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光伏热太阳能空气加热器耦合除湿冷却系统的集成建模与优化

DOI：10.1016/j.solener.2019.10.030 期刊：Solar Energy 出版年份：2019 更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要： 开发了一种集干燥剂冷却系统与光伏光热-太阳能空气加热器（PVT-SAH）混合系统的集成模型，并与建筑模型耦合以实现系统性能评估与优化。采用内置热管的双通道PVT-SAH系统来提高出口空气温度，从而实现干燥轮中干燥剂的再生。该集成模型用于量化混合干燥剂冷却系统在太阳能份额（SF）和性能系数（COP）方面的表现，及其对不同PVT-SAH系统规模的响应。模型输出表明，PVT-SAH设计参数的选择对提升干燥剂冷却过程中的系统利用率至关重要。针对湿热气候下的商业建筑案例研究，当PVT-SAH设计优化时，该冷却系统的年度太阳能份额和电性能系数分别高达96.6%和19.8。最优电性能系数高于非优化设计（范围为0.6至15.1）。研究发现，要使混合干燥剂冷却系统的性能系数超过商业建筑典型值（2.6–3.0），所需的PVT-SAH最小规模为每平方米调节地板面积配备0.35平方米。
作者： Wenke Fan，Georgios Kokogiannakis，Zhenjun Ma
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研究概述 实验方案

研究目的

开发和优化一个结合光伏热太阳能空气加热器（PVT-SAH）的除湿冷却系统综合模型，以评估和优化其太阳能分数（SF）和性能系数（COP）。

研究成果

研究表明，采用光伏光热-太阳能空气集热器（PVT-SAH）辅助的除湿冷却系统能有效将室内空气参数控制在合理范围内。当PVT-SAH面积为64平方米时，系统年度最佳电力性能系数（COP）达19.8，太阳能保证率为96.6%。增大PVT-SAH系统规?？商嵘阅鼙硐?，每平方米建筑面积至少配置0.35平方米的PVT-SAH面积时，其性能即可超越传统蒸气压缩式空调系统。

研究不足

该研究未包含生命周期成本分析以确定更大规模光伏-光热-太阳能辅助供热（PVT-SAH）系统的经济可行性。此外，由于缺乏与研究设计配置相匹配的实验设施，集成模型未能通过实验测量直接验证。

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