和国内热水。进行案例研究与PVT收藏家,单级吸收式制冷机,储罐,辅助加热器的主要系统组件。系统性能进行了分析从两个充满活力和经济的观点。经济调查结果表明,该系统在意大利可以盈利,提供一个适当的融资政策。
4所示。最近的事态发展在Concentrator-Type设计
使用concentrator-type PVT(或c-PVT)收集器可以提高光伏电池上的太阳辐射强度比平板收集器。c-PVT收藏家通常分为三组:单个细胞,线性几何,密集的模块。更高效率的太阳能电池处理当前可以使用,尽管他们更昂贵的比平板模块细胞。复杂的太阳跟踪驱动机制也会增加额外的成本136年]。但好处是,相当部分的细胞表面可以被低成本的反射器表面。连接太阳能电池串联可以增加输出电压和减少当前在给定的功率输出。这减少了欧姆损失。在操作过程中,非均匀温度可以存在在整个细胞。细胞在最高温度将限制整个字符串的效率(137年]。因此c-PVT冷却电路应该旨在保持细胞的温度均匀,相对较低。精确的形状反射器表面和准确的定位也很重要,特别是当集中度高。一个精确的跟踪系统也很重要。
折射透镜和反射镜表面通常在c-PVT使用。相比之下,镜头是降低重量和材料成本。系统设计的浓度更高,更集中器单位细胞/材料吸收面积。然后镜头的使用是更合适的。然而,集中器系统,利用镜头无法专注散射光。这限制了他们的使用的地方主要是天气晴朗。另一方面,使用液体作为冷却剂比使用空气获得更好更有效的电力输出。这些使reflector-type c-PVT系统适合中期高温热水系统所需的冷却,海水淡化,或其他工业过程。较低的操作温度,平板集热器效率可能高于c-PVT收集器时都是直接面对太阳。但在更高的温差,平板集热器的大暴露面导致更多的热损失。 So the performance gap between the two will diminish when the working temperature gradually increases.
罗塞尔等人在西班牙low-concentrating PVT原型构造的组合平板channel-below-PV(不透明)收集器和线性菲涅耳集中器在双轴跟踪系统(138年]。发现总效率60%以上浓度比率时6倍以上。他们的理论分析再次确认的重要性cell-absorber热传导。
实验槽c-PVT系统能量流率范围在10 - 20的开发和测试在中国李et al。139年]。表演的数组使用不同的太阳能电池类型进行比较。霁et al。140年)也出现了稳定系统的模型和验证他们的测量数据。他们发现可以优化系统性能提高镜面反射率和照明板的热太阳辐射吸收率和推行合适的焦线均匀光强分布。也作为一个中英联合研究努力,用U-pipe CPC-based PVT系统研究[141年]。中国共产党代表复合抛物面聚光。U-pipe避免了温度梯度对整个吸收器和每一块电池,同时产生电力使用相同的温度。最近,Zhang et al。142年)提出了一种光伏系统集成共产党板采用低精度太阳能跟踪方法;性能可以比固定安装或只在几个月周期性调整的情况。
考文垂了联产太阳能收集器(家伙)系统在澳大利亚143年]。这是一个线性槽系统设计为单跟踪。同单晶硅太阳能电池的标准转换效率(20%)行是连着一个铝接收器和冷却的水与防冻剂和防腐添加剂在铝翅片管内部流动。光线集中到细胞通过使用glass-on-metal抛物面反射镜反射率(92%)和高浓度比率(37 x)。在典型操作条件下测量了热效率在58%左右,电流效率在11%左右,综合效率69%左右。
Kribus et al。144年)开发了一个小型集中式光伏系统,可以安装在任何屋顶。的设计是基于一个小抛物面碟是类似于卫星天线。系统设备相对容易实现和处理不使用特殊工具。通过集中阳光500倍,太阳能电池面积大大减少。
在高纬度国家,如瑞典,太阳辐射是不对称今年因为云高覆盖率在冬天,从而集中一小角间隔高辐照。这使得经济固定反射镜或集中器的使用有吸引力。降低成本可以实现层压薄的铝箔钢衬底。尼尔森et al。145年)非对称复合抛物面反射器上进行了实验测试系统,用两种不同的截断抛物面反射镜由阳极电镀铝和铝复合钢,分别。他们的测量证实,改变从阳极电镀铝反射器铝层压钢不会改变的能量输出。他们还发现,最佳的细胞位置面对前面的反射器,假设没有空间限制。这将导致发电成本最低。屋顶空间有限的情况下,他们建议将太阳能电池两边的吸收器。这认为,一旦槽与细胞的一侧吸收器构造,添加细胞到另一边的成本相对较低。
一个两阶段混合设备是理论上研究Vorobiev et al。146年,147年),太阳能电池将在能量通量集中器和heat-to-electric /机械能量转换器。两个选择病例调查:(我)系统“热太阳辐射”的分离,和(2)系统没有太阳光谱分裂和太阳能电池在高温操作。第一种情况允许太阳能电池工作在低环境温度,但需要一种新的太阳能电池的生产不吸收或消散太阳辐射红外线。计算表明,与浓度高达1500 x,总转换效率将达到35 - 40%。太阳能电池在第二个选择是受集中阳光。发现使用GaAs-based结果细胞在室温效率在24%和50 x的集中器,转换效率约为25 - 30%。如果使用浓度更高,效率可以更高。
江et al。148年]介绍了两级抛物槽集中PVT系统,它包含一个集中器,一束光谱分裂过滤器,一个疏散收集器管,太阳能电池组件。无量纲光学模型的焦距集中器的特征长度了分析的属性集中的系统使用光束分裂过滤器。太阳能图像的几何集中度和规模在不同结构参数。结果表明,使用过滤器的热负荷细胞可以降低20.7%。高达10.5%的总入射太阳能接收器可以恢复,和整体光学效率理论上约为0.764。
Kostic et al。149年]研究了从平板反射太阳辐射的影响集中器由铝片和铝箔PVT收集器的能源效率。铝片的总反射从集中器和铝箔几乎是相同的,但是镜面反射(这是更大的集中器由铝箔)导致增加太阳辐射强度集中系数。c-PVT所产生的总能量收集器的铝箔在最优位置高于所产生的总能量的铝制的表。
STPV的基本特征(太阳能热光电)高温发射器的使用作为一个中间元素,吸收太阳能光和发射光子能源太阳能电池通过热辐射能量转换为电能。与太阳能电池相比,STPV系统可以利用太阳能能源充分。它方便地调整光子释放发射器的光谱特征波长对应的太阳能电池系统通过控制发射器温度和/或安装滤光片。宣et al。150年)建立STPV系统的设计和优化方法,考虑到能源运输和/或转换过程中太阳能集中器,发射器,滤光片,太阳能电池,冷却子系统。太阳射线的不平行度的影响,孔径比率,和跟踪误差集中能力进行调查。发射器由不同的材料和不同的配置进行了数值分析。集中度的影响,滤波器的光谱特性,细胞的系列和分流电阻,STPV系统上的冷却系统的性能进行了讨论。与一维光子过滤器相比,非周期的优化滤波器具有更好的性能。高性能冷却系统需要保持细胞的温度低于50°C。
是为了提高系统效率的集中光电(cpv),调查已经通过Kosmadakis et al。151年]在技术方面以及成本分析,通过结合CPV的技术和有机郎肯循环(兽人)。热量从CPV拒绝从兽人中恢复过来,为了增加总电力输出。研究结果构成证据表明CPV-ORC系统可以代替恢复的热量集中pv。然而,产生的机械功率扩展器的兽人也可以被用于其他应用程序。
黄等。152年)提出了PVT系统基于有机光电(口服脊髓灰质炎疫苗)。口服脊髓灰质炎疫苗细胞被组装到一半的管状光管里面硅油是流动的。这使得太阳能在可见光波由光电管的同时有效地转换成电能的硅油抓住了红外辐射光谱的一部分热能。充油管作为被动光学元件,光集中到PV,从而提高其整体效率。
尽管硅光伏技术有许多物理障碍,预计未来PVT的发展将与太阳能电池技术的突破密切相关。下一代太阳能电池如聚合物、纳米晶体、色素增感太阳能电池将会更便宜,和灵活、紧凑、轻便,高效。色素增感太阳能电池(DSSCs)将作为一个例子,操作不需要pn结但模仿自然光合作用的原理。它由一层多孔的二氧化钛纳米颗粒,覆盖着一个分子染料吸收阳光,像绿叶的叶绿素。今天DSSCs约11 - 12%的阳光转化为电能。混合氧化锌/ TiO的使用2光电阳极将能够利用高电子传递速率的氧化锌和二氧化钛材料的电子注入效率高和稳定性(153年]。
5。杂项近年来发展
5.1。独立应用程序
海水淡化是一个过程生产蒸馏水从咸水/盐水通过太阳能。太阳能蒸馏的微咸水是一个很好的选择来获得淡水的其简单的操作技术和低能量。提出设计PVT-integrated活跃的太阳仍然测试库马尔在印度的女子(154年- - - - - -156年]。这PVT活跃太阳能仍然是自给自足的,可用于偏远地区。与被动式太阳能仍然相比,每日馏分油收率高3.5倍,和43%的抽运功率能得救。基于水深0.05米,可以缩短CPBT的范围从-6.2 3.3 -23.9年到1.1年(根据蒸馏水)的销售价格和EPBT从4.7年到2.9年。混合活跃太阳能仍然能够提供电气和总热效率更高,这是被动式太阳能仍然高出20%。另一方面,白肢野牛和女子157年)进行了数值研究,优化收藏家的数量PVT / w混合太阳能仍然活跃。串联的PVT收藏家的数量已经集成了太阳能的盆地。
另一个潜在的应用在于作物干燥,这是一个过程,去除多余的水分通过蒸发从作物生产,通过自然或强制对流模式。女子等人开发了PVT混合模式一起干燥机的分析模型性能分析(158年]。实验测试执行的强制对流模式在空载条件下。年度收益为不同的印度城市进行了评估,结果表明,焦特布尔的最好的地方是这种类型的PVT干燥器的安装。
5.2。高温应用程序
Mittelman et al。159年]研究c-PVT系统溴化锂吸收式制冷机的应用为单一的设计效果。在理论分析中,解吸塔入口温度设定的范围65 - 120°C和没有蓄热器。光伏模块是基于三名义转换效率为37%。一个典型的菜集中器使用光学效率为85%。结果表明,电池效率损失由于操作温度的增加是无关紧要的。在合理范围的经济条件下,c-PVT冷却系统可以媲美,有时甚至比,传统的冷却系统。
c-PVT海水淡化系统也提出了Mittelman et al。160年],c-PVT收集器字段是一些大规模的多效蒸发热海水淡化系统。小盘集中器类型是用于数值分析。形成的蒸汽在每个蒸发器浓缩在未来(低温)的影响,从而为进一步蒸发提供了热源。蒸汽所提供的额外的提要预热过程每个出血的效果。顶级盐水温度的范围从60岁提高到80°C。通过数值分析,这种方法被发现竞争相对于其他的太阳能海水淡化系统,甚至相对传统的反渗透海水淡化。由于电加热生成的比例较高,高浓度的选择使用先进的太阳能电池可以有利。
5.3。商业方面
商业太阳能和光伏市场快速增长。预计PVT的产品,一旦成为成熟,将经历类似的趋势增长。在未来,市场份额可能比这更大的太阳能热能收集器。PVT收集器的更高的能量输出特性适合更好的低能耗的不断增长的需求,甚至零碳建筑。然而,尽管有许多文献报道了PVT收集器系统的理论和实验结果,这些报道全面应用和长期监测稀缺(161年]。商业系统在实际服务的数量仍然很小。大多数涉及平板收集器只有有限的使用寿命。操作经验分布。IEA库存的太阳能加热和冷却任务35岁,50岁以上的PVT项目已确定在过去20年。不到二十的这些项目属于PVT / w类别应该有更好的应用潜力。另一方面,尽管大多数项目在欧洲如英国和荷兰,在泰国有项目实现,大规模的釉面晶硅PVT / w系统被安装在医院和政府大楼162年]。有完整的文档是很重要的最初的测试和调试,以及真正的长期监测系统性能,包括操作经验和遇到的问题。发展系统的平衡也是重要的——不管是例子电能质量和功率因数的改善工程光伏逆变器设计(163年]。改善电力供应稳定功率调节器和更好的整合可再生能源对公用电网其他关键研究领域(164年]。
PVT商业产品的标准测试程序是迄今为止不完整。从本质上讲,PVT商业产品的性能可以被测试室外或室内。户外测试需要执行在稳定条件下的好天气,应该中午时间,最好是晴朗的天空,没有风。这是罕见的;说的北欧,可能需要6个月获得效率曲线(165年]。室内试验可以更快并提供可重复的结果。提供一个国际公认的测试标准为促进PVT产品是一个重要的一步。
尽管有一个明显的学术出版物增加混合PVT技术近年来,PVT的商业化产品相关的许多关键问题仍未解决。缺乏经济可行性、公众意识、产品标准化、保证和性能认证,安装培训和经验的壁垒。很重要的可靠性技术进行彻底的评估。
6。结论
全球气候变化和燃料供应安全导致可再生技术的快速发展,包括太阳能应用。太阳热能的装置和光伏发电设备的快速增长,这些导致PVT收集器系统的需求的增加。PVT产品比光伏同行CPBT要短得多。因此PVT(而不是PV)作为一种可再生能源技术将首先成为竞争与传统的发电系统。
在过去的几十年中,各种PVT收集器类型的性能从理论上研究,数值和实验。本文回顾过去几年的努力。在早期作品的研究努力在整合概念想法和可行性研究的基本PVT收集器的设计,PVT的研究从90年代开始一直更与收集器的设计改进和经济/环境绩效评估。有更严格的数值分析和流体流动现象在传统能源的收藏家和实验验证。建筑设计的想法和示范项目报告。世纪以来,重点都是一般转向免费产品的开发,创新系统、测试程序和设计优化。市场潜力和理由各种收集器的设计和系统应用程序通过用户的反馈评价,生命周期成本,和/或具体能源评估。计算分析变得更加全面和强大的分析工具的使用。有增加使用显式动态建模技术以及公共领域的仿真程序,包括CFD代码。评价一直延伸到地理比较基于典型的全年天气数据的长期表现一方面和热力学第二定律的评估。 International research collaborations and related activities have been increasing.
尽管学术活动的急剧增加,商业产品和实际系统的发展应用程序仍然是有限的。投资成本和产品可靠性的问题全部参加。更多的努力必须识别合适的产品的材料、制造工艺、测试和培训需求,潜在客户,市场力量,等等。
承认
本文中描述的研究工作由法国完全支持/香港联合研究计划(项目没有。F_HK05/11T)。