一种新设计的具有增强被动冷却和通风功能的BIPV系统

如今，考虑到气候变化对人类生活的不利影响，太阳能等可再生能源在建筑领域的应用显着增加;因此，许多研究都集中在光伏板在建筑物中的应用。在目前的研究中，已经开发了一个 3D 计算流体动力学（CFD）模型来评估新设计的建筑一体化光伏（BIPV）系统的性能。鉴于过热对光伏电池板的使用寿命和性能的负面影响，已经对其被动风冷进行了研究。编译陈讲运

此外，还探索了屋顶安装太阳能电池板通过产生自然对流来对建筑物被动通风的潜力。开发的 CFD 模型考虑了太阳能光伏电池板产生的辐射、传导和浮力驱动的自然对流的影响，这些太阳能光伏电池板由于暴露于太阳辐射热通量而受热。

结果表明，对光伏板下方的屋顶部分施加高表面发射率会增强自然对流，从而为光伏板提供更好的冷却，在更高的太阳热通量下具有更高的冷却效果。通过改变屋顶表面的发射率，对流质量流量增加了 34%，面板的平均温度降低了 3 K。光伏板的工作温度降低 3 K 可以分别将其效率和使用寿命提高约 1.56% 和 21%。

根据运行条件和系统特性，BIPV 系统产生的换气率（ACH）在 3-13 范围内，这被认为在为各种应用提供所需的被动通风方面非常普遍。还观察到，建筑物内部的流动动力学受到入射到太阳能电池板上的太阳热负荷量和电池板后面屋顶表面的发射率的影响。