我国是一个太阳能资源极为丰富的国家，特别在青海省格尔木等地区，格尔木市所在地的年水平面上总辐射量达到了6923.42MJ/（M2.a）。

　　太阳电池组件一方面可以充当能源设备，同时也可以作为房屋墙面的材料，太阳能光伏发电技术和建筑的一体化结合将会带来无限的经济与社会效益。然而目前我国一些地区由于对太阳能缺少必要的认识与了解，再加上太阳能前期投资大，导致了太阳能设施使用的不是很充分。太阳能光伏模板冷却主要包括水冷与空气冷却两种模式，各有其不同的特点，本研究探讨太阳能光伏模板冷却方式原理及应用实例，对加快太阳能建筑投资模式与政策转变，推动我国太阳能建筑市场的完善与成熟具有一定的理论与实践意义。

　　太阳能光伏模板冷却方式原理与两种主要的冷却方式

　　太阳能光伏模板冷却方式原理与过去相比，虽然光伏电池的光电效率有了显著的改善，但是由于照射到光伏电池表面百分之八十的太阳能没有转化为电能，导致其绝对值仍然很低，再加上随着工作温度的上升，光伏电池的光电效率进一步降低，这时采取相关的冷却措施就显得尤为关键。借助在电池的背面敷设流体通道进而带走热量，以降低电池温度从一定程度上可以使维持较高的电池效率，这种不仅可以提升发电效率，同时可以利用热能的系统成为光伏光热一体化系统（简称PV/T）。PV/T结构主要包括固定支架、光伏电池、墙体、流体冷却通道以及流体出入口等几部分组成。PV/T收集器主要是由光伏电池和流体通道组成，通过光伏模板吸收太阳辐射，把较少的部分转化为电能，其余的则转化为热能。

　　两种主要冷却方式依据流体冷却通道中不同的冷却流体，通常情况下，把PV/T系统分成水冷却与空气冷却两种类型，空气冷去模式尽管能够显著提高光电效率，然而热能未能得到充分的利用，相反水冷却一方面可以明显降低光伏电池的温度，提升光电的效率，另一方面能够充分地利用剩余的热量，进而获得热水。

　　空气冷却模式具有通风流道的光伏墙体一体化结构，一般来说主要包括光伏模块、通风流道、建筑墙体以及空气进出口等，在很多空气型光伏光热一体化系统中，环境空气在绝热墙壁和光伏组件背面之间的空气通道内流动，在别的系统中，空气通道则位于光伏组件的两个表面，且串联或者并联连接。一般来说，空气通道的深度及流通速度决定着热能效率，这一模式虽然能够显著提高光电效率，然而热能未能得到充分的利用。

　　水冷却模式在光伏模块的背面敷设一个流体通道与吸热表面，从而形成光伏光热模块，借助流道中的水来将热量带走是水冷却模式的主要特征，这种模式一方面提升了光电效率，另一方面可以充分使用剩余的热量。一般来说，光伏热水系统化系统主要是由水泵、水箱、光伏光热模块、以及管道等部分组成，其中光伏模块是通过多晶硅电池做成，每一个光伏光热模块不仅绝热效果好，而且其散热面也不大，系统通过水泵强迫水循环，能够充分阻止电池稳定的上升，强化换热的功能。

　　空气冷却模式与水冷却模式的比较总的来说，空气冷却型光伏光热一体化系统已经在建筑物中得到使用，这一系统不仅可以确保电力较高水平的输出，而且也可以实现冬夏季节对通风的需求。与空气冷却型相比的水冷却型光伏光热一体化系统有更多的限制，主要是因为水冷却光伏光热一体化系统在传热元件上有更高更复杂的要求。然而空气型光伏光热一体化系统在热吸收效率方面，低于水冷却型光伏光热一体化系统，另外热量没有得到合理有效的利用，造成极大地浪费。水冷却型光伏光热一体化系统可以满足电力方面的需要，同时可以获得能够利用的热水，所以从一定方面来说，空气型光伏光热一体化系统还需要在这一方面的完善。[page]

　 两种系统的应用实例与比较
    光伏建筑一体化是太阳能光电应用的重要方向，由于光伏电池性能要受到电池工作温度的影响，假如把光伏电池直接铺设在建筑物的表面，会严重影响发电的效率，因此确保光伏电池维持较低的温度是光伏建筑一体化系统应用的一个“瓶颈”性问题。另外光伏光热建筑一体化系统它很好地解决光伏模板在冷却方面的问题，且增加了新的功能，光伏光热一体化系统在建筑节能和确保电力供应方面发挥着重要的作用。

　 空气冷却型光伏光热一体化系统
    具有通风流道的光伏墙体一体化结构，主要是由建筑墙体、光伏模块、通风流道以及空气进出口等部分组成。由于空气密度低的原因，空气型光伏光热一体化系统在热吸收率方面比水型光伏光热一体化系统要低，所以需要改进空气型光伏光热一体化系统。一般来说，较为简单的方法是把空气通道的表面设计地更粗糙，或者在空气通道内加装一块褶皱板，这样可以明显提高热吸收率。光伏墙体一体化既可以充分通过墙体发电，同时可以显著降低墙体得热与空气调冷负荷，其收集到到得热量可以应用到产品烘干等工业或农业领域。

 　 水冷却型光伏光热一体化系统
    系统的构造在光伏模块的背面敷设一个流体通道与吸热表面，从而形成光伏光热模块，借助流道中的水来将热量带走是水冷却模式的主要特征，这种模式一方面提升了光电效率，另一方面可以充分使用剩余的热量。光伏热水一体墙则是在外表面设置光伏光热模板且以水为流体的墙体，光伏热水一体墙系统主要是由水箱、光伏光热模块、水泵以及管道等部分组成。

　　系统性能从热效率方面来说，光伏热水一体墙技术在对生活与工业热水需求较大的地区发挥着较大的优势，另外系统的发电效率和传统的光伏光电系统相比具有较大的提升，PV?T系统在热效率与电效率综合性能上的效率大于百分之六十，相比单一的光电或者热水系统有着明显的提升。所以一体化系统把太阳电池整合在热水器的吸热表面上，一方面可以提高单位集热面积的能量产出，另一方面光伏热水一体墙具有良好的热收益与电收益，大大节约了电能，提高了室内环境。

 　　两种系统的应用比较。总之，水却型光伏光热一体化系统在设计与应用上与空气冷却型光伏光热一体化系统相比有更多的限制，主要是由于水冷却系统对传热元件要求更高，因此水冷却系统需要做好防冻防泄漏措施，另一方面空气型光伏光热一体化系统在吸热效率方面不如水冷却型光伏光热一体化系统，所以需要改进其换热效能，此外假如周围环境的温度大于二十度时，这种方法的效率将会显著降低。太阳能光伏光热一体化由于其较好的光热光电收益、节能效果及较长的使用寿命，从某种程度上来说，有着广泛的前景。但是也要看到两种类型的一体化系统在换热与冷却效果上，还需要进一步完善与改进。

　　结论
    总的来说，太阳能光伏模板冷却方式主要包括水冷却型与空气冷却型两种方式，其中水冷却型光伏光热一体化系统在设计与应用方面，相比空气冷却型光伏光热一体化系统受到更多的限制，主要是由于对传热元件要求较高。为了提高空气型光伏光热一体化系统的吸热效率，可以通过把空气通道的表面设计地更粗糙，或者在空气通道内加装一块褶皱板。