组合式集热器是一种太阳能系统、组件或部件,除了产生电能外,还能产生有用的热能。光伏热集热器,也称为光伏/热集热器、混合太阳能集热器、光伏热太阳能集热器或太阳能热电联产系统,是一种将太阳辐射转化为有用热能和电能的发电技术。
它们通常简称为PVT集热器。PVT集热器将光伏太阳能电池(将太阳光转化为电能,通常组成太阳能电池板)与太阳能热集热器(将光伏组件产生的废热传递给传热流体)结合在一起。由于PVT集热器将电能和热能的产生集成在同一组件中,因此其整体效率高于单独的太阳能光伏(PV)或太阳能热(T)技术。
自 1970 世纪 100 年代以来,人们已对各种 PVT 技术进行了广泛的研究。各种 PVT 集热器方法可处理从低于环境温度的低温热量到高于 XNUMX °C 的高温热量的各种应用,并且它们的集热器设计和传热流体存在很大差异。
什么是太阳光谱以及它在 PVT 收集器中如何使用?
将太阳能热能和电能的生产集成于一体的光伏热电联产(PVT)集热器,总体效率更高,并且比传统光伏组件更能有效地利用太阳光谱。虽然大部分太阳光谱(65%至70%)转化为热能,导致光伏组件温度升高,但光伏电池的电能转换效率通常只有15%至20%。
相反,PVT 集热器旨在通过将热量从电池转移到流体来冷却光伏电池并提高其效率。在这种方法中,多余的热量被转化为有用的东西,例如加热水或作为热泵的低温源。因此,PVT 组合集热器可以更有效地利用太阳光谱。
大多数太阳能电池(例如硅基太阳能电池)的效率会随着电池温度的升高而下降。电池温度每升高1开尔文,效率就会下降0.2到0.5个百分点。因此,冷却光伏电池可以降低其温度并提高其效率。较低的工作温度的另一个优点是延长光伏电池的使用寿命。
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这是提高整体系统效率和可靠性的好方法,但热组件的性能比纯太阳能集热器差。
换言之,大多数 PVT 系统的最大工作温度被限制在低于电池最高温度(通常低于 100 °C)的数值。尽管如此,根据电池效率和系统设计,每单位电能仍会产生两单位或更多单位的热能。



