洁净煤技术

作者：陈红兵, 胡慧珍, 王聪聪, 于凤娇, 王传岭, 李青浩, 张一冰, 刘宇航

关键词：光伏板温度,“烟囱效应”,坡屋顶光伏系统,隔板,CFD模拟

在“双碳”目标下，太阳能被广泛利用。光伏板温度升高会显著降低光电转换效率，因此有效冷却光伏板是提高太阳能发电效率的关键。针对农村地区坡屋顶光伏板高温低效的问题，提出了一种在光伏板与屋顶之间的空气流通通道内加入隔板，利用“烟囱效应”来增加坡屋顶光伏系统流道换热的方法。基于此方法搭建了坡屋顶光伏实验台，利用经过验证的CFD模型进行数值模拟。通过对比5种不同隔板间流道宽高比，确定最优宽高比为1∶1。基于此模型，研究了环境风速、屋顶倾角、光伏阵列长度对“烟囱效应”的影响。研究结果表明：光伏板平均温度随着环境风速、屋顶倾角及光伏阵列长度的增加而降低。当环境风速由0.2 m/s升高至5.0 m/s时，光伏板上的平均温度由64.31 ℃降低至49.06 ℃；当屋顶倾角从20°增大为35°时，光伏板各部位温度下降较为缓慢，当屋顶倾角从35°增大为50°时，光伏板各部位温度下降幅度增大，光伏板上的平均温度由61.62 ℃降低至55.66 ℃；当光伏阵列长度由1块长度增至5块时，光伏板上的平均温度由64.68 ℃降低至57.65 ℃。

来源：2025年第11期

《洁净煤技术》期刊编辑部

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