光伏/光热(PV/T)技术可以同时发电和发热,从而提高太阳能利用效率。然而,平板型PV/T集热器存在寒冷条件下热损失大,收集的热量为低品位热能等问题,这限制了PV/T集热器的大规模实际应用。在平板PV/T集热器中引入真空环境,可以抑制导热和对流热损失,提高PV/T集热器的效率和工作温度。本文提出并研制了一种新型的真空PV/T集热器,该PV/T集热器的吸热板芯上下空间均保持真空状态,而且不需要额外的玻璃盖板造成不必要能量损失。本文将真空PV/T集热器与空气夹层PV/T集热器的性能进行比较,结果表明,真空条件下热损失系数可降低16.08%。此外,基于验证后的理论模型进行了模拟预测,结果表明当工作温度为50 ◦C时,无低发射率涂层和有理想低发射率涂层的真空PV/T集热器的年热能输出分别比空气夹层PV/T集热器高124.88%和346.58%。综上所述,真空PV/T集热器在略微降低电能输出的同时可以大幅度提升热性能。这项工作有助于延长PV/T集热器的工作时间,并指导新一代高效PV/T集热器的设计。
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