太阳能在建筑上光电、光热应用的研究

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1、中国科学技术大学博士学位论文摘要光伏建筑一体化系统不仅利用太阳能发电且同时提供热水和采暖，在建筑围护结构上覆盖透明蜂窝构件将能改善围护结构的热性能。本文主要利用复合光伏模块和新型透明隔热蜂窝构件，研究太阳能在建筑上光电、光热的充分利用，并对其光学性能和热性能以及对室内热环境的影响进行了理论分析和实验研究。本文的主要研究内容有:一、建立了通风冷却与封闭空气间层的两种光伏与建筑结合方式的模型，对其光电效率及对室内热环境的影响给出了模拟计算结果，并与香港大学所做的实验数据进行了比较，结果符合较好。二、建立了

2、光伏一热水一体墙系统的传热模型，以香港1989年室外气象参数为计算依据，对香港建筑两种复合光伏一热水一体墙的光电效率、光热效率、整体综合效率以及对室内热环境的影响作了分析和比较。三、考虑在窗户的蜂窝构件需竖置的特点，自行设计制作了新型的百叶窗式的蜂窝构件，并对其竖置时的透过率和热损系数进行了实验测定。四、对带有百叶窗型蜂窝构件、正方形蜂窝构件和双层窗的热箱的热性能分别进行了模拟分析。五、自行设计制作了带有新型蜂窝构件的具有防灰、保温和弱热惰性等特点的改进Trombe墙，考虑热箱墙体为保温材料制作的轻质

3、墙，在可对比热箱实验台上对其在室内放置蓄热材料和无蓄热材料的热性能进行了实验测量。关键词:光伏建筑一硫，通风7z2}(光伏热水建筑一体化整体综合效率，百叶窗型弩构{4.室内头粤掉，改进Trom1b-1e1墙中国科学技术大学博士学位论文ABSRACTBuildingintegratedPhotovoltaic(BIPV)systemnotonlysupplyelectricitybutalsooferhotwaterandair-heating.Coveringarchitecturewithtran

4、sparent今insulationmaterials(TIMs)componentwillimpromvethewall'sthermalperformanceandthebuilding'senergysaving.Inthisthesis,thesufficientapplicationofhybridphotovoltaicmodelandnewtypeoftransparentinsulationhoneycombcomponentonarchitecturewasstudied.Theor

5、eticalanalyseandexperimentstudywasdonetothemfortheopticalandthermalperformaceandtheeffecttotheindoorthermalenviroment.Hereliststhemainwork:1.ThebuildmathematicsmodesofPV-wallwithair-ductandwithoutair-ductwereestablished.theannualheatgainandthepoweroutpu

6、tofthePV-wallineastern,western,southernfacingisobtained,respectively.TheinfluenceontheannualthermalandelectricperformanceofthePV-wallwithdifferencenaturalventilation叨.口.wasdiscussed.ExperimentstothetwoPV-wallswithdiferentnaturalcoolingmodesbuiltinHKhave

7、beendone.2.Basedontheheattransfermodelofwest-facinghybridPhotovoltaic/coolingwater-wallwithTypicalMeteorologicalYeardatainHongKong,ananalysisoftwohybridPhotovoltaic/coolingwater-wallswasdonetoelectricityeficiency,thermaleficiency,overallperformanceeffic

8、iencyandimprovementtoindoorair-conditionload.ForthediferenceperformancecharacteristicsofPVmodels,thereissomediferenceinperformancebetweeneachother.3.Basedontheskylightofarchitecture,energysavingofwindowanduservisualsensedemand,th