玻璃盖板对光伏-太阳能热泵冬季综合性能的影响
太阳能集热器用玻璃的光学性能分析和改善
Ab s t r a c t : G l a s s ma t e ia r l wa s u s u a l l y u s e d f o r s o l a r c o l l e c t o r t o i mp r o v e i t s p e r f o r ma n c e . T h e p h y s i c a l
l a r c o l l e c t o r s w e r e a l s o b r i e l f y i n t r o d u c e d . T h e i mp r o v e me n t s o f l f a t s o l a r c o l l e c t o r b e h a v i o u  ̄ d u e t o
0 引 言
太阳能集热器是吸收太阳辐射并将产生的热能传递到传热工质的装置 , 是太 阳能产 品和技术 的关键部 分 。为提 高性 能 , 太 阳能产 品中一般 具有玻 璃结 构 , 利 用玻 璃反 射 、 折射、 透射、 保 温等 特性 , 实现太 阳能 的高 效利用。如今 , 太阳能集热器处于成熟产品市场推广阶段 , 技术和产品更新速率低 , 性能改善途径少 。使用 性 能更优 良的玻 璃 成为提 高集 热器性 能 的最简 单 、 最 有效 的途径 ¨。
( G u a n g z h o u I n s t i t u t e o f E n e r g y C o n v e r s i o n ,C h i n e s e A c a d e m y o f S c i e n c e s , G u a n g z h o u 5 1 0 0 0 0 , C h i n a )
璃性能提升的结果 ; 采用 改变玻璃透射和反射特性的方法, 并对减反射膜层和低铁玻璃的光学效 果 进 开发 太 阳能新产 品、 新技术 的 思路 和途 径。
背板与玻璃的导热差异对组件发电量的影响分析
压力仪器加热极测量块样品测量块仪器冷却极图1 测试原理图2 背板散热途径传统光伏背板由聚氯乙烯等材料组成,主要起到绝缘、保护等作用,便于降低运输、安装及长期户外工作等各种条件对光伏组件的影响。
但是,传统光伏背板在光线的反射、利用及热量的传导等方面不具备优势。
光伏组件在天气炎热、受光发电时会产生较高热量,若热量不能及时散出去,将对光伏组件的寿命和发电效率产生较大影响。
3 材料导热系数的测试鉴于背板为不同材料的复合,因此,收集市背板与玻璃之间的导热系数存在5差,其散热性能明显低于玻璃;2)背板的结构与其散热性能无明显关联;3)搭配封装材料后,背板的散热性能下降。
4 不同导热系数的材料户外实证为了更好地测试出背面材料对于组件温度的图3 背板不同状态导热系数分布裸样组合EV A温度监测点位于组件背板处、背板左下角。
4 组件温度监控点分布组件背面接线盒5678对热带和温带地区的实证组件进行持续月的温度监测,图5和图6分别是热带和温带地天的温度采集曲线。
根据热带和温带地区的温度监测,可以得出同一时间段内单玻组件与双玻组件背面温差的最大值、最小值和平均值,所示。
图5 热带地区组件温度曲线图6 温带地区组件温度曲线11:0011:00黑硅单玻黑硅单玻常规单玻常规单玻黑硅双玻黑硅双玻常规双玻常规双玻13:0013:0015:0015:0012:0012:0014:0014:00时间时间16:0016:00表4 户外实证温度差值表电池类型温差热带地区温带地区黑硅电池最大温差/℃ 4.7 4.2最小温差/℃00平均温差/℃0.2 1.6常规电池最大温差/℃ 5.9 4.2最小温差/℃00平均温差/℃ 1.6 1.1。
光伏组件的原材料
光伏组件的原材料
随着对可再生能源需求的日益增长,光伏组件已经成为我们能源结构的重要组成部分。
然而,了解其制造过程中所使用的原材料对于理解其生命周期和环境影响至关重要。
光伏组件,也称为太阳能电池板,主要由以下几个部分组成:
1.硅:硅是光伏组件制造中的核心材料。
纯度极高的硅砂,经过提炼提纯后,
形成晶体硅,这是光伏电池的基础材料。
在生产过程中,晶体硅被切割成薄片,每片都含有数百万个单晶或多晶硅电池。
2.玻璃:光伏组件的盖板和背板通常使用强化玻璃。
这种玻璃具有优秀的耐
久性和抗划痕性,能保护内部的太阳能电池不受环境侵蚀。
3.**EVA (乙烯-醋酸乙烯共聚物)**:这是一种透明的、柔软的、韧性的热塑
性树脂,用于封装硅片和玻璃。
它提供了额外的保护,防止水分和湿气进入组件。
4.背板:这是位于组件背面的材料,通常由聚氟乙烯或类似材料制成,用于
防水和防潮。
5.铝和铜:这些金属用于导电,将太阳能转化为电能。
铝用于电极的制造,
而铜则用于制造接线盒和电缆。
6.银:虽然银在光伏组件中的使用量相对较小,但它对于形成有效的电接触
至关重要。
7.其他:此外,还有一些其他的辅助材料,如胶水、涂层和密封剂,用于组
装和保护光伏组件。
制造光伏组件的原材料大部分来源于地壳中丰富的元素,如硅、铝和铜。
然而,值得注意的是,尽管光伏技术本身对环境的影响相对较小,但其制造过程需要大量的能源和某些有毒物质,如氢氟酸等。
因此,选择可再生、无毒、环保的原材料对于推动光伏行业的可持续发展至关重要。
玻璃保护对太阳能发电的影响和价值
玻璃保护对太阳能发电的影响和价值概述:太阳能发电作为一种清洁、可再生的能源形式,受到了全球范围内的高度重视。
然而,光伏发电设备在暴露于自然环境中时,会面临各种挑战与威胁,如灰尘、腐蚀、划伤等。
为了保护光伏发电设备的稳定运行和延长其使用寿命,玻璃保护措施被广泛采用。
本文将探讨玻璃保护对太阳能发电的影响和价值。
一、影响1. 保护发电设备表面:太阳能电池板通常由薄膜硅、多晶硅或单晶硅制造而成,其表面易受到灰尘、风沙、划痕等天然因素的影响。
玻璃保护层可以有效阻挡这些外界因素对太阳能电池板的侵害,保持其表面清洁和光学透明度,进而提高光伏电池组件的效率和性能。
2. 确保光线透过率:玻璃保护层的主要作用是保护太阳能电池板的发电面不受到污染和损伤,并且透过光线以最大化光伏电池的捕获太阳能量。
玻璃的透过率对太阳能发电的产量有直接影响,因此采用具有高透过率的玻璃材料有助于最大化发电效能。
3. 改善光伏组件的综合性能:玻璃保护层不仅可以防护光伏发电设备,还可以提供结构强度和稳定性,抵御恶劣环境条件和自然灾害的影响。
合理选择和使用玻璃材料,可以减少设备的损坏和故障,提高设备的可靠性和耐久性。
二、价值1. 延长设备使用寿命:太阳能发电设备安装在户外环境中,承受着来自太阳辐射、风雨雪等自然因素的考验。
玻璃保护层可以帮助减少暴露在自然环境中的电池组件的自然侵蚀,从而延长其使用寿命。
这对于投资者和运营商来说,是实现经济回报和长期收益的重要因素。
2. 提高发电效率:玻璃保护层具有透光性能,不仅可以保护电池板的表面,还可以最大限度地将光线引导到电池板中,提高光伏电池的发电效率。
通过保持光伏组件的清洁和光学透明度,玻璃保护层能够在一定程度上消除因外界因素导致的损失,进一步提高发电效率。
3. 降低运维成本:玻璃保护层在提供保护的同时,还能降低运维成本。
由于玻璃能够防止外界因素对太阳能电池板的直接损坏,因此不需要频繁地进行清洁和维护。
这样可以减少运营成本,提高维护效率,并减少人力资源的浪费。
光伏+空气源热泵在北方寒冷地区的应用
光伏+空气源热泵在北方寒冷地区的应用1. 引言1.1 光伏+空气源热泵在北方寒冷地区的应用在北方寒冷地区,采暖需求量较大,传统的采暖方式存在能耗高、环境污染等问题,因此寻找一种节能环保的采暖方式显得尤为重要。
而光伏+空气源热泵系统的应用则成为了一种备受关注的解决方案。
光伏+空气源热泵系统在北方寒冷地区的应用具有诸多优势,包括节能环保、稳定性强、运行成本低等。
该系统还可以根据需求灵活调节运行模式,适应不同气候条件下的供暖需求。
通过合理的系统设计和运行管理,光伏+空气源热泵系统在北方寒冷地区能够实现更加高效的能源利用,为建筑采暖提供可持续的解决方案。
该系统在北方寒冷地区的应用前景十分广阔,有望成为未来采暖行业的发展方向。
2. 正文2.1 光伏和空气源热泵技术概述光伏和空气源热泵是两种独立的清洁能源技术,它们的结合应用在北方寒冷地区具有很大的潜力。
光伏技术是利用太阳能光辐射产生的光伏效应来转换成电能的技术,其优势在于可再生、零排放、资源丰富等特点。
而空气源热泵是一种利用低温空气中的热能来提供采暖、热水等服务的技术,具有节能、环保、稳定性好等特点。
光伏和空气源热泵技术的结合应用可以实现能源利用的最大化,提高能源利用效率。
在北方寒冷地区,光伏可以利用雪后的太阳光照射,产生电能;而空气源热泵则可以利用低温的空气来提供采暖服务,相互补充,使系统更加稳定可靠。
光伏和空气源热泵技术的搭配还可以减少对传统能源的依赖,降低温室气体的排放,对环境保护具有积极的意义。
光伏和空气源热泵技术的结合应用在北方寒冷地区具有较大的潜力和优势,可以为当地提供稳定、清洁的能源服务,推动地区绿色低碳发展。
2.2 光伏在北方寒冷地区的应用优势光伏在北方寒冷地区的应用具有诸多优势。
太阳能资源丰富,即使在冬季光照较短的情况下,也能够为光伏系统提供足够的能量。
光伏系统可以灵活布局在建筑物的屋顶或墙面上,充分利用建筑物的空间进行能量收集,同时还能起到遮阳保温的作用。
光伏+空气源热泵在北方寒冷地区的应用
光伏+空气源热泵在北方寒冷地区的应用随着全球气候变暖和环境保护意识的日益增强,可再生能源的应用正在逐渐成为当今世界的热门话题。
光伏和空气源热泵作为两种代表性的可再生能源技术,在北方寒冷地区的应用备受关注。
光伏利用太阳能发电,而空气源热泵则利用大气中的热能来供暖,它们的结合可以有效解决北方寒冷地区能源和环境保护的问题。
本文将探讨光伏+空气源热泵在北方寒冷地区的应用,以及它们带来的巨大意义。
一、光伏+空气源热泵技术的原理和特点光伏技术是一种将太阳能转化为电能的技术,其基本原理是利用光电效应将太阳辐射转换为直流电。
在北方寒冷地区,尽管阳光辐射相对较弱,但是通过优化设计和组合方式,可以有效提高光伏系统的利用率。
光伏系统在北方地区可以通过调整倾斜角度和方位角来增加太阳能的接收面积,进而提高能源转化效率。
在冬季寒冷的北方地区,光伏电站的发电效率反而会提高,因为冷空气可以帮助散热,提高电池组的工作效率。
空气源热泵是一种利用环境中的热能进行供暖的技术,它主要通过压缩蒸发换热的原理,将低温大气中的热能转移到室内提供取暖用热水。
在北方寒冷地区,空气源热泵可以通过适当的改进来提高效率,比如通过提高室外机的抗冻性和增加换热器的面积等方式。
还可以通过优化系统控制,提高系统的稳定性和制热效率,以满足北方地区对供暖的需求。
光伏+空气源热泵技术的结合可以充分利用太阳能和大气热能来进行供电和供暖,这不仅可以提高能源利用效率,减少对传统化石能源的依赖,还可以降低能源消耗对环境的影响,是一种非常具有发展前景和潜力的新型能源技术组合。
中国是全球最大的光伏和空气源热泵应用市场之一,其在北方寒冷地区的应用案例可以为其他地区提供借鉴和参考。
以河北省为例,该地区冬季气温较低,供暖需求较大,光伏+空气源热泵技术的应用就具有很大的市场潜力。
在河北省张家口市,有一座利用光伏+空气源热泵技术建设的新型绿色住宅小区,该小区整体建筑设计以 passivhaus标准为依据,配备了光伏发电系统和空气源热泵集中供暖系统。
光伏+空气源热泵在北方寒冷地区的应用
光伏+空气源热泵在北方寒冷地区的应用随着全球气候变暖的影响日益显现,清洁能源的兴起成为人们关注的热点话题。
在北方寒冷地区,日照时间较短、气温较低,采用光伏发电和空气源热泵进行能源利用成为一种有效的方式。
本文将介绍光伏和空气源热泵在北方寒冷地区的应用,并分析其优势和挑战。
光伏发电是一种利用太阳能照射产生的光伏效应直接将太阳能转换成电能的技术。
在北方寒冷地区,由于日照时间短,光伏发电的效率受到一定的影响。
随着科技的不断进步,光伏电池的转换效率不断提高,使得在北方寒冷地区依然可以进行光伏发电。
光伏发电不会产生二氧化碳等有害气体,对环境无污染,并且具有可再生性,因此在北方寒冷地区具有较为广泛的应用前景。
空气源热泵是一种绿色环保、能源利用率高的供热系统,它可以将周围的冷气源通过压缩热泵技术升温,并用于采暖、热水等。
在北方寒冷地区,空气源热泵可以有效地利用环境中的低温热量进行供热,而且不需要消耗化石能源。
与传统的锅炉供暖相比,空气源热泵具有能源利用率高、环保、安全等优势,因此在北方寒冷地区有着广泛的推广应用前景。
光伏发电和空气源热泵的结合,可以形成一种能源互补的模式,实现能源的联合利用。
在北方寒冷地区,光伏发电可以为空气源热泵提供电力,而空气源热泵可以为光伏发电系统提供供暖和热水,形成一种互惠互利的能源闭环。
这种模式不仅可以降低能源利用成本,提高能源利用效率,还可以减少对化石能源的依赖,对环境具有较好的保护作用。
光伏+空气源热泵在北方寒冷地区的应用也面临一些挑战。
首先是光伏发电效率的影响,日照时间短、气温低会影响光伏发电的效率,因此需要选择转换效率高的光伏电池,并合理安排光伏板的角度和方向,提高光伏发电系统的效率。
其次是空气源热泵的供热效果,在严寒地区,空气源热泵需要具备一定的制热能力,因此需选择适合寒冷地区气候的空气源热泵设备,并采取适当的保温措施,提高供热效果。
光伏+空气源热泵在北方寒冷地区的应用具有较为广阔的前景。
光伏+空气源热泵在北方寒冷地区的应用
光伏+空气源热泵在北方寒冷地区的应用随着全球能源危机的不断加剧,清洁能源的开发利用已经成为了全球范围内的一个重要课题。
在这些清洁能源中,光伏和空气源热泵都是备受瞩目的领域。
它们分别以太阳能和空气能为主要能源,通过科学技术手段将其转化为电和热的能源,对环境友好,具有可再生性和节能环保的特点。
在北方寒冷地区,光伏+空气源热泵的联合应用,将会为该地区的清洁能源利用带来新的契机和挑战。
一、光伏+空气源热泵的优势光伏是通过太阳能电池板将太阳能直接转化为电能,具有太阳能充足、无污染、资源丰富等优点。
而空气源热泵则是利用空气能作为热源,实现热能生产和利用,具有环保、高效、节能等特点。
光伏和空气源热泵的结合利用,可以最大程度地发挥两者的优势,实现互补,提高清洁能源利用效率。
光伏和空气源热泵具有很强的互补性。
光伏一般是在白天光照充足时发挥作用,而在晚上和阴雨天则效果不佳。
而空气源热泵则不受时间和地点的限制,可以全天候进行热能生产。
当将二者结合使用时,可以实现全天候的清洁能源利用,提高能源利用效率。
光伏+空气源热泵的联合使用,可以有效克服其各自单独使用时的不足之处。
光伏在北方寒冷地区的冬季容易受到积雪覆盖和低温环境影响,发电效率大幅下降。
而空气源热泵则可以利用环境中的低温空气进行加热,提高热泵的制热效果。
通过将光伏发电和空气源热泵相结合,可以在不同季节和环境条件下实现清洁能源的高效利用。
光伏发电和空气源热泵利用的都是可再生资源,减少了对传统能源的依赖,可持续性较强。
光伏+空气源热泵的联合使用,不仅满足了电能和热能的需求,而且对空气污染和温室气体排放有着显著的减排效果,是未来能源利用的重要发展方向。
在北方寒冷地区,冬季气温较低,同时能源需求量也较大,因此清洁能源的利用更显得重要。
光伏+空气源热泵的联合使用,对于北方寒冷地区的清洁能源利用具有重要意义。
利用光伏+空气源热泵系统产生的电能和热能能够满足北方地区冬季的取暖、照明、生活热水等需求。
光伏+空气源热泵在北方寒冷地区的应用
光伏+空气源热泵在北方寒冷地区的应用光伏和空气源热泵是两种具有环保和节能特点的能源技术,在北方寒冷地区的应用具有一定的优势和挑战。
本文将从能源利用效率、系统适应性和经济性三个方面分析光伏和空气源热泵在北方寒冷地区的应用情况。
光伏和空气源热泵在能源利用效率方面具有一定的优势。
光伏利用太阳辐射直接将太阳能转化为电能,不受地域和季节的限制,可以在北方寒冷地区也能正常工作。
在北方地区冬季的光照较低,光伏系统的发电效率也会相应减低。
由于光伏发电系统没有机械运动部件,没有动态损耗和机械磨损,相较于传统燃煤发电等其他能源技术,光伏系统的能源利用效率较高,且没有排放污染物。
空气源热泵是一种利用空气中的低品质热能进行供热和制冷的系统,其能源利用效率受到室外温度的影响。
在北方寒冷地区的冬季,室外温度较低,空气源热泵需要通过增加耗能设备如电加热器来提供足够的室内供热温度,从而降低了系统的能源利用效率。
由于空气源热泵可以通过逆转过程进行供冷,冬季的废热还可以用于供暖,进一步提高系统的能源利用效率。
光伏和空气源热泵在系统适应性方面存在一些挑战。
由于北方寒冷地区冬季的光照较低,光伏系统的发电量较低,需要大面积安装太阳能电池板才能满足供电需求。
对于空气源热泵系统来说,室外环境温度的下降也会导致系统的供热能力下降,需要增加设备容量以保证供热效果。
由于北方寒冷地区气候条件严酷,光伏和空气源热泵系统的设备需要考虑防冻和保温措施,以确保系统正常运行和设备寿命。
光伏和空气源热泵在经济性方面具有一定的竞争力。
光伏系统的设备成本较高,但由于太阳能资源免费且可再生,并且光伏系统没有燃料成本和运维成本,长期来看具有较好的经济性。
空气源热泵系统的设备成本也相对较高,但由于节约了大量的燃料消耗,投资回收期一般较短,对于长期使用的建筑物来说具有一定的经济优势。
光伏和空气源热泵在北方寒冷地区的应用具有一定的优势和挑战。
在能源利用效率方面,光伏具有较高的能源利用效率,空气源热泵则受到室外温度的影响;在系统适应性方面,光伏需要考虑光照条件,空气源热泵需要增加设备容量;在经济性方面,光伏和空气源热泵都具有一定的竞争力。
半透明光伏玻璃对建筑热光电综合影响的研究
半透明光伏玻璃对建筑热光电综合影响的研究在当前节能和可再生能源利用浪潮的推动下,光伏建筑以其绿色生态的显著特点在现代绿色建筑中脱颖而出。
随着光伏建筑的迅猛发展,人们对光伏发电组件的利用不仅仅只局限于屋面,特别是半透明非晶硅薄膜光伏电池的出现,进一步促进了光伏发电与幕墙或者窗户的紧密结合,为光伏建筑开启了新的发展方向。
采用半透明光伏玻璃替代传统玻璃,改变了原有窗体围护结构的光学和热学参数,直接导致建筑采光、照明和冷热负荷的改变;并且,由于光伏玻璃发电的特性,也将直接影响建筑的综合电耗。
本文以广州地区办公建筑为例,采用EnergyPlus软件对不同朝向的半透明光伏玻璃围护结构建筑进行传热、采光和发电量的模拟计算,得到太阳辐射强度、窗户表面温度、窗户得热、室内负荷、室内人员PMV-PPD、自然采光照度、发电量等参数随朝向和透光率的变化关系,分析不同透光率对室内光热电的综合影响。
对光伏玻璃的热学特性研究发现,半透明光伏玻璃透光率越低,在相同辐射条件下其表面温度越高;其中透光率为0.1时,表面全年最高温度接近60℃,这对夏季室内冷负荷有直接的影响。
同时,研究发现降低透光率对减少室内辐射得热有显著效果;综合窗户得热进行模拟计算,得出降低透光率可以有效的减少夏季室内的冷负荷。
为了减少高温光伏玻璃对室内热环境的不利影响,本文还设计了通风窗模型,进一步优化光伏窗的节能特性。
通过研究室内自然采光与不舒适眩光指数,进一步分析了半透明光伏玻璃对室内光环境的影响,发现降低透光率可以有效减少室内不舒适眩光。
室内照明控制采用连续变暗控制的数学模型,并利用典型气象年的采光数据计算出建筑照明能耗。
结果显示,对于不同透光率的光伏玻璃,室内照明能耗有显著的差异,其中北向室内表现的最为明显。
利用EnergyPlus自带的光伏发电模块分析了光伏玻璃的发电性能,结果显示,南向夏季发电量要远低于其他季节,但全年发电量较高。
综合分析室内光热环境,得出室内最佳透光率基本在0.2~0.3之间;而建筑的综合能耗的分析显示,最佳的节能透光率主要分布在0.4的透光率,两者存在着一定的差异。
建筑节能玻璃性能及应用的
建筑节能玻璃性能及应用的现如今,随着全球对气候变化的关注日益增加,建筑节能的需求也越来越迫切。
作为建筑行业中的一个重要组成部分,玻璃在提供自然采光和景观视野的也成为了建筑节能的关键元素之一。
本文将围绕建筑节能玻璃的性能及其应用进行深入探讨,并分享我的观点和理解。
1. 建筑节能玻璃的性能1.1 隔热性能隔热性能是衡量建筑节能玻璃的一个重要指标。
一般来说,玻璃的隔热性能主要通过U值(热传导系数)来评估。
U值越低,玻璃的隔热性能越好。
目前,常见的建筑节能玻璃包括钢化玻璃、夹层玻璃和真空玻璃等,它们通过不同的结构和材料组合,有效降低了热量的传递。
1.2 光照透过率光照透过率是指玻璃对自然光的透过程度。
高透光率的建筑节能玻璃能够充分利用自然光,减少对室内照明的需求,从而降低能耗。
透光率较高的玻璃通常采用低铁玻璃或夹层玻璃来实现,它们能够减少对阳光的吸收和反射,提高光的透过率。
1.3 紫外线阻隔性能建筑节能玻璃通常需要具备良好的紫外线阻隔性能,以保护室内物品不受紫外线照射的损害。
紫外线可导致家具、地板以及装饰材料的褪色和老化。
具备高效紫外线阻隔功能的玻璃在建筑节能中扮演着重要的角色。
2. 建筑节能玻璃的应用2.1 节能建筑外墙建筑节能玻璃广泛应用于节能建筑的外墙中,通过提供隔热、保温和降噪效果,减少能源消耗和环境污染。
双层玻璃、夹层玻璃以及中空玻璃等技术已经在大型商业建筑和住宅小区中得到了广泛应用。
2.2 高效节能窗户窗户是建筑中热量交换最多的部位,因此采用建筑节能玻璃的高效节能窗户能够有效减少热量的传输。
一种常见的窗户设计是双层玻璃窗,其中夹层空气层能够有效隔离室内外温度的传导。
2.3 太阳能玻璃幕墙太阳能玻璃幕墙是运用太阳能电池将阳光转化为电能的建筑外立面系统。
它可以不仅能提供节能效果,还能产生可再生能源。
太阳能玻璃幕墙将太阳能电池技术与建筑节能玻璃相结合,成为了未来建筑节能的潜在发展方向。
3. 我的观点和理解建筑节能玻璃在现代建筑中的应用越来越重要。
双层玻璃盖板平板型太阳能集热器的热性能研究
能的产品 [1]。虽然与真空管型太阳能热水系统相
为探索玻璃盖板对平板型太阳能集热器热性
比,平板型分体式太阳能热水系统在能效方面还 能的影响,本文针对分别采用单层玻璃盖板和双
存在较大差距,但真空管型太阳能热水系统与高 层玻璃盖板的平板型太阳能集热器的热性能进行
层建筑结合时存在炸管、非承压等缺点。平板型 了对比实验,以期为平板型太阳能集热器的推广
(1. 山东鲁源节能认证技术工程有限公司,济南 250100;2. 山东省产品质量检验研究院,济南 250102)
摘 要:针对单层玻璃盖板平板型太阳能集热器、双层玻璃盖板平板型太阳集热器进行了热性能对比实验。
结果显示:在 28.7 ℃和 41.4 ℃这 2 种工质进口温度下,单层玻璃盖板平板型太阳能集热器的瞬时效率比双层
本实验中,以水作为工质,实验平台采用主 动跟踪太阳的方式运行,循环系统通过控制器调 节电加热和冷却机组,将工质进口温度控制在设 定温度 ±0.1℃。当太阳光照射平板型太阳能集热 器后,集热器的吸热体将吸收的太阳能转化成热 能,并通过吸热体与水之间的对流换热将热能传 递给水,由此将太阳辐射能转化成为可储存在工 质中的热能。
2 理论分析
根据 GB/T 4271-2007《太阳能集热器热性能 试验方法》[6],平板型太阳能集热器实际获得的
有用功率 QU 可表示为:
QU=mcf ΔT
(1)
式中,m 为工质质量流量,kg/s;ΔT 为工质
进、出口温差,℃;cf 为对应于平均工质温度的 传热工质比热容,J/(kg•℃ )。
当以采光面积 Aa 作为参考标准时,平板型 太阳能集热器表面接收的太阳辐射功率为 AaI, 其中,I 为太阳辐射强度。则平板型太阳能集热 器基于采光面积 Aa 的瞬时效率 η a 可表示为 [6]:
光伏一体化建筑用外墙玻璃的抗冻性能研究
光伏一体化建筑用外墙玻璃的抗冻性能研究随着科技的不断进步和对可再生能源的需求增加,光伏一体化建筑逐渐成为建筑领域的热门话题。
而其中一个关键的组成部分就是外墙玻璃。
外墙玻璃作为光伏一体化建筑用材的重要组成部分,其抗冻性能对整个建筑结构的稳定性和使用寿命具有关键性影响。
本文将对光伏一体化建筑用外墙玻璃的抗冻性能进行研究。
首先,抗冻性能是衡量一个材料耐寒能力的重要指标。
在光伏一体化建筑中,玻璃作为外墙保护层以及太阳能光伏发电模块的外部保护层,需要具备良好的耐寒能力。
否则,寒冷季节的低温和冻融循环将会对玻璃的物理性能产生负面影响,从而降低其使用寿命和使用效果。
其次,为了研究光伏一体化建筑用外墙玻璃的抗冻性能,需要了解不同类型的外墙玻璃在低温环境下的物理变化。
常见的外墙玻璃类型有单层玻璃、双层玻璃和中空玻璃等。
这些不同类型的外墙玻璃都有各自不同的结构和性能特点,在低温环境下会出现不同的物理变化。
研究发现,低温环境下,玻璃的热传导性能会变差,从而导致玻璃的表面温度下降。
这种降温可能会导致表面的水蒸气凝结形成露点,进而形成结霜。
当结霜达到一定程度时,冻融循环会引起玻璃的开裂和损坏。
因此,减少玻璃表面结霜的可能性以及提高玻璃的抗冻性能是至关重要的。
为了进一步提高光伏一体化建筑用外墙玻璃的抗冻性能,可以从以下几个方面进行改进:首先,调整外墙玻璃的材料和厚度。
不同材料的玻璃具有不同的导热性能,选择具有较低导热系数的玻璃材料可以减少热传导,降低玻璃表面的温度下降速度。
此外,通过增加玻璃的厚度,可以进一步提高其抗冻性能,防止冻融循环引起的开裂和损坏。
其次,可在外墙玻璃的内外表面上进行涂层处理。
在外墙玻璃的内外表面上施加一层特殊的涂层,可以有效降低表面结霜的可能性。
这种涂层可以起到保温和防结露的作用,从而提高光伏一体化建筑用外墙玻璃的抗冻性能。
此外,适当的降低外墙玻璃的传热系数,也是提高抗冻性能的有效措施。
可以通过在玻璃中间注入一层气体或添加一层隔热材料来降低玻璃的传热系数。
玻璃材料的热应用 探索玻璃在太阳能与节能领域的应用
玻璃材料的热应用探索玻璃在太阳能与节能领域的应用玻璃材料的热应用:探索玻璃在太阳能与节能领域的应用玻璃作为一种广泛使用的建筑材料,其应用领域不仅限于窗户和装饰,还在太阳能和节能方面发挥着重要的作用。
本文将探索玻璃材料在太阳能和节能领域的创新应用,展示其在可持续能源和环保方面的潜力。
1. 太阳能利用方面太阳能是一种无尽的清洁能源,而玻璃材料具有优异的透光性和耐高温性,适合用于太阳能发电和光热利用。
在光伏发电领域,玻璃作为光伏板的保护层,可以增强光伏电池的稳定性和耐久性。
同时,玻璃材料还被应用于太阳能热水器中,利用其高透光率和隔热性能,将阳光转化为热能。
2. 玻璃幕墙的节能特性玻璃幕墙是一种现代化建筑外墙材料,具有节能、保温、隔热的特点。
通过设计合理的玻璃幕墙结构,可以降低室内采光能耗,并减轻空调系统的负荷。
一些新型的智能玻璃材料,如可调光玻璃和光敏玻璃,可以根据室内外光线强度自动调节透光度,实现节能环保的效果。
3. 工业玻璃用于节能除了建筑领域,工业玻璃在节能方面也发挥着重要的作用。
以高温玻璃为例,其具有良好的耐火性能和耐热性,可用于制造高温装备和窑炉,节约能源并提高生产效率。
此外,多层夹胶玻璃可以作为隔热材料,用于制造冷冻柜和冷库门,减少冷气流失和降低能耗。
4. 纳米玻璃在节能领域的潜力近年来,纳米技术在玻璃材料领域的应用逐渐成熟。
纳米玻璃的表面具有微纳米级别的结构,可以调控其光学和热学性能。
采用纳米涂层技术可以改善玻璃的隔热性能和防紫外线能力,有效减少能源消耗和室内热量损失。
此外,纳米玻璃还具有自清洁和抗污染的特性,有助于降低维护成本。
综上所述,玻璃材料在太阳能和节能领域的应用潜力巨大。
随着科技的进步和创新的不断推动,相信玻璃材料将在可持续能源和环保方面发挥更加重要的作用。
我们期待着在未来看到更多创新的玻璃技术应用于实际生活中,为人们提供更加舒适、环保的居住和工作环境。
光伏一体化建筑用外墙玻璃对建筑节能性能的影响
光伏一体化建筑用外墙玻璃对建筑节能性能的影响随着人们对可再生能源的重视和建筑节能需求的增加,光伏一体化建筑正在成为一种新的趋势。
光伏一体化建筑采用太阳能电池板整合到建筑外墙材料中,实现了太阳能的收集和电能的产生。
作为一种新型建筑材料,光伏一体化建筑用外墙玻璃在建筑节能性能方面有着显著的影响。
首先,光伏一体化建筑用外墙玻璃可以增强建筑的隔热性能。
光伏一体化建筑用外墙玻璃的主要功用是收集太阳能并转化为电能,然而,在实现这一功能的同时,它也具备了一定的隔热性能。
与传统的玻璃外墙相比,光伏一体化建筑用外墙玻璃的厚度更大,内部的太阳能电池板具有较高的热传导能力,这些因素共同作用,使得光伏一体化建筑用外墙玻璃在遮阳、隔热和保温方面表现更加出色。
它可以有效地减少室内外温度差异,起到良好的隔热作用,降低建筑内部的能量消耗,提高建筑的节能性能。
其次,光伏一体化建筑用外墙玻璃可以提高建筑的光照利用率。
光伏一体化建筑用外墙玻璃内部嵌入的太阳能电池板可以直接将太阳能转化为电能。
在这个过程中,太阳能的光照被充分吸收,并且只有少部分被反射或传递。
这样,建筑内部的光照明显增加,太阳光可以更好地满足人们的照明和室内植物生长的需求,减少了人们对人工照明的依赖程度。
此外,光伏一体化建筑用外墙玻璃还能通过调节太阳能的透射和反射来调节室内光照强度,提高建筑的舒适性和可调节性。
此外,光伏一体化建筑用外墙玻璃还具有良好的噪音防护性能。
由于光伏一体化建筑用外墙玻璃的厚度较传统玻璃墙更大,并且内部嵌入了太阳能电池板等材料,这些材料具有较好的隔声效果。
在城市建筑中,噪音污染已经成为了一个严重的问题。
光伏一体化建筑用外墙玻璃通过其良好的隔声性能,有效地减少了噪音的传递,提供了一个安静、舒适的室内空间,改善了居住和办公环境。
然而,值得注意的是,光伏一体化建筑用外墙玻璃也存在一些潜在的问题。
首先,太阳能电池板的材质和质量可能对建筑性能产生一定的影响。
太阳组件背板材料
太阳组件背板材料是用来保护电池片免受环境影响,并连接电池片和外部电路的一种材料。
它对于太阳组件的性能和寿命具有重要影响。
目前,太阳组件背板材料主要有玻璃、塑料和金属等。
首先,让我们了解一下玻璃背板。
玻璃背板使用的是钢化玻璃材料,具有透光性好、耐候性强、易于加工等特点。
在太阳组件中,钢化玻璃作为背板材料,可以保护电池片免受环境中的污染物和昆虫、鸟类等生物的侵害。
此外,钢化玻璃还可以在一定程度上吸收紫外线,减少对电池片的损伤。
然而,玻璃背板也存在一些缺点,如成本较高、易破损等。
其次,塑料背板作为一种新型的太阳组件背板材料,具有重量轻、易于加工、成本较低等优点。
它可以采用聚碳酸酯等高分子材料制成,具有优异的耐候性、抗紫外线辐射、防潮性能和加工性能。
与玻璃背板相比,塑料背板更易于加工和成型,且重量轻,易于安装和运输。
同时,由于塑料背板的成本较低,因此具有较大的竞争优势。
然而,塑料背板在高温下容易变形和老化,需要在生产过程中解决这些问题。
除了玻璃和塑料,还有一些新型的太阳组件背板材料正在研究和开发中。
例如,金属背板采用铝板作为主要材料,具有优异的导电性能和耐候性。
它可以通过表面涂层技术来提高耐候性和防腐性能。
此外,金属背板还具有较高的强度和刚度,可以更好地保护电池片免受环境中的损害。
然而,金属背板也存在一些缺点,如成本较高、重量较重等。
太阳组件背板材料的选择需要考虑多种因素,包括成本、性能、安全性、环境友好性等。
在实际应用中,玻璃仍然是最常用的背板材料之一,但由于其较高的成本和易破损等问题,越来越多的光伏企业开始尝试塑料背板的研究和应用。
未来,随着新材料的研究和应用,有望出现更多新型的太阳组件背板材料。
总的来说,太阳组件背板材料是保护电池片免受环境影响的关键材料之一。
随着光伏技术的不断发展和进步,背板材料的选择和应用也在不断变化和改进。
未来,我们需要继续关注新材料的研究和应用,以提高太阳组件的性能和寿命,同时降低成本和提高安全性。
超白玻璃的选择对光热电站的运营影响
反射镜能量反射率RE(*)
一般水平
较好水平
95.5%
96.0%
94.5%
95.8%
94.0%
95.1%
93.0%
94.8%
(*)RE=Energy Reflectance: ISO 9050-2003 AM1.5
4.光热反射镜性能要求和超白玻璃基板选择
Ø 光热电站对反射镜性能要求-能量反射率
50 MW x 1000 (MW转换成KW) x 5000 h x 0.01(1%) x 1.15RMB/KWh(上网电价) x 25 years = 71,875,000RMB
上述计算,按照年发电时长5000小时,不考虑设备运转,传热储热介质的选择等因素
Ø 玻璃反射镜高能量反射率RE%的额外经济效益
4.光热反射镜性能要求和超白玻璃基板选择
Ø 玻璃反射镜高能量反射率RE%的额外经济效益
4.光热反射镜性能要求和超白玻璃基板选择
Ø 玻璃反射镜高能量反射率RE%的投资成本降低
槽式光热电站
(50MW,发电时长5000h)
镜子反射率93.5% • 采光面积=752000m2
镜子反射率94.5% • 采光面积=743990m2
②玻璃 能量透射
4.光热反射镜性能要求和超白玻璃基板选择
Ø 玻璃反射镜能量反射RE%影响因素-①银层反射
1. 银的理论反射率极限
2. 银层厚度对于反射率的影响
材料
Ag Al Au
真空 界面 0.98
0.92 0.85
介质 界面
0.97
0.88 0.82
*Silver Glass Mirrors for Solar Thermal Systems SERI SP 271 2293 Jun 1985
浅析玻璃幕墙材料的选择对保温节能影响
浅析玻璃幕墙材料的选择对保温节能影响摘要:现阶段,随着经济的发展和人们生活水平的不断提高,社会公共建筑的数量持续增长,建筑规模不断扩大,相应的建筑能耗占社会总能耗的比例将不断提高。
玻璃幕墙作为建筑的外装饰是现代化城市建筑的重要标志之一,打破了传统的实体墙和门窗的界限,巧妙地将建筑物维护结构的使用功能与建筑物的装饰功能有机地融为一体,使建筑物更有时代感和艺术造型。
玻璃幕墙作为建筑的外装饰是现代化城市建筑的重要标志之一,打破了传统的实体墙和门窗的界限,巧妙地将建筑物维护结构的使用功能与建筑物的装饰功能有机地融为一体,使建筑物更有时代感和艺术造型。
但是玻璃幕墙的保温、隔热性能均远不及传统墙体,是传统墙体热损失的5~6倍,幕墙的能耗约占整个建筑能耗的40%左右。
因此选用节能环保的玻璃幕墙材料对于节约建筑物的能源、资源有很大的帮助。
众所周知,玻璃幕墙施工早已不是以往简单的进行外围装饰结构,而是对建筑结构的节能环保性能有着决定性的作用,并且由于玻璃幕墙的能源消耗占据着整体建筑工程能源消耗的50%左右,因而其在公共建筑节能设计中有着极大的影响。
尤其需要注意的一点就是目前大多数建筑工程的玻璃幕墙都是由若干斜面玻璃幕墙交汇组成,呈现出外墙装饰较多且较复杂、施工面交叉立体的特点,再加上其对施工工艺的标准要求较高,具有较大程度的专业性和综合性,因而其与其他幕墙施工相比较来说,存在更大的施工难度。
作为幕墙的材料不承受建筑荷载,只起围护作用,它悬挂或嵌入建筑物的金属框架内,目前多用玻璃作幕墙。
玻璃幕墙是以铝合金型材为边框,玻璃为外敷面,内衬以色热材料的复合墙体,并用结构胶进行密封。
玻璃幕墙所用的玻璃已由浮法玻璃、钢化玻璃发展到用吸热玻璃、热反射玻璃、中空玻璃等,其中热反射玻璃是玻璃幕墙采用的主要品种。
随着人们对目前的节能环保意识不断增加,建筑玻璃除了要满足结构安全的基本要求外,还应符合隔热、节能、环保的使用要求。
为了满足节能和绿色建筑的建设需要,节能环保是建筑玻璃幕墙发展的必然趋势。
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因此 , 玻璃 盖板 对 P .A VSHP系 统冬 季 性 能 的 影 响 需 进 入 压缩 机 压 缩 , 成 热 泵 循 环 。光 伏 蒸 发 器 接 收 完 到 的太 阳辐 照短 波部 分 通过 硅光 伏 电池转 化 为 电流
提高 ; 另一 方 面 , 由于 热 泵 工 质 的蒸 发 作 用 , 光伏 电 池 得 到低 温 冷却 , 电转 换效 率 得 以提 高 。 光
普通 的平 板式 太 阳能集 热板 , 为减 小 热 损 , 高 提 热效率 , 带 种 主 动 都
盖 板 l。但 是 在 冬 季 较 低 温 度 下 , 别 是 在 我 国 的 3 j 特
中北部 地 区 , 光伏 蒸发 器 对环 境 的 热损 明显 加 大 , 玻
璃 盖 板对 系统 的影 响 不容 忽 略 。在 光伏 蒸 发 器 上 设
置玻璃 盖 板 一 方 面 会 有 利 于 P .A P系 统 热 性 能 VS H
环境 空气 中吸 收热量 , 为 P 作 V蒸发 器 的补 充 。风冷 冷凝 器 和 水 冷 冷 凝 器 并 联 , 者 一 般 不 同 时 开 启 。 两
水冷 冷凝 器得 到热量 后 , 以通 过循 环 水 , 可 间接 向房
式 光 热利 用 系 统 , 集 热 板 温 度 低 于 热 能 输 出 的 温 间供 暖 或者供 生 活 热水 , 冷 冷 凝 器 启 动 时 可 以直 其 风 度 , 至可 能低 于 环境 温度 , 甚 因此 在 夏 、 、 季 暖 和 接 向房 间供 暖 。通 过 电磁 阀 和 四通 阀 的切 换 , 统 春 秋 系 的气 候 条 件 下 , V S H P —A P系 统一 般 不 需 要 加 盖玻 璃 还可 以完 成风 冷 制冷 、 冷制 热 、 冷制 热 水 等 多种 风 风 功能 。系统运 行 时 , 缩 机 吸 入 完 全 蒸 发 后 的过 热 压 工质 , 缩升 压 、 温 后 进 入 冷 凝 器 , 质 冷 凝 成 过 压 升 工 冷液 体 , 时输 出热 量 。液 态 工 质 经 电子 膨 胀 阀节 同
1 系统 原 理
P .A V S HP试 验 系统 的 原 理 如 图 1 示 , 统 主 所 系
P —A P系 统 中 , VS H 光伏 电池 和 热 泵蒸 发器 有 机 结 合 要包 括 P v蒸 发器 、 冷蒸 发器 、 频压 缩机 、 冷冷 风 变 风 在一 起 , 成 光 伏 蒸 发 器 。光 伏 蒸 发 器 是 P —A P 凝器 、 冷冷 凝 器 、 形 VSH 水 电子 膨 胀 阀 等 主 要 部 件 , 包 括 还
裴 刚, 李 晶, 季 杰
( 中国科学技 术大学 热科 学和能源工程系 , 肥 202 ) 合 30 7
摘
要 :简 要 介 绍 了 光 伏 一 阳能 热 泵 ( V S H ) 太 P -A P 的原 理 及 构 成 , 用 已建 立 的 P -A P系 统 试 验 平 台 , 冬 季 有 、 利 VS H 在
第 3卷 1
第3 期
太
阳
能
学
报
Vo . 13I. No. 3
Ma . 2 O r . O1
21 00年 3月
ACT E A NER AE S ⅡAR玛 S NI A G工 ( I C
文 章 编 号 :05.o (o oo .330 24o ̄ 2 l )302.5
玻 璃 盖 板 对 光 伏 . 阳 能 热 泵 冬 季 综 合 性 能 的 影 响 太
SH A P系统性 能 的影 响 。
合 , 者 在文 献 [ , ] 作 1 2 中提 出 了一 种 带 热泵 循 环 的太 阳能光 电/ 热 综 合 利 用 系统— — 光 伏 . 阳 能 热 泵 光 太 ( ht ote Sl s s d H a P m ,P —A P) P o vl i o r A s t et u p V S H 。 o a a ie
流 降压后 , 入 光伏蒸 发 器 ( 进 或者 风 冷蒸 发 器 )在光 ,
伏蒸 发器 中吸 收辐 照能 量 , 发 汽 化 , 蒸 在过 热 状 态下
的提高 , 同 时 另 一 方 面 会 降低 系 统 的 光 电效 率 。 但 要 从光 热转 换 、 电转 换 、 光 热泵 循 环 等 多个 角 度 综 合
中图 分 类 号 :T 6 1 B1 文 献 标 识 码 :A
0 引 言
将光 电 转 换 、 热 转 换 、 泵 循 环 三 者 有 机 结 光 热
考虑进 行 分 析 研 究 。本 文 将 以 实验 为基 础 , 合 热 结 力学 效 率 分 析 , 究 冬 季 工 况 下 玻 璃 盖 板 对 P . 研 V
无玻璃盖板两种工 况下 , P —A P系统 的光 电转换 、 对 VS H 光热 转换 、 热泵循 环等性 能进 行 了对 比测试 , 分别 进行 了 并 能量效率分析 和炯效率 分析 。结果表 明 , 在冬季 有玻璃盖板工 况下 , 虽然光 电效率有 一定 降低 , 热泵循 环的性 能 但 系数 、 电/ 光 光热综合效率 、 光热效率 均有明显提高 。 关键词 :光 电转换 ; 光热转 换 ; 泵循 环 ; 热 炯效 率