基于定型复合相变材料的光伏电池板热管理的研究
发布时间：2021-06-30 15:23
随着社会发展,人们对电能的需求越来越高。而传统的发电方式加剧了资源紧缺、环境污染及生态破坏等全球性问题,因此开发利用光伏发电技术对社会的可持续发展尤为重要。目前广泛使用的晶硅光伏电池板的光电效率在12-24%之间,其余太阳能被转化为热能,导致电池板的温度快速升高,进而影响电池板的光电效率和使用寿命。为了有效控制光伏电池板的温度,本文提出基于定型复合相变材料的光伏电池热管理系统,既可以解决光伏电池板在工作过程中由于温度过高导致光电效率下降的问题,又可以弥补主动散热技术需要消耗外部能量和传统被动散热技术散热效率低的问题。本文制备了高导热率的石蜡/膨胀石墨定型复合相变材料,设计了一种集成定型复合相变材料的光伏电池板（PV-PCM电池板）,并建立了PV-PCM电池板性能测试系统,分别测试了PV-PCM电池板和普通光伏电池板（PV电池板）的性能。实验结果表明:在环境温度为25°C、风速1 m/s及平均辐照度654 w/m2时,PV-PCM电池板背面1#-8#测温点之间的最大温差比PV电池板背面1#8#测温点之间的最大温差小4°C,说明石蜡/膨胀石墨复合...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
带铝翅片的PV/PCM系统
图 1-2 模型的几何结构Figure 1-2 The geometry of the model PV-PCM 电池板的数值模拟研究，能够精确的模拟实验过程中的热而为实际应用的 PV-PCM 电池板的设计提供参考价值，具有重要的提出及主要研究内容变材料的光伏电池热管理系统（PV-PCM 系统）可以解决光伏电池温度过高导致光电转换效率下降的问题。PV-PCM 电池板既可以避消耗外部能量、结构复杂、维护费用高和温度分布不均匀等问题，的被动冷却方式更高的换热效率。然而，目前大多数 PV-PCM 电池以普遍存在相变材料导热系数不高和相变材料融化导致的漏电和
图 2-1 石蜡和石蜡/膨胀石墨复合相变材料的 DSC 曲线Fig.2-1 DSC curves of paraffin and paraffin/EG composite PCM表 2-3 石蜡和定型复合相变材料的融化和凝固特性Table 2-3 Melting and solidification properties of materials样品 融化温度（°C） 凝固温度（°C） 融化焓（J/g） 凝固焓（J/g）石蜡 27.67 26.22 204.5 204.4石蜡/膨胀石墨 27.17 27.20 164.8 164.02.3.2 比热容本文采用差示扫描量热仪（DSC）通过蓝宝石法测得石蜡（RT-28）和石蜡/膨胀石墨复合相变材料在-15~75°C 范围内的比热容。图 2-2 为石蜡和石蜡/膨胀石墨复合相变材料的比热容曲线。如图所示，纯石蜡和复合相变材料在相变前，材料的比热容随温度
【参考文献】：
期刊论文
[1]膨胀石墨对石蜡膨胀石墨复合相变材料热工性能的影响[J]. 李云涛,晏华,王群,赵思勰. 化工新型材料. 2017(05)
[2]石蜡相变储能材料的设计研究进展[J]. 莫友彬,余慧群,廖艳芳,周海,彭初和. 现代化工. 2016(08)
[3]浅析工业绿色低碳节能发展战略[J]. 肖泽华. 科技创新导报. 2016(11)
[4]石蜡/膨胀石墨定形相变材料的性能[J]. 胡小冬,高学农,李得伦,陈思婷. 化工学报. 2013(10)
[5]太阳能光伏发电系统应用研究[J]. 董有尔,蒙宇,申甜甜,唐晋娥. 山西大学学报(自然科学版). 2013(01)
[6]太阳能利用技术及其应用[J]. 闫云飞,张智恩,张力,代长林. 太阳能学报. 2012(S1)
[7]光伏发电技术经济分析及发展预测[J]. 曹石亚,李琼慧,黄碧斌,汪晓露,王乾坤. 中国电力. 2012(08)
[8]太阳能光伏光热建筑一体化系统的研究进展[J]. 方津,刘永生,杨晶晶,房文健,高湉,杨正龙,彭麟,谷民安. 华东电力. 2012(01)
[9]石蜡/膨胀石墨复合相变材料控温电子散热器的性能[J]. 高学农,李得伦,孙滔,曹昕,何文祥. 华南理工大学学报(自然科学版). 2012(01)
[10]相变储能材料在工业余热回收领域的应用研究进展[J]. 付英,曾令可,王慧,刘艳春. 工业炉. 2009(05)
硕士论文
[1]PCM-水储热水箱在太阳能热水系统中的应用分析[D]. 丁志雄.湖南大学 2016
[2]石蜡/高聚物/泡沫铜定形储热材料的制备及性能研究[D]. 陈彭.华南理工大学 2016
[3]太阳能电池玻璃基板对流辐射复合传热特性的数值模拟[D]. 杜晓光.山东大学 2013
[4]非晶硅光伏发电系统电池组件废热利用的研究[D]. 司磊磊.上海电力学院 2011
[5]太阳能光伏模板冷却方式的研究[D]. 安文韬.华北电力大学（河北） 2009
本文编号：3257997
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
带铝翅片的PV/PCM系统
图 1-2 模型的几何结构Figure 1-2 The geometry of the model PV-PCM 电池板的数值模拟研究，能够精确的模拟实验过程中的热而为实际应用的 PV-PCM 电池板的设计提供参考价值，具有重要的提出及主要研究内容变材料的光伏电池热管理系统（PV-PCM 系统）可以解决光伏电池温度过高导致光电转换效率下降的问题。PV-PCM 电池板既可以避消耗外部能量、结构复杂、维护费用高和温度分布不均匀等问题，的被动冷却方式更高的换热效率。然而，目前大多数 PV-PCM 电池以普遍存在相变材料导热系数不高和相变材料融化导致的漏电和
图 2-1 石蜡和石蜡/膨胀石墨复合相变材料的 DSC 曲线Fig.2-1 DSC curves of paraffin and paraffin/EG composite PCM表 2-3 石蜡和定型复合相变材料的融化和凝固特性Table 2-3 Melting and solidification properties of materials样品 融化温度（°C） 凝固温度（°C） 融化焓（J/g） 凝固焓（J/g）石蜡 27.67 26.22 204.5 204.4石蜡/膨胀石墨 27.17 27.20 164.8 164.02.3.2 比热容本文采用差示扫描量热仪（DSC）通过蓝宝石法测得石蜡（RT-28）和石蜡/膨胀石墨复合相变材料在-15~75°C 范围内的比热容。图 2-2 为石蜡和石蜡/膨胀石墨复合相变材料的比热容曲线。如图所示，纯石蜡和复合相变材料在相变前，材料的比热容随温度
【参考文献】：
期刊论文
[1]膨胀石墨对石蜡膨胀石墨复合相变材料热工性能的影响[J]. 李云涛,晏华,王群,赵思勰. 化工新型材料. 2017(05)
[2]石蜡相变储能材料的设计研究进展[J]. 莫友彬,余慧群,廖艳芳,周海,彭初和. 现代化工. 2016(08)
[3]浅析工业绿色低碳节能发展战略[J]. 肖泽华. 科技创新导报. 2016(11)
[4]石蜡/膨胀石墨定形相变材料的性能[J]. 胡小冬,高学农,李得伦,陈思婷. 化工学报. 2013(10)
[5]太阳能光伏发电系统应用研究[J]. 董有尔,蒙宇,申甜甜,唐晋娥. 山西大学学报(自然科学版). 2013(01)
[6]太阳能利用技术及其应用[J]. 闫云飞,张智恩,张力,代长林. 太阳能学报. 2012(S1)
[7]光伏发电技术经济分析及发展预测[J]. 曹石亚,李琼慧,黄碧斌,汪晓露,王乾坤. 中国电力. 2012(08)
[8]太阳能光伏光热建筑一体化系统的研究进展[J]. 方津,刘永生,杨晶晶,房文健,高湉,杨正龙,彭麟,谷民安. 华东电力. 2012(01)
[9]石蜡/膨胀石墨复合相变材料控温电子散热器的性能[J]. 高学农,李得伦,孙滔,曹昕,何文祥. 华南理工大学学报(自然科学版). 2012(01)
[10]相变储能材料在工业余热回收领域的应用研究进展[J]. 付英,曾令可,王慧,刘艳春. 工业炉. 2009(05)
硕士论文
[1]PCM-水储热水箱在太阳能热水系统中的应用分析[D]. 丁志雄.湖南大学 2016
[2]石蜡/高聚物/泡沫铜定形储热材料的制备及性能研究[D]. 陈彭.华南理工大学 2016
[3]太阳能电池玻璃基板对流辐射复合传热特性的数值模拟[D]. 杜晓光.山东大学 2013
[4]非晶硅光伏发电系统电池组件废热利用的研究[D]. 司磊磊.上海电力学院 2011
[5]太阳能光伏模板冷却方式的研究[D]. 安文韬.华北电力大学（河北） 2009
本文编号：3257997
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