基于Y形翅片相变材料的冷却技术在光伏电池中的应用与理论研究 .pdfVIP

基于Y形翅片相变材料的冷却技术在光伏电池中

的应用与理论研究

目录

1.文档述4

1.1研究背景与意义5

1.1.1光伏发电技术发展现状6

1.1.2光伏电池热管理的重要性7

1.2国内外研究现状8

1.2.1光伏电池散热技术研究进展10

1.2.2相变材料在热管理中的应用概述12

1.2.3Y形翅片结构研究进展14

1.3研究目标与内容16

1.3.1主要研究目标17

1.3.2详细研究内容18

1.4研究方法与技术路线19

1.4.1采用的研究方法20

1.4.2技术实施路线20

2.Y形翅片及相变材料基础理论22

2.1Y形翅片结构设计与特性分析23

2.1.1翅片结构形式与特点24

2.1.2翅片传热性能影响因素25

2.2相变材料热物理性质27

2.2.1相变材料种类与选择依据28

2.2.2相变材料热物性参数29

2.3Y形翅片增强相变材料传热机理30

2.3.1对流换热增强机制33

2.3.2辐射换热影响分析34

2.3.3相变过程传热与传质耦合36

3,基于Y形翅片相变材料的冷却系统构建37

3.1冷却系统总体方案设计38

3.1.1系统功能需求分析41

3.1.2系统结构组成42

3.2关键部件设计与选型43

3.2.1Y形翅片材料与制造工艺44

3.2.2相变材料封装与填充技术46

3.2.3循环流动与控制单元49

3.3系统集成与安装方案50

3.3.1系统装配流程51

3.3.2与光伏电池板集成方式52

4.光伏电池冷却效果实验研究54

4.1实验装置搭建与参数设置57

4.1.1实验平台组成58

4.1.2关键实验参数58

4.2不同工况下冷却性能测试59

4.2.1稳定工况下的温度分布61

4.2.2变负载工况下的响应特性63

4.2.3不同环境温度下的适应性65

4.3与传统冷却方式的对比分析67

4.3.1对比对象选择68

4.3.2性能指标对比70

4.4实验结果分析与讨论73

4.4.1Y形翅片与相变材料协同作用效果74

4.4.2影响冷却性能的关键因素识别75

5.光伏电池冷却效果的数值模拟研究76

5.1数值模拟模型建立77

5.1.1物理模型简化与几何构建78

5.1.2控制方程选择80

5.1.3边界条件与初始条件设定81

5.2模型验证与网格无关性检验82

5.2.1模型验证方法83

5.2.2网格密度对结果的影响分析84

5.3不同工况下温度场与流场模拟86

5.3.1Y形翅片内温度分布特征94

5.3.2相变材料相变过程模拟95

5.3.3不同工况下的努塞尔数等传热系数分析96

5.4数值模拟结果分析与讨论97

5.4.1Y形翅片强化传热机理的定量解释98

5.4.2相变材料潜热对温度稳定性的贡献100

6.研究结论与展望102

6.1主要研究结论总结103

6.1.1Y形翅片相变材料冷却技术的优势104

6.1.2技术性能评估105

6.2技术应用前景展望106

6.2.1在大型光伏电站中的应用潜力107

6.2.2进一步优化方向109

6.3研究不足与未来工作建议110

6.3.1当前研究存在的局限性111

6.3.2后续研究方向建议113

1.文档述

随着全球能源需求的不断增长，可再生能源的开发和利用成为了解决能源危机和环

境污染问题的关键。光伏电池作为一种清洁、可再生的能源技术，在太阳能发电领域扮

演着重要角色。然而光伏电池在运行过程中会产生大量热量，这不仅限制了其效率，还

可能对电池性能产生负面影响。因此开发高效的冷却技术对于提高光伏电池的性能和稳

定性至关重要。

Y形翅片相变材料(Pha