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基于分频纳米流体的低倍聚光光伏/光热系统实验研究
1
作者
刘冬雪
张险峰
+5 位作者
孙天歌
赵志超
林建清
李文志
李英峰
巨星
《可再生能源》
北大核心
2025年第3期307-315,共9页
光谱分频型光伏/光热(CPV/T)复合技术利用分频器与光伏电池热解耦,避免了光伏电池超温和系统输出热能品位受限等问题。然而该领域的研究主要集中于模拟计算,缺乏在实际气象及光照条件下的热和电性能实验研究。为了探究户外CPV/T系统的...
光谱分频型光伏/光热(CPV/T)复合技术利用分频器与光伏电池热解耦,避免了光伏电池超温和系统输出热能品位受限等问题。然而该领域的研究主要集中于模拟计算,缺乏在实际气象及光照条件下的热和电性能实验研究。为了探究户外CPV/T系统的真实运行性能,文章搭建了低倍聚光分频型CPV/T系统与非聚光PV系统,对比分析了聚光与非聚光条件下热和电的输出特性,探究了分频液光学特性对聚光分频型CPV/T系统热、电性能的影响。研究结果表明:与非聚光PV系统相比,分频型CPV/T系统的电输出功率更高,采用去离子水分频和银/水纳米流体分频时,电输出功率分别为79.7 W和72.9 W,而同条件下的非聚光PV系统的电输出功率仅为45 W;分频液体吸收特性强化后,电池温度降低,填充因子增大,电池性能提高,系统热效率提升了2.7%,但分频液吸收特性使得电池表面入射太阳辐射降低,导致系统总的电效率降低近0.6%。文章为低聚光倍数下的分频型CPV/T系统提供了实验数据支持。
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关键词
光伏/光热发电
低倍聚光
光谱分频
纳米流体
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职称材料
聚光型太阳能分频利用系统的光学性能分析
被引量:
2
2
作者
张洁
安巍
朱彤
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第3期715-720,共6页
提出一种基于折平板聚光器的光电光热分频利用系统,利用蒙特卡洛法对比分析3种不同结构分频利用系统的光学性能,重点研究集热石英管的几何参数、表面反射率及真空层对透光效率、光斑均匀性的影响。结果表明:先分频后聚光系统与先聚光后...
提出一种基于折平板聚光器的光电光热分频利用系统,利用蒙特卡洛法对比分析3种不同结构分频利用系统的光学性能,重点研究集热石英管的几何参数、表面反射率及真空层对透光效率、光斑均匀性的影响。结果表明:先分频后聚光系统与先聚光后分频系统相比,前者具有更高的光斑均匀度与透光效率,但无法获得高品位热能;先聚光后分频系统中集热管形状分别为矩形与半圆形,矩形集热管系统的透光效率较半圆形集热管系统高,而光斑均匀度较半圆形集热管系统低;在石英管内外壁面间布置真空层,透光效率显著降低,能量损失主要由表面反射所引起。
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关键词
太阳能
光热光电
聚光
分频利用
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职称材料
石墨烯纳米流体在PV/T系统中的分频性能分析
被引量:
2
3
作者
黄惠兰
李钟佶
+1 位作者
李刚
陆福禄
《可再生能源》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第4期467-472,共6页
文章对质量浓度分别为0.02‰,0.05‰,0.1‰的水基石墨烯纳米流体的分频特性进行了研究。采用双光程法测试了光谱透过率,可理论分析石墨烯纳米流体的分频性能。在90 min模拟光照的条件下,分析不同浓度石墨烯纳米流体和水作为分频液时分频...
文章对质量浓度分别为0.02‰,0.05‰,0.1‰的水基石墨烯纳米流体的分频特性进行了研究。采用双光程法测试了光谱透过率,可理论分析石墨烯纳米流体的分频性能。在90 min模拟光照的条件下,分析不同浓度石墨烯纳米流体和水作为分频液时分频型PV/T系统集热效率、电效率和综合效率的变化情况。结果表明:0.02‰石墨烯纳米流体的光谱透过率最高,在400~900 nm的单晶硅电池较佳响应波段,其透过率为66.8%;将取热温度设定为40℃,0.1‰纳米流体达到40℃时,热效率最高达39.7%;水作为PV/T系统分频液时,PV电池输出效率最高为10.9%;同时,利用性能评价函数MF(The Merit Function)来评估分频液对PV/T系统综合性能的影响,当达到取热温度40℃时,0.1‰石墨烯分频液瞬时MF值最高达1.85。
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关键词
石墨烯
纳米流体
分频型PV/T
MF值
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职称材料
光谱分频水基ZnO纳米流体制备及其热电性能调控
被引量:
2
4
作者
彭梦琦
张涛
+2 位作者
李茂胜
施正荣
蔡靖雍
《化工学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第12期5027-5037,共11页
制备低成本水基ZnO纳米流体作为分频介质以降低分频式光伏光热(SBS-PV/T)集热器的推广应用成本;优化了其高稳定性制备工艺,实验测试了质量分数、粒径及光程对其光谱透过率的影响,并模拟分析了上述变量对集热器热电性能的调控特性,评估...
制备低成本水基ZnO纳米流体作为分频介质以降低分频式光伏光热(SBS-PV/T)集热器的推广应用成本;优化了其高稳定性制备工艺,实验测试了质量分数、粒径及光程对其光谱透过率的影响,并模拟分析了上述变量对集热器热电性能的调控特性,评估了不同变量对不同评价指标的敏感性。结果表明,六偏磷酸钠作为分散剂,分散比为1∶5,超声处理1.5 h可最大程度增强水基ZnO纳米流体的稳定性;集热器热效率、热电比、综合效率及优值因子均随ZnO纳米颗粒粒径、质量分数及光程的增大而增大,电效率则相反。SBS-PV/T集热器的热电比最易受纳米流体参数变化的影响,平均敏感性系数为0.45;集热器综合性能对纳米流体光程变化最敏感,其对热电效率、热电比及优值因子的敏感性系数分别为0.53、-0.27、0.76及0.09。
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关键词
太阳能
光伏/光热
纳米流体
稳定性
制备
光谱分频
性能模拟
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职称材料
基于CNT/Ag纳米流体的分光谱太阳能光伏光热系统实验研究
5
作者
夏小康
曹旭慧
余本东
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期141-146,共6页
传统太阳能光伏光热(PV/T)系统的光电转换和光热转换过程耦合在一起,对太阳能全光谱能量的利用率较低,为使得光电、光热过程解耦,该文探究Ag、CNT、CNT/Ag纳米流体作为分光谱PV/T系统媒介时的光谱及能量性能。首先对不同浓度纳米流体的...
传统太阳能光伏光热(PV/T)系统的光电转换和光热转换过程耦合在一起,对太阳能全光谱能量的利用率较低,为使得光电、光热过程解耦,该文探究Ag、CNT、CNT/Ag纳米流体作为分光谱PV/T系统媒介时的光谱及能量性能。首先对不同浓度纳米流体的光谱性能进行测试,然后通过实验研究不同浓度的CNT/Ag纳米流体对系统电效率和热效率的影响。结果发现相比于Ag纳米流体,浓度为1×10^(6)、3×10^(6)、5×10^(6)、1×10^(7)μg/m^(3)的CNT/Ag纳米流体在太阳电池光谱响应区的透过率分别上升了8.6%、9.3%、8.5%、9.2%,响应区外波段的吸收率增加了30.4%、44.5%、58.4%、56.7%。系统电效率最高为8.2%、热效率最高为45%,当CNT/Ag纳米流体浓度为5×10^(6)μg/m^(3)时,分光谱容器效率最高为18.3%时热效率达到了43%,电效率为7%。
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关键词
太阳能光伏光热系统
分光谱利用
碳纳米流体
银纳米流体
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职称材料
题名
基于分频纳米流体的低倍聚光光伏/光热系统实验研究
1
作者
刘冬雪
张险峰
孙天歌
赵志超
林建清
李文志
李英峰
巨星
机构
中国长江三峡集团有限公司科学技术研究院
华北电力大学
出处
《可再生能源》
北大核心
2025年第3期307-315,共9页
基金
国家自然科学基金(51876062)
中国长江三峡集团有限公司科研项目(WWKY-2021-0173)。
文摘
光谱分频型光伏/光热(CPV/T)复合技术利用分频器与光伏电池热解耦,避免了光伏电池超温和系统输出热能品位受限等问题。然而该领域的研究主要集中于模拟计算,缺乏在实际气象及光照条件下的热和电性能实验研究。为了探究户外CPV/T系统的真实运行性能,文章搭建了低倍聚光分频型CPV/T系统与非聚光PV系统,对比分析了聚光与非聚光条件下热和电的输出特性,探究了分频液光学特性对聚光分频型CPV/T系统热、电性能的影响。研究结果表明:与非聚光PV系统相比,分频型CPV/T系统的电输出功率更高,采用去离子水分频和银/水纳米流体分频时,电输出功率分别为79.7 W和72.9 W,而同条件下的非聚光PV系统的电输出功率仅为45 W;分频液体吸收特性强化后,电池温度降低,填充因子增大,电池性能提高,系统热效率提升了2.7%,但分频液吸收特性使得电池表面入射太阳辐射降低,导致系统总的电效率降低近0.6%。文章为低聚光倍数下的分频型CPV/T系统提供了实验数据支持。
关键词
光伏/光热发电
低倍聚光
光谱分频
纳米流体
Keywords
photovoltaic/
thermal
(CPV/T)
low concentration
spectral
beam
splitting
nanofluid
分类号
TK5199 [动力工程及工程热物理—热能工程]
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职称材料
题名
聚光型太阳能分频利用系统的光学性能分析
被引量:
2
2
作者
张洁
安巍
朱彤
机构
同济大学机械与能源工程学院
出处
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第3期715-720,共6页
基金
国家自然科学基金(51376138)
国家重点基础研究发展(973)计划(2014CB249201)
文摘
提出一种基于折平板聚光器的光电光热分频利用系统,利用蒙特卡洛法对比分析3种不同结构分频利用系统的光学性能,重点研究集热石英管的几何参数、表面反射率及真空层对透光效率、光斑均匀性的影响。结果表明:先分频后聚光系统与先聚光后分频系统相比,前者具有更高的光斑均匀度与透光效率,但无法获得高品位热能;先聚光后分频系统中集热管形状分别为矩形与半圆形,矩形集热管系统的透光效率较半圆形集热管系统高,而光斑均匀度较半圆形集热管系统低;在石英管内外壁面间布置真空层,透光效率显著降低,能量损失主要由表面反射所引起。
关键词
太阳能
光热光电
聚光
分频利用
Keywords
solar energy
hybrid
photovoltaic/
thermal
system
concentrator
spectral
beam
splitting
分类号
TK121 [动力工程及工程热物理—工程热物理]
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职称材料
题名
石墨烯纳米流体在PV/T系统中的分频性能分析
被引量:
2
3
作者
黄惠兰
李钟佶
李刚
陆福禄
机构
广西大学机械工程学院
广西大学电气工程学院
出处
《可再生能源》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第4期467-472,共6页
基金
国家自然科学基金(51466001)
广西自然科学基金(2017GXNSFDA198042,2017GXNSFAA198344)。
文摘
文章对质量浓度分别为0.02‰,0.05‰,0.1‰的水基石墨烯纳米流体的分频特性进行了研究。采用双光程法测试了光谱透过率,可理论分析石墨烯纳米流体的分频性能。在90 min模拟光照的条件下,分析不同浓度石墨烯纳米流体和水作为分频液时分频型PV/T系统集热效率、电效率和综合效率的变化情况。结果表明:0.02‰石墨烯纳米流体的光谱透过率最高,在400~900 nm的单晶硅电池较佳响应波段,其透过率为66.8%;将取热温度设定为40℃,0.1‰纳米流体达到40℃时,热效率最高达39.7%;水作为PV/T系统分频液时,PV电池输出效率最高为10.9%;同时,利用性能评价函数MF(The Merit Function)来评估分频液对PV/T系统综合性能的影响,当达到取热温度40℃时,0.1‰石墨烯分频液瞬时MF值最高达1.85。
关键词
石墨烯
纳米流体
分频型PV/T
MF值
Keywords
graphene
nanofluids
photovoltaic/thermal system with spectral beam splitting
merit function value
分类号
TK11 [动力工程及工程热物理—热能工程]
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职称材料
题名
光谱分频水基ZnO纳米流体制备及其热电性能调控
被引量:
2
4
作者
彭梦琦
张涛
李茂胜
施正荣
蔡靖雍
机构
上海电力大学能源与机械工程学院
上海交通大学上海非碳基能源转换与利用研究院
出处
《化工学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第12期5027-5037,共11页
基金
科技部外专局高端外国专家引进项目(G2022013028L)
上海高校Ⅳ类高峰学科建设(能源科学与技术)项目。
文摘
制备低成本水基ZnO纳米流体作为分频介质以降低分频式光伏光热(SBS-PV/T)集热器的推广应用成本;优化了其高稳定性制备工艺,实验测试了质量分数、粒径及光程对其光谱透过率的影响,并模拟分析了上述变量对集热器热电性能的调控特性,评估了不同变量对不同评价指标的敏感性。结果表明,六偏磷酸钠作为分散剂,分散比为1∶5,超声处理1.5 h可最大程度增强水基ZnO纳米流体的稳定性;集热器热效率、热电比、综合效率及优值因子均随ZnO纳米颗粒粒径、质量分数及光程的增大而增大,电效率则相反。SBS-PV/T集热器的热电比最易受纳米流体参数变化的影响,平均敏感性系数为0.45;集热器综合性能对纳米流体光程变化最敏感,其对热电效率、热电比及优值因子的敏感性系数分别为0.53、-0.27、0.76及0.09。
关键词
太阳能
光伏/光热
纳米流体
稳定性
制备
光谱分频
性能模拟
Keywords
solar energy
photovoltaic/
thermal
nanofluid
stability
preparation
spectral
-
beam
splitting
performance simulation
分类号
TK519 [动力工程及工程热物理—热能工程]
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职称材料
题名
基于CNT/Ag纳米流体的分光谱太阳能光伏光热系统实验研究
5
作者
夏小康
曹旭慧
余本东
机构
南京工业大学城市建设学院
建筑节能安徽省工程技术中心
广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室
出处
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期141-146,共6页
基金
国家自然科学基金青年项目(51908527)
江苏省自然科学基金面上项目(BK20221315)
+1 种基金
建筑节能安徽省工程技术中心开放课题(AHJZJN-2021-03)
广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室开放基金(E239kf1001)。
文摘
传统太阳能光伏光热(PV/T)系统的光电转换和光热转换过程耦合在一起,对太阳能全光谱能量的利用率较低,为使得光电、光热过程解耦,该文探究Ag、CNT、CNT/Ag纳米流体作为分光谱PV/T系统媒介时的光谱及能量性能。首先对不同浓度纳米流体的光谱性能进行测试,然后通过实验研究不同浓度的CNT/Ag纳米流体对系统电效率和热效率的影响。结果发现相比于Ag纳米流体,浓度为1×10^(6)、3×10^(6)、5×10^(6)、1×10^(7)μg/m^(3)的CNT/Ag纳米流体在太阳电池光谱响应区的透过率分别上升了8.6%、9.3%、8.5%、9.2%,响应区外波段的吸收率增加了30.4%、44.5%、58.4%、56.7%。系统电效率最高为8.2%、热效率最高为45%,当CNT/Ag纳米流体浓度为5×10^(6)μg/m^(3)时,分光谱容器效率最高为18.3%时热效率达到了43%,电效率为7%。
关键词
太阳能光伏光热系统
分光谱利用
碳纳米流体
银纳米流体
Keywords
solar
photovoltaic/
thermal
system
beam
splitting
utilization
carbon nanofluids
Ag nanofluids
分类号
TK514 [动力工程及工程热物理—热能工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
基于分频纳米流体的低倍聚光光伏/光热系统实验研究
刘冬雪
张险峰
孙天歌
赵志超
林建清
李文志
李英峰
巨星
《可再生能源》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
聚光型太阳能分频利用系统的光学性能分析
张洁
安巍
朱彤
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
2
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职称材料
3
石墨烯纳米流体在PV/T系统中的分频性能分析
黄惠兰
李钟佶
李刚
陆福禄
《可再生能源》
CAS
CSCD
北大核心
2023
2
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职称材料
4
光谱分频水基ZnO纳米流体制备及其热电性能调控
彭梦琦
张涛
李茂胜
施正荣
蔡靖雍
《化工学报》
EI
CSCD
北大核心
2023
2
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职称材料
5
基于CNT/Ag纳米流体的分光谱太阳能光伏光热系统实验研究
夏小康
曹旭慧
余本东
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
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