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太阳能集热和辐射制冷综合利用系统的实验研究
( 2016-11-25 )

  受昼夜更迭的影响,传统的平板太阳能集热器在夜间无法利用,而受制冷功率较小的制约,传统的辐射制冷装置在白天无法利用。考虑到平板太阳能集热器和辐射制冷装置在结构上具有相似性,在功能和工作时段上具有互补性,我系中科院太阳能光热中心裴刚教授课题组提出了可同时满足太阳能集热和辐射制冷要求的光谱选择性辐射表面涂层和盖板的光谱选择性原则,并搭建了太阳能集热和辐射制冷综合利用系统实验平台,该系统既能在白天进行太阳能集热获得热量,又能在夜间进行辐射制冷获得冷量。

  实验结果表明,该系统的瞬态截距集热效率为62.7%,全天截距集热效率为38.6%,为传统平板太阳能集热器集热效率的80%左右;而在晴朗夜间和多云夜间的净辐射制冷功率分别为50.3W/m2和23.4W/m2,与传统的辐射制冷装置制冷效果相当,因而表现出了较好的集热和制冷效果。相关成果发表在SCI一区期刊《Applied Energy》和三区期刊《International Journal of Photoenergy》上,该工作的主要完成人为2015级博士生胡名科。该研究受到国家自然基金(NSFC 51476159, 51178442, 51206154 和51408578)和中央高校基本科研业务费以及东莞创新团队项目(No. 2014607101008)的支持。

  [1] Mingke Hu, Gang Pei a, Qiliang Wang, Jing Li, Yunyun Wang, Jie Ji. Field test and preliminary analysis of a combined diurnal solar heating and nocturnal radiative cooling system. Applied Energy 2016; 179: 899-908.

  [2] Mingke Hu, Gang Pei, Lei Li, Renchun Zheng, Junfei Li, Jie Ji. Theoretical and Experimental Study of Spectral Selectivity Surface for Both Solar Heating and Radiative Cooling. International Journal of Photoenergy 2015 (2015) Article ID 807875, 9 pages.

  

  

  

  图2 白天瞬态集热效率图3 晴朗夜间制冷功率

  (国家奖学金获得者—胡名科供稿)

  

  


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