该种结构是指将热管式PV/T热水系统与热泵系统联合。Xingxing Zhang等[44]提出了一种环状热管PV/T热泵装置,该装置由光伏板集热器、环状热管和热泵组成;他们将环状热管粘贴在特制的光伏板背面,光伏板顶部的热管冷凝段为三通型液体供给装置,从热管蒸发段吸热后蒸发的工质蒸汽通过该装置的一个分支进入换热器,冷凝成液体之后通过另一分支进入该装置,最后液态工质进入热管的蒸发段,以上的三个部分,包括光伏板、环状热管和换热器共同组成了热泵的蒸发器。而热泵的冷凝装置是将换热盘管直接放在水箱中。该研究建立了上述系统的动态数学模型,包括玻璃盖板、PV层、金属基板、环状热管、水箱和热泵几个组件的热平衡方程,并用显示格式进行差分求解。其中热泵系统的模型使用了较为简便的数学模型,模拟精度较低。他们通过动态的数学模型,分析了各个组件的温度变化、系统瞬时电功率和热功率的动态变化、系统瞬时COP的全天动态变化。
符慧德[45]对光伏-太阳能热泵/热管系统进行了较为深入的研究。首先他搭建了光伏-太阳能热泵/热管系统的实验台,该装置的PV/T集热器-蒸发器结构为:特制的光伏板放在金属基板上,基板的背面安装热管的蒸发段,热管的冷凝段插入光伏板顶部的联箱中,联箱中有冷却水通过,联箱与热泵的蒸发段相连接,光伏板的正面安装玻璃盖板。其次他建立了整个系统的数学模型,包括PV/T集热器-蒸发器模型和热泵系统的模型,其中PV/T集热器-蒸发器模型也是由玻璃板、光伏板、铝板、热管、联箱和水箱六个组件的热平衡方程组成。该研究利用热力学第二能源效率对系统的瞬时特性进行了详细的分析。该研究利用建立的动态数学模型分别分析了PV/T集热器-蒸发器中各组件的温度变化、不同管长处的工质干度变化、蒸发器冷凝器的进出口温度变化和压力变化、系统冷凝水温度的变化、系统循环工质的质量流量变化、系统电效率热效率和COP的变化等。(www.xing528.com)
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