一組國際研究人員近日發(fā)表了關(guān)于光伏熱(PVT)模塊設(shè)計對其效率影響的研究成果。他們利用軟件建立了八種不同類型的PVT系統(tǒng)模型，并在相同條件下進(jìn)行了比較，旨在探究不同設(shè)計在發(fā)電和供熱方面的表現(xiàn)。
研究基于熱力學(xué)第一定律和MATLAB中的數(shù)值建模，設(shè)計了八個模型，其中包括四個無玻璃蓋和四個有玻璃蓋的PVT集熱器。每一組中的四個熱收集器分別采用螺旋圓管、平行矩形管、平行方管和平行圓管進(jìn)行建模。在所有平行設(shè)置中，模塊還配有金屬板，且水作為工作流體。
為了驗證模型，研究小組根據(jù)獲得的兩個40W光伏模塊測量了結(jié)果，發(fā)現(xiàn)計算出的參數(shù)與實驗結(jié)果非常吻合，誤差小于4%，驗證了數(shù)學(xué)模型的正確性。
研究結(jié)果顯示，加裝玻璃蓋的PVT集熱器加熱效率更高，而無蓋的PVT集熱器則能更好地冷卻光伏組件，提高發(fā)電效率。在所有八種配置中，采用圓形平行管和玻璃蓋的PVT模塊總效率最高，達(dá)到68.90%，其次是有蓋平行矩形管，為67%。而未覆蓋的平行圓管效率最低，為53.43%，未覆蓋的螺旋管效率略高，為54.73%。
該研究由來自阿爾及利亞、沙特阿拉伯、約旦、伊拉克、阿富汗等多所大學(xué)的科學(xué)家共同完成，研究成果已發(fā)表在《AIP Advances》雜志上的“光伏/熱能(PVT)太陽能集熱器新配置的設(shè)計和理論研究”一文中。這一研究為優(yōu)化PVT模塊設(shè)計、提高能源利用效率提供了重要參考。
