Kāds ir pašreizējais Saules fotoelektrisko-termisko sistēmu pētījumu stāvoklis?

Saules fotoelektriskās-termiskās sistēmas (PV/T) ir visaptveroša sistēma, kas apvieno saules siltuma pārveidošanu un fotoelektriskās enerģijas ražošanu. Sistēma izmanto fotoelektriskos moduļus kā kolektora daļu un izmanto fotoelementu moduļos esošo siltumu caur darba šķidrumu, kas plūst caurulē kolektora aizmugurē, piemēram, ēku apsildīšanai un karstā ūdens piegādei. PV/T sistēmas var sastāvēt no daudziem dažādiem tipiem atkarībā no fotoelektrisko moduļu un kolektoru atšķirībām, piemēram, plakano kolektoru un koncentrējošu kolektoru. Fotoelementu moduļos var izmantot vienkristālu silīciju, polikristālisko silīciju, plānslāņa pusvadītājus utt., un darba šķidrumos var izmantot ūdeni, gaisu, freonu utt.

Agrākie pētījumi par PV/T sistēmām ir meklējami pagājušā gadsimta 70. gados. Kerns un Rasels, izmantojot gaisu un ūdeni kā plūsmas vidi, ierosināja dažas galvenās PVlT sistēmu koncepcijas, pamatojoties uz izmērītajiem eksperimentālajiem rezultātiem. Hendriea piedāvāja PVlT sistēmu teorētisko modeli, izmantojot parasto siltuma savākšanas tehnoloģiju. Florschuetz paplašināja Hottel-Whillie modeļa piemērošanas jomu, lai analizētu PV/T sistēmas.

Raghuraman piedāvāto skaitlisko metodi var izmantot, lai prognozētu gaisa fotoelektrisko termisko plakano kolektoru veiktspēju. Kokss un Raghuramans pētīja tipisku gaisa un fotoelektrisko kompozītmateriālu sistēmu un veica datorsimulācijas, izmantojot jaunu tipisku silīcija elementu, lai samazinātu sistēmas izmaksas, savukārt Loferslti et al. salīdzināja neatkarīgas telpiskās analīzes rezultātus ar izmērītajiem rezultātiem un sniedza dzīvojamās telpās izvietotas kompozītsistēmas ar gaisa cirkulāciju analīzes rezultātus. Gan Bhargava, gan Prikash pētīja tādus faktorus kā gaisa masas plūsmas ātrums, gaisa plūsmas kanāla garums/dziļums/absorbējošās saules bateriju proporcijas vienkanāla PVrI sistēmā un veica attiecīgus eksperimentālus pētījumus par to ietekmi uz sistēmas darbību.

No otras puses, PV/T sistēmas un saules enerģijas apkures sūkņa tehnoloģijas kombinācija nodrošina augstas temperatūras sadzīves ūdens izmantošanu un lielisku PV dzesēšanas veiktspēju. Šķidrais aukstumaģents iztvaiko caurulē plakanā kolektora aizmugurē, padarot PV/T kolektoru un iztvaicētāju apvienotus vienā. Izmantojot Rankine ciklu, saules enerģija tiek absorbēta PV/T iztvaicētājā reģionālajā apkārtējās vides temperatūrā un pēc tam izdalīta uz ūdens dzesēšanas kondensatora augstākā temperatūrā, kas samazina paneļa temperatūru un uzlabo fotoelementu fotoelementu efektivitāti. Tā kā jaunajai sistēmai ir augstāka iztvaikošanas temperatūra nekā tradicionālajam gaisa siltumsūknim, ir uzlabots arī sistēmas veiktspējas koeficients.

Pēdējos gados ir panākts jauns progress PV/T sistēmu izpētē. Bazilian et al. savā darbā demonstrēja PV/T tehnoloģijas pielietojumu un attīstības virzienu. Huangs et al. pētīja visaptverošu PV/T un saules ūdens kolektoru sistēmu, izmantojot parastos polikristāliskā silīcija saules bateriju moduļus, un izmantoja primārās enerģijas taupīšanas efektivitātes koncepciju, lai salīdzinātu un analizētu sistēmas vispārējo veiktspēju ar tradicionālo saules ūdens kolektoru sniegumu. Zondag et al. izmantoja virkni līdzsvara stāvokļa un dinamisku simulācijas modeļu, lai analizētu PV/T ūdens savācēja sistēmas veiktspēju.