Abstract

The energy efficiency of buildings plays a significant role in the development of distributed power generation in the city. The complex of energy-saving measures to improve the energy efficiency of buildings includes the development of structures and engineering systems using renewable energy sources, such as combined photovoltaic-thermal modules (PVT modules), which unite photovoltaic modules and solar collectors in one design. The use of PVT technology makes it possible to increase the electrical performance of solar cells due to their cooling during operation. The purpose of the article is to assess the energy characteristics of the PVT module in the course of experimental studies. A solar PVT module has been developed, containing a protective glass coating and connected solar cells placed between the glass and the casing with a coolant channel of a rectangular cross section. A system has been developed for automatic recording of the main parameters of the PVT module during field studies, which allows the energy characteristics of the module (including current–voltage characteristics) to be recorded with the required frequency, followed by storing the data array in a convenient form for further processing. The article presents a series of current–voltage characteristics measured during field studies and power curves of a PVT module for various values of total insolation and the specific coolant flow rate. At a specific coolant flow rate varying from 18 to 165 L/(h m²) and a total insolation of 880 W/m², the specific thermal power of the module varies from 452.78 to 518.41 W/m², and the specific electric power varies from 70 to 87 W/m². The developed design of the PVT module allows an increase in the electrical performance by 10–20% compared with conventional photoelectric modules. The proposed design of the PVT module installed on the roofs and facades of buildings can solve the problem of the lack of space for solar energy facilities in urban areas and provide heat and electricity to consumers in the residential and public sectors.

中文翻译：

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太阳能光伏热模块的实验研究结果

摘要

建筑物的能源效率在城市分布式发电的发展中起着重要作用。旨在提高建筑物能效的各种节能措施包括使用可再生能源开发结构和工程系统，例如组合式光伏热模块（PVT模块），它将光伏模块和太阳能收集器统一在一个设计中。PVT技术的使用可以提高太阳能电池在运行过程中的冷却性能，从而提高其电性能。本文的目的是在实验研究过程中评估PVT模块的能量特性。已经开发出太阳能PVT模块，包含保护性玻璃涂层和连接的太阳能电池，它们放置在玻璃和外壳之间，并具有矩形横截面的冷却剂通道。已经开发出一种系统，用于在野外研究期间自动记录PVT模块的主要参数，该系统允许以所需的频率记录模块的能量特性（包括电流-电压特性），然后将数据数组存储在其中。方便进一步处理的表格。本文介绍了在野外研究期间测得的一系列电流-电压特性以及PVT模块的功率曲线，以求出各种总日照值和特定的冷却剂流量。在特定的冷却剂流量为18至165 L /（hm 已经开发出一种系统，用于在野外研究期间自动记录PVT模块的主要参数，该系统允许以所需的频率记录模块的能量特性（包括电流-电压特性），然后将数据数组存储在其中。方便进一步处理的表格。本文介绍了在野外研究期间测得的一系列电流-电压特性以及PVT模块的功率曲线，以求出各种总日照值和特定的冷却剂流量。在特定的冷却剂流量为18至165 L /（hm 已经开发出一种系统，用于在野外研究期间自动记录PVT模块的主要参数，该系统允许以所需的频率记录模块的能量特性（包括电流-电压特性），然后将数据数组存储在其中。方便进一步处理的表格。本文介绍了在野外研究期间测得的一系列电流-电压特性以及PVT模块的功率曲线，以求出各种总日照值和特定的冷却剂流量。在特定的冷却剂流量为18至165 L /（hm 然后以方便的形式存储数据数组以进行进一步处理。本文介绍了在野外研究期间测得的一系列电流-电压特性以及PVT模块的功率曲线，以求出各种总日照值和特定的冷却剂流量。在特定的冷却剂流量为18至165 L /（hm 然后以方便的形式存储数据数组以进行进一步处理。本文介绍了在野外研究期间测得的一系列电流-电压特性以及PVT模块的功率曲线，以求出各种总日照值和特定的冷却剂流量。在特定的冷却剂流量为18至165 L /（hm²）并且总日照为880 W / m ²，模块的比热功率从452.78到518.41 W / m ²，比电功率从70到87 W / m ²。与传统的光电模块相比，PVT模块的开发设计可使电气性能提高10–20％。提议的安装在建筑物屋顶和外墙上的PVT模块的设计可以解决城市地区太阳能设施空间不足的问题，并为住宅和公共部门的消费者提供热量和电力。