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学士学位论文PV-Trombe墙系统的实验研究Experimental Study on PV-Trombe Wall System2022年4月26日目录摘要 (2)Abstract (3)第1章绪论 (4)第1节太阳能光伏与光热技术 (4)第2节太阳能光伏建筑一体化与光热建筑一体化 (7)第3节太阳能光伏光热建筑一体化 (9)第2章PV-Trombe墙系统 (13)第1节PV-Trombe墙系统的工作原理 (13)第2节PV-Trombe墙系统的数学模型 (17)第3章PV-Trombe墙的实验设计与性能探究 (23)第1节试验设计与试验安排 (23)第2节实验综合分析 (25)全文小结 (35)参考文献 (35)摘要在能源紧缺，资源告急，环境污染日益严重的今天，充分利用太阳能是解决当今社会一系列不和谐问题的十分有效的途径之一。
最近几年，在新能源利用领域，光伏技术迅速发展，无论在光电转换效率、市场占有率还是在价格定位等方面都有新的突破，但是该技术距离达到广泛而普遍的运用以及与其他技术的结合还有相当长的一段路要走，比如光伏光热相结合技术、光伏光热建筑一体化技术等等。
然而，至于BIPV技术，现有的研究主要集中于提高光伏模块本身的光电效率，并没有在意其副产品的有效利用，如热水或热空气等系统冷却流体。
另外，经济性也是BIPV 系统的应用中应该考虑的问题。
因而作为科研工作者我们务必在提高BIPV系统的功能性的同时还要进一步降低产品的实际成本。
对此，本文对“光伏光热建筑一体化(BIPV/T)系统”这种应用太阳能同时发电供热的新系统进行一番详细介绍，并着重对其中的PV-Trombe墙进行具体而全面的研究。
BIPV/T 系统实质上是在建筑围护结构外表面铺设光伏模块或直接取代外围结构，并在模块背面采取水冷或风冷模式，且对流体带走的热量加以利用，同时产生电、热俩种能量收益，提高了系统的太阳能综合利用效率。
而组成BIPV/T系统的重要组成部分之一——新型PV-Trombe墙，我们结合在光伏电池模块的背面铺设流道、通过流体带走热量的思想，提出一种新的太阳能光伏光热建筑一体化方案：在Trombe墙的玻璃盖板背面贴上光伏电池就构成了新型的带有光伏电池的Trombe墙，即PV-Trombe墙。
光伏光热一体化系统的研究与应用随着全球对于环境保护的意识日渐增强，更加经济、高效、环保的能源利用方式逐渐成为人们探索的方向。
其中，光伏光热一体化系统作为一种新型智能能源利用方式，备受研究者和各界人士的关注。
一、光伏光热一体化系统的基本概念光伏光热一体化系统是将太阳能光伏发电和太阳能光热利用两种方式有机结合，将热能和电能进行高效利用的一种综合型能源系统。
在光伏光热一体化系统中，太阳能光伏电池板不仅可以产生电能供给日常生活和工业生产需要，同时也可以将热量输送到太阳能集热器，将太阳能转化为热能，用于暖气、热水、干燥等方面。
这一系统的优点在于：降低了太阳能的利用成本，加强了系统的稳定性和安全性，减少了对传统能源的依赖，对于缓解能源紧缺问题和降低碳排放有着很大的积极意义。
二、光伏光热一体化系统的技术原理光伏光热一体化系统的核心在于太阳能光伏电池板和太阳能集热器，并通过管道和交换器将热量输送到需要加热的设备上。
太阳能光伏电池板通过铝制支架并置于太阳光下，可以将太阳光的能量转化为电能，光伏电池板的电能可以直接供给电力系统。
太阳能集热器则是利用另一种方式同样收集太阳的光能，通过镜面反射，将光线聚焦到集热管上，并将热量传导到热水、蒸气和空气等媒介上，达到加热的目的。
两者的有机结合，实现了能量的充分利用，提高了光伏光热一体化系统的能源利用效率。
三、光伏光热一体化系统技术的应用光伏光热一体化系统技术已经在实际应用中得到了广泛的推广。
在生活和工业生产中，它的应用领域也变得越来越广泛。
在一些温暖地区，太阳能已经成为了主要的采暖能源，与传统的取暖方式相比，光伏光热一体化系统不仅更加环保，而且节约能源。
在工业生产中，例如食品生产及加工行业，利用光伏光热一体化系统的优势，可以在一定程度上降低生产成本和提高生产效率。
未来，光伏光热一体化系统还有着广阔的发展前景。
尽管光伏光热一体化系统技术在某些方面还需要改进，但其作为一种新兴的能源利用方式，已经逐渐成为探索可持续能源的重要领域之一。
光伏—太阳能热泵系统及多功能热泵系统的综合性能研究共3篇光伏—太阳能热泵系统及多功能热泵系统的综合性能研究1随着能源需求的日益增加和环境保护意识的提高，太阳能作为一种可再生的清洁能源，备受人们的关注。
光伏—太阳能热泵系统和多功能热泵系统是目前比较常见的太阳能利用系统，并且拥有着广泛的应用前景。
因此，本文旨在对这两种系统的综合性能进行研究。
光伏—太阳能热泵系统是一种利用太阳光能产生电能，同时利用太阳辐射提供的低温热能加热水的系统。
系统主要由太阳能电池板、热泵和水箱等部分组成。
太阳能电池板将太阳能转换成直流电，并将其送入家用电器或热泵内。
热泵则利用电能，从外界空气或阳光辐射中吸收热能，将其压缩后传递给水箱中的水，达到加热的目的。
实验表明，光伏—太阳能热泵系统的太阳能转换效率和热能利用效率都比较高，且系统运行稳定，不受气候变化等外界因素的影响。
多功能热泵系统是一种利用空气、水源或地下水的低温热能为能源的热泵。
它通过不同的换热系统，可以用于制热、制冷、加热水以及供暖等多种用途。
多功能热泵系统主要由压缩机、换热器、外部循环管道和控制器等部分组成。
在使用中，多功能热泵系统首先从外界环境中吸收低温热能，将其压缩升温后传导到不同的换热系统中，实现不同的热能转化过程。
对比两者的综合性能，可以发现，光伏—太阳能热泵系统的优点在于可以利用太阳能光伏板产生的电能，从而减轻电网负荷，同时还能利用环境低温热能为水加热，实现多种功能的应用。
而多功能热泵系统则具有较高的热能转换效率，可以较好地适应不同的气温环境，且操作简单，易于调节。
因此，在实际应用中，可以根据不同的需求和特点选择适宜的系统。
不过，无论是光伏—太阳能热泵系统还是多功能热泵系统，在实际使用中，也存在着一些问题和难点。
其中光伏—太阳能热泵系统主要存在电池板转换效率低和系统性能与使用环境相适应的问题。
而多功能热泵系统则存在着能耗较大、设备体积较大等问题。
因此，在未来的研究中，需加强对这些问题的解决和技术创新，提升两者的综合性能和稳定性。
太阳能光伏与集热式热泵联合供暖系统设计研究一、前言在传统能源极度短缺的今天，太阳能光伏和集热式热泵系统的应用越来越受到人们的关注。
其中太阳能光伏系统以光伏发电为主要功能，而集热式热泵系统则是将环境中的热能转化为室内供暖能源。
本文主要研究太阳能光伏与集热式热泵联合供暖系统设计。
在系统设计中，光伏和热泵在供暖过程中相互协作，以有效地提高系统的供暖效果和经济效益。
二、太阳能光伏系统介绍太阳能光伏系统是通过光伏板吸收太阳能将其转化为电能的系统。
光伏板的主要构成材料是硅，它是一种半导体材料，能够将太阳能转化为电能。
光伏板可以单独使用，也可以与电网连接使用。
在光伏板与电网连接时，系统可以将光伏板所产生的电能直接输入电网，使得系统发电更加高效。
太阳能光伏系统的优点是可以采用零排放的方式获取电能，节约能源和降低环境污染。
同时，该系统还可以降低电费，实现经济效益。
三、集热式热泵系统介绍集热式热泵系统是利用室外环境中的热量，通过热泵技术将热量转换为室内供暖能源的系统。
系统包括集热、压缩、冷凝三大部分，通过这三部分的相互协作能够有效地为室内供暖。
集热式热泵的主要优点是能够在充分利用热能的同时，降低热能的排放，减小对环境的污染。
此外，该系统还能够减少室内供暖的能耗，节约能源和降低费用。
四、太阳能光伏与集热式热泵联合供暖系统设计1. 系统结构太阳能光伏与集热式热泵联合供暖系统的结构包括太阳能光伏板、集热器、热泵、室内供暖器、水箱、水泵以及管道等。
太阳能光伏板、集热器和热泵安装在室外，在采集到太阳能和环境热能后，将其转化为热能并将其送入热泵。
室内供暖器通过热泵将热量输送至室内，提供供暖功能。
同时，水箱和水泵可用于调节系统温度和流量。
2. 供暖模式太阳能光伏与集热式热泵联合供暖系统的供暖模式包括集热式热泵单一供暖和光伏与集热式热泵联合供暖两种方式。
当室外环境温度较低时，集热式热泵单一供暖可以满足供暖需求。
当室外环境温度较高时，光伏与集热式热泵联合供暖方式可以派上用场。
光催化太阳能集热墙系统研究进展简述摘要：集热墙又叫特伦布墙（Trombe wall，Trombe墙），是直接附设在房屋南向外墙上的一种太阳能集热器。
将太阳能Trombe墙与室内采暖系统，及光催化氧化技术结合，可建立一个零能耗空气净化式Trombe墙系统。
可降解聚乙醛、甲基酚、甲苯等各种室内污染，效率和经济性都较好，还能与建筑物融为一体，成为当前室内环境空气净化技术的研究热点，满足我国“双碳”发展战略，有非常好的发展前景。
关键词：Trombe墙；室内采暖系统技术；光催化氧化技术；近年来，随着“碳达峰”与“碳中和”这一“双碳”发展策略的提出，绿色、环保、低碳的生活方式越来越被人们关注，室内环境和建筑节能也受到了人们更多的关注，尤其是室内甲醛等有机挥发物质的净化和降解。
《居室装修后室内空气污染及变化趋势》[1]一文指出，新装修居室甲醛、苯、甲苯、聚乙醛等污染物含量均超标。
三个月之后，空气污染物浓度逐渐降低，约在一年内下降至目标水准。
由此看出，室内甲醛等污染物释放周期很长，长期使用除甲醛设备不仅消耗能源，而且昂贵，不符合低碳环保要求，光催化Trombe墙可以解决该难题。
一、光催化Trombe墙目前，国内外学者对光催化Trombe墙研究颇多，取得了不错的成绩。
光催化Trombe墙中使用的光催化剂大多为纳米TiO2。
《光催化氧化技术在Trombe墙采暖模式中的应用》[2]一文，通过喷涂工艺把纳米TiO2喷涂在硼硅酸盐玻璃盖板上，用Na2Si03·9H2O作为粘结剂,得到粘结剂和光催化剂的最佳质量比例，建立Trombe墙传热方程和室内甲醛传递方程,探究不同参数对系统性能的影响。
结果表明传统Trombe墙不具备甲醛降解功能,而光催化Trombe墙有一定的甲醛降解功能。
同时，使用光催化Trombe墙（每平方）进行采暖和室内空气净化,可节约电能19.3 kW·h/月,即约2.4 kg标准煤/月。
寒冷地区实施太阳墙系统采暖的可行性及经济性研究摘要：随着我国经济的发展，能源消耗量逐渐增加，尤其是建筑耗能，寒冷地区采暖耗能在建筑总耗能中所占比例高达60%。
传统采暖方式存在热效率低、污染大等弊端，易导致室内环境恶劣，影响人们的生活质量，因而寒冷地区采暖成为建筑节能的重要课题。
通常情况下，寒冷地区太阳能资源较为丰富，而且太阳能作为可再生资源，具有清洁、可利用率高等优势，太阳墙系统借助太阳能资源广泛用于建筑节能中，文章将详细介绍寒冷地区实施太阳墙系统采暖的可行性，并分析其经济性，以便解决社会发展与能源供应的矛盾，实现经济与社会效益。
关键词：太阳墙；寒冷地区；经济型研究1寒冷地区采暖能耗与室内环境问题1.1寒冷地区采暖能耗问题目前我国建筑能耗问题较为严峻，尤其是寒冷地区采暖能耗。
寒冷地区采暖以煤炭等化石燃料为主，燃烧率低，热量易散失，污染当地生态环境。
经济发展同时，人们生活水平不断提升，对建筑取暖提出更高要求，造成建筑能耗日益增加，因而降低寒冷地区采暖能耗刻不容缓。
1.2寒冷地区室内环境问题寒冷地区受取暖材料影响，室内空气污染以“煤烟型”为主，农村地区，由于经济条件有限，再加上生活习惯影响，灶台与火炕距离较近，燃烧煤炭时，易产生大量的二氧化碳、二氧化硫等有害气体，对室内空气质量产生重要影响。
此外由于灶具原始，通风设施较为落后，导致烟气直接蔓延至室内，而农村地区燃料的利用率相对较低，为获取能量需燃烧更多燃料，形成恶性循环，进而加重室内污染。
寒冷地区冬季持续时间长，采暖强度大，室内污染程度高，严重威胁人们身体健康。
2太阳墙系统简介2.1太阳墙系统的构造太阳墙系统主要由新风加热和气流输送组成，其中新风加热系统由多孔集热板、挡雨板以及腔体框架组成；而气流输送系统由风机、风管以及风阀组成。
其重要送风形式是屋顶送风，根据实际情况也可实现地板下送风。
太阳墙系统核心部分是多孔集热板，材料多为镀锌钢板，其表明为选择性涂层，一般为深色，对太阳辐射吸收率较高。
绿色建筑2021年10月第18卷总第406期Urbanism and Architecture54光伏幕墙在建筑工程中的应用研究崔静恩，彭明强，李 锐，范 磊（中国建筑材料科学研究总院有限公司，北京 100024）摘要：随着清洁能源在全球范围内的不断推广与应用，我国对清洁能源的开发与利用也越来越重视。
太阳能光伏资源不仅能应用在建筑屋顶系统，还能以幕墙的形式大面积应用在建筑立面领域，大幅提升清洁能源的利用水平。
本文在光伏建筑一体化的基础上，对光伏幕墙在建筑工程中应用可行性评价体系、太阳能电池类型以及幕墙构造方式进行了针对性研究，对光伏建筑一体化的进一步推广具有十分重要的理论参考意义。
关键词：光伏；幕墙；建筑；电池；能源［中图分类号］TU18 ［文献标识码］A DOI：10.19892/ki.csjz.2021.29.14Research on the Application of Photovoltaic Curtain Wall in Construction EngineeringCui Jingen, Peng Mingqiang, Li Rui, Fan Lei(China Building Materials Academy, Beijing 100024, China)Abstract: With the continuous promotion and application of clean energy on a global scale, China is paying more and more attention to the development and utilization of clean energy. Solar photovoltaic resources can be used not only in building roof systems, but also in large-scale applications in the form of curtain walls in building facades, greatly improving the use of clean energy. On the basis of photovoltaic building integration, this paper conducts a targeted study on the application feasibility evaluation system, solar cell types and curtain wall construction methods of photovoltaic curtain walls in construction projects, which has very important theoretical reference significance for the further promotion of photovoltaic building integration.Key words: photovoltaic; curtain wall; building; battery; energy建筑幕墙是建筑与外界环境隔断与联系的中间媒介，是建筑物与外界能量交换与传递的重要组成部分。
能源研究与管理2019（3）收稿日期：2019-06-18基金项目：国网河南省电力公司2018年科技项目“基于能源互联网的多微网调度物理仿真系统开发与应用”（5217S070010）；郑州电力高等专科学校校级科研项目（zepcky2018-24）作者简介：许海园（1990—），女，讲师，硕士，毕业于云南师范大学太阳能研究所，主要从事新能源发电技术研究。
周建强（1975—），男，副教授，博士，毕业于华北电力大学，主要从事清洁能源与可再生能源技术研究。
摘要：为提高太阳能的综合利用效率及光伏组件的可靠性，设计并搭建了空气型太阳能光伏光热PV/T 组件的实验测试平台，并对常规PV 组件和空气型PV/T 组件的转化效率进行了实验测试，测试结果表明：以空气为传热介质的PV/T 组件在被动循环情况下，组件的板温下降约8℃，比普通PV 组件的电效率提高约0.1%，PV/T 组件通风后的热效率在25%左右，综合效率最高可达72%。
分析结果可为空气型PV/T 组件的结构优化和建筑供暖提供参考。
关键词：太阳能；空气型PV/T ；实验研究；综合效率中图分类号：TK511文献标志码：A文章编号：1005－7676（2019）03－0053－04XU Haiyuan,ZHOU Jianqiang,ZHANG Xing,LI Yuna（Zhengzhou Electric Power College,Zhengzhou 450000,China）To improve the integrated utilization of solar energy and enhance the reliability of solar panel,a new type ofphotovoltaic thermal(PV/T)system is designed ,which takes air as heat transfer medium.After testing the performance of the prototype,a comparative experiment is set up to verify the effectiveness of PV/T system.The test results show that,the temperature of PV panel is decreasing by 8℃,and the electrical efficiency of PV/T system is 0.1%higher than that of normal PV system.Besides,the thermal efficiency of PV/T is around 25%,and the highest overall efficiency is 70%,which can provide references for the optimization study of PV/T with air as the coolant and heating systems in buildings aswell.solar energy;air-cooled PV/T;experimental study;overall efficiency太阳能光伏光热一体化PV/T 组件的实验研究许海园，周建强，张兴，李玉娜（郑州电力高等专科学校，郑州450000）引言太阳能是未来人类发展最主要的能量来源之一。
