关键词
Ｐ Ｔ组件 太 阳能 电池 Ｖ
热泵
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太 阳 能 的直 接利 用 主 要 有 ２种 途 径 ： 光 热 和 光 电 。 中光 优 发 电技 术 是 将 太 阳 其 辐 射 中 的 短 波 能量 利 用 半 导 体 元 件 的 光
多 余 的热量 收集 起 来 加 以利 用 ，就 可 以取 长补 短 ， 到充 分利 用 太 阳能 。 泵 系统具 做 热 有这 种 功能 。 外 ， 另 由于 太 阳能 为 分散 式 能 源 ， 位 能 量 密度 较 低 ， 单 因此 无论 是 光伏 还 是 光 热 利 用 ，都 必 须 有 相 当大 的 受 光面 积 ， 能 得 到 足 够 的能 量 。而 建筑 的 向 阳 才 面 或 楼 顶 的 面 积 是 有 限 的 ， 多 情 况 下 无 很
电效 应转换为 电能是 受 到 温度 影 响 较 大 ， ２ １％ 但 当太
阳能 电池温 度 每 升 高 １ 时 ，其 发 电效 率 ℃
将 降低 约 ０５ Ｉ ．％ ． Ｉ 实 际 应用 中 ， 去 转 。在 除
换 为 电能 和 被 反 射 的 部 分 ， 大部 分 太 阳 辐 射 以热 能 形 式被 太 阳 能 电池 吸 收 ， 自然 而 对 流 难 以 及 时将 这部 分 热 量 带 走 ， 得 太 使
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ＴＣ ＮＱ Ｅ Ｒ Ｎ 技术前沿 Ｅ Ｈ ＩＵ Ｏ ＴＩ Ｆ
太阳能光伏光热联合热泵系统研究
浙 江能 源与核 技术应 用研 究 院 杜 强 麻凯 恩
摘 要 本文介绍一种使用普通商用太 阳能电池改装 的Ｐ Ｔ组件， ｖ 并以此为基础建立光伏光热联合热 泵实验 系统。 通过理论计算和 实 际测 量 ， 析该 系统 电效 率 、 分 热效 率 与 温度 之 间 的关 系。 结 果表 明， 联合 热 泵 系统 能够 同时提 高 太 阳能 电池 光伏 转换 效 率和 热 泵 效率 。
法 同时 安 装 光伏 系统 和光 热 系 统 。为 此 我 们 设 计 了 １ 能 够直 接 安 装在 商 用 太 阳 能 种 电池 板 背 面 的换 热器 ， 以 此 为 基 础 搭 建 并
理 的 余地 。 果 与地 源换 热 器 结合 ， 夏 季 如 在 热 量 非 常 富余 的 时候 ，将 多余 热 能 交 换至 地 下 加 以储 存 ， 冬 季 或连 续 阴雨 低温 时 ， 在 热 泵 将 地 源换 热 器作 为冷 端 ，取 出热 量 向 水 箱 供 热 。在 冬 季积 雪覆 盖 太 阳能 电池板
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除 的。 如果 有 一 种 装置 能 够 将 太 阳能 电池
满足 供 热 需 求和 电池冷 却 要 求 提供 灵 活 处
时， 系统 可 以 手动 切 换 到逆 向运 转 ， 向太 阳 能 电池 供 热 ， 以融 化 冰 雪 ， 用 不再 需 要 进 行 危 险 的 人 工 除 雪 或者 等 待 数 日。 图 １为 光 伏 光 热 联 合 热 泵 系统 示 意 图 ， 要 包 括 Ｐ Ｔ组 件 、 网逆 变器 、 Ｖ 主 Ｖ 并 ＰＴ
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阳 能 电池 温 度 显 著 高 于 ２ ℃ ，尤 其 是 在 ５ 夏 季 ，太 阳 能 电 池 温 度 甚 至 高 达 ８ ℃ 以 ０ 上１ 使 得 发 电效 率 急 剧 下 降。 ２ Ｉ ，
光 热 技 术 直 接 利 用 阳光 的 长 波 热 辐 射 ， 过 集 热 器 收 集 后 ， 接 加 热 工 质 或 经 直