烟囱效应对光伏坡屋顶自然冷却的强化作用规律
陈红兵1
胡慧珍1
王聪聪1
于凤娇1
王传岭2
李青浩1
张一冰1
刘宇航1
1.北京建筑大学环境与能源工程学院,北京 1026162.济南城建集团建筑工程有限公司,山东济南 250000
摘要：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 ℃.
关键词：光伏板温度"烟囱效应"坡屋顶光伏系统隔板CFD模拟
分类号：TK519(太阳能及其利用)TK514(太阳能及其利用)
资助基金：北京市科技计划—研发攻关类基金资助项目(Z231100006123014)
论文发表日期：2025-11-30
在线出版日期：2025-12-24（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 53-61 )
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