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可再生能源2025年第09期:基于热湿耦合的严寒地区空冷型BIPV/T墙体保温层厚度优化

来源:期刊VIP网 时间:


作者:于水;刘阳;孙圣坤;徐一嘉;崔恩宁;

单位:沈阳建筑大学市政与环境工程学院;

摘要:为探究空冷型光伏、光热建筑一体化(Building Integrated Photovoltaic/Thermal,BIPV/T)墙体热湿传递特性,文章以严寒地区沈阳为例,建立了强制对流空冷型BIPV/T墙体的热湿耦合传递模型,结合实验研究,分析了冬季工况下该墙体的热湿传递情况,并基于热湿耦合传递特性,优化墙体保温层厚度。结果表明,空冷型BIPV/T墙体的发电效率最高可达18.11%。空冷型墙体温度传递的时间滞后τ为17~19 h、衰减系数f为0.0007;普通墙体的时间滞后τ为11~13 h,衰减系数f为0.000 9,与普通墙体相比,空冷型墙体具有更大的时间滞后,可以提供更好的室内热舒适性。普通墙体内部含水量的增长率是空冷型墙体的5.6倍,空冷型墙体可以降低墙体含水量的增长。探究了BIPV/T系统与外保温墙体保温层厚度之间的关系,进一步优化墙体结构。结果表明,在考虑墙体热湿耦合行为时,空冷型墙体的最优保温层厚度为20 mm。

关键词:光伏光热;;热湿耦合;;热工性能;;保温层厚度

基金资助:国家自然科学基金项目(52478099);; 辽宁省自然科学基金计划(2024-MS-117);; 辽宁省教育厅高等学校基本科研项目(LJ222410153080);辽宁省教育厅高等学校优秀博士研究生项目(2024bspy-1-003)