基于相變微膠囊懸浮液的太陽能光伏熱系統(tǒng)的研究進展

摘 要：在太陽能光伏熱系統(tǒng)中，光伏電池溫度過高會導致太陽能發(fā)電效率下降。相變微膠囊懸浮液（MEPCMS）是一種潛熱型功能性流體，將其作為冷卻介質用于太陽能光伏熱系統(tǒng)可以有效降低光伏電池溫度，提高系統(tǒng)的能量利用率。針對相變微膠囊易泄露、導熱性差等問題提出了改性方法，使其具有光熱轉換功能并提升了綜合性能。基于性能評價指標分析了太陽能光伏熱系統(tǒng)性能的影響因素。結果發(fā)現(xiàn)，流速、濃度和太陽輻照量是影響 MEPCMS 在太陽能光伏熱系統(tǒng)中換熱性能的關鍵因素。適當增加 MEPCMS 濃度和流速能提高工質的換熱性能，在降低光伏板溫度的同時增加太陽輻照量和系統(tǒng)熱電產量，但需結合太陽輻照量大小合理匹配工質的濃度和流速。未來研究方向可集中在提升 MEPCMS 在太陽能光伏熱系統(tǒng)中的換熱性能、探究運行參數(shù)和太陽輻照量之間的匹配關系、優(yōu)化集熱器結構、利用其蓄熱性解決太陽能間歇性等方面。

關鍵詞：相變微膠囊懸浮液；光伏熱系統(tǒng)；換熱性能；熱電效率

中圖分類號： TP392" 文獻標志碼： A

Research progress on solar photovoltaic/thermal system based on microencapsulated phase change material suspension

WEN Chulin ，GUAN Xin，YANG Manying，YAO Fada

（School of Energy and Power Engineering， University of Shanghai for Science and Technology， Shanghai 200093， China）

Abstract：In the solar photovoltaic/thermal （PV/T） system， the high temperature of photovoltaic cell will lead to the decrease of solar power generation efficiency. Microencapsulated phase change material suspension （MEPCMS） is a kind of latent heat functional fluid. MEPCMS can function as cooling medium in solar PV/T system to effectively reduce the temperature of photovoltaic cell and improve its energy utilization rate. In view of easy leakage and poor thermal conductivity of microencapsulated phase change material， modification methods are proposed for photothermal conversion to improve the comprehensive performance. Based on the performance evaluation index， the factors affecting the performance of solar PV/T system are analyzed. It is found that flow rate， concentration， and solar irradiation are the key factors affecting the heat transfer performance of MEPCMS in the solar PV/T system. Appropriately increasing its concentration and flow rate can enhance the heat transfer performance of working medium， which can reduce the photovoltaic panel temperature and increase its solar radiation and thermoelectric output. However， it is necessary to reasonably match the concentration and flow rate of working medium with solar irradiation. Future research can focus on improving the heat transfer performance of MEPCMS in the solar PV/T system， exploring the relationship between operating parameters and solar irradiation， optimizing the collector structure， and solving the intermittency of solar energy with its heat storage.

Keywords：microencapsulated phase change material suspension; photovoltaic/thermal system; heat transfer performance; thermoelectric efficiency

太陽能光伏熱（ solar photovoltaic/thermal system ，PV/T）系統(tǒng)將光伏（photovoltaic ，PV）電池嵌入單一系統(tǒng)的集熱器中，可以同時實現(xiàn)太陽能對熱能和電能的轉化［1］。當太陽照射在光伏板上時，一部分太陽能轉換為電能，其余太陽能以熱能的形式存在，使得 PV 電池表面溫度升高。研究顯示，溫度是影響太陽能光伏組件性能的關鍵因素，PV 電池溫度過高會使得太陽能發(fā)電效率下降［2］。為了控制電池溫度，需要采取一定的措施對光伏組件進行冷卻［3］。在 PV/T 系統(tǒng)中，常用于冷卻 PV 電池的方法有空氣冷卻、液體冷卻、制冷劑冷卻和相變冷卻［4-6］。近年來，相變材料（phase change material ，PCM）被廣泛用于 PV/T 系統(tǒng)中。相變材料由于其潛熱儲能特性，能夠在相變時吸收大量的熱，因此將 PCM 與 PV/T 系統(tǒng)結合不僅可以對光伏板進行有效冷卻，還可以將系統(tǒng)多余的熱量進行儲存和再利用。然而，導熱系數(shù)低、熱響應慢、易腐蝕等缺陷限制了 PCM 在 PV/T 系統(tǒng)的進一步應用。相變微膠囊懸浮液作為一種潛熱型功能性流體，既具有相變材料的儲能性，又具有流體的流動性，相比于傳統(tǒng)材料和固態(tài) PCM 可以實現(xiàn)能量儲存和運輸一體化，能夠更快達到均溫散熱，在太陽能光伏熱系統(tǒng)中具有極大的應用前景［7］。近年來，不少學者對相變微膠囊懸浮液在太陽能光伏熱一體化系統(tǒng)中的應用開展了研究。

本文主要對相變微膠囊懸浮液在 PV/T 中的應用進行綜述。針對相變微膠囊懸浮液在實際應用中面臨的易泄露、導熱性差等問題，總結了其在材料方面的研究進展。基于 PV/T 系統(tǒng)的性能評價指標，分析了相變微膠囊懸浮液的濃度和流速，太陽輻照量和集熱器結構對系統(tǒng)性能的影響。最后，從材料制備與改性、系統(tǒng)結構、性能優(yōu)化和儲能特性等方面對相變微膠囊懸浮液在PV/T 中的發(fā)展進行了展望。

1 相變微膠囊改性

通過封裝技術將相變材料顆粒用聚合物殼包覆制成的具有明顯殼核結構的材料稱為相變微膠囊 （microencapsulated phase change material，MEPCM）。相變微膠囊中的相變顆粒與載流體均勻混合并形成穩(wěn)定的懸浮體，即相變微膠囊懸浮液（ microencapsulated phase change materialsuspension ，MEPCMS）。MEPCMS 是一種復合流體，懸浮液中的相變微膠囊顆粒可以在設備溫度到達相變溫度時，儲存或者釋放潛熱，從而增大流體的比熱，提高流體的儲熱密度［8］。與單相流體相比， MEPCMS 具有以下特性［9］：①相變過程熱容量高，傳熱效率高；②能夠作為儲熱或傳熱材料；③換熱過程中溫度變化小；④相同的傳熱速率下，需要的質量流量小，消耗的泵功率低。 MEPCMS 的這些特性使其在 PV/T 中具有極大的應用前景。

然而，在實際應用過程中， MEPCMS 存在的許多問題也暴露出來。傳統(tǒng)的相變微膠囊對太陽能的收集和利用能力較差，且由于殼層的包裹及芯材、壁材性能等因素，導致其傳熱和熱響應能力受到影響，使得相變微膠囊導熱性能較低［10］。除此以外，MEPCMS 的泄露性和耐久性也是實際應用中待解決的問題。因此，制作高導熱率的 MEPCMS，提高 MEPCMS 的換熱效率，有利于進一步推廣相變微膠囊在太陽能領域的應用。

近年來，許多學者采用對相變微膠囊改性的方法，實現(xiàn)對相變微膠囊性能的提升。相變微膠囊改性是指通過改變相變微膠囊的組成和結構，即對其殼材和芯材進行改造，以提升相變微膠囊的導熱、蓄熱和穩(wěn)定性等性能。相變微膠囊的改性方法主要有多芯材改性、多殼層改性和雜化殼改性。多芯材改性是將相變微膠囊中的芯材由單一相變材料替換成多種材料的混合物。由于芯材決定 MEPCMS 的相變性能，因此多芯材改性著重于調節(jié)相變溫度和熱性能。Chen 等［11］對相變微膠囊進行多芯材改性，采用油溶性烷基化氧化石墨烯（GO?ODA）與正十八烷的混合物作為芯材。測試結果表明， GO?ODA 促進了正十八烷結晶，降低了正十八烷的過冷度。與未改性前的相變微膠囊相比，加入0.5%質量分數(shù) GO?ODA，改性后的導熱系數(shù)提高了38.5%。多殼層改性是指使相變微膠囊具有不同材料的復合外殼的過程。單殼層相變微膠囊的壁材較薄，其熱穩(wěn)定性和力學性能較差。多殼層改性重在改善壁材熱穩(wěn)定性和力學性能，增強相變微膠囊應用性能并延長循環(huán)壽命。 Ma 等［12］對以 Sn 為芯材的相變微膠囊進行多殼層改性，實現(xiàn)了 CaCO3?PMMA 雙殼結構。經過200次熔化?凝固循環(huán)后，潛熱保持率仍高達97.2%，且未觀察到芯材泄漏。雜化殼材改性是指通過在相變微膠囊的殼材中添加改性材料，使之形成具有多種復合材料互補的改性殼材。雜化殼改性的材料選擇范圍廣，改性形式多樣，改性效果顯著，是目前最主流的改性方式。 Wang 等［13］采用改性氮化硼（BN）制成的相變微膠囊潛熱超過150 J ·g?1，包封率達66.53%，與不加氮化硼時相比，改性后的MEPCMS 導熱系數(shù)提高了7.95%，且表現(xiàn)出優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和防漏性，能夠在100℃下保持完整，8 h 不滲漏。上述分析表明，對相變微膠囊進行改性可大大提升相變微膠囊綜合性能，且熱穩(wěn)定性和泄露等問題均得到改善，這有利于進一步推廣 MEPCMS的應用。

改性除了可提升相變微膠囊本身的性能外，還可以賦予其除儲熱外的其他功能，如磁性、抗菌和導電等。其中，具有光熱轉換功能的相變微膠囊可實現(xiàn)光熱轉換和儲能一體化，能夠更高效地吸收太陽光，因此目前該領域研究最為廣泛［14］。光熱轉換相變微膠囊主要是通過在外殼上封裝光熱轉換殼層或直接在殼材中添加光熱轉換材料制備而成。其中，光熱轉換材料相當于天線接收太陽光，芯材相當于儲熱器。常用的光熱轉換材料包括碳基材料、有機材料、半導體材料和其他光熱材料等，它們通常具有較寬的光譜吸收能力和較強的光穩(wěn)定性。表1中總結了不同芯材和光熱轉換材料的光熱轉換相變微膠囊的性能。從表中可以看出，利用碳納米管等光熱轉換材料對相變微膠囊進行改性制成的光熱轉換相變微膠囊，與改性前相比其太陽能儲存效率最高提升3倍，光熱轉換效率達80%～90%，在太陽能高效利用方面具有極大的應用潛力。

2 PV/T 系統(tǒng)性能評價指標

為了分析 MEPCMS 在 PV/T 系統(tǒng)的工作效果，本文從能量方面總結了 PV/T 系統(tǒng)的性能評價指標。

由于 PV/T 系統(tǒng)能夠同時輸出電能和熱能，因此引入 PV/T 系統(tǒng)綜合效率ηPV/T［22-23］對其進行評價。

ηPV/T =ηth+ηe""""""" （1）

式中：ηth 為系統(tǒng)熱效率；ηe 為系統(tǒng)電效率。

電效率ηe 和熱效率ηth 是評價 PV/T 系統(tǒng)工作性能的重要指標，它們表征了系統(tǒng)的光熱轉換能力和光電轉換能力［24］。

式中：Pth 為系統(tǒng)熱功率，W；Cp 為流體的比熱容， J ·（kg ·℃）?1；m 為質量流量， kg · s?1； Tin 和 Tout 分別為流體進、出口溫度，K；Pe 為系統(tǒng)電功率，W； V 為 PV 電池輸出電壓， V；I 為 PV 電池輸出電流，A；G 為太陽輻射強度，W ·m?2； A 為光伏板面積， m2。

在 PV/T 系統(tǒng)中，輸送 MEPCMS 需要消耗一定的泵功率，因此引入凈效率ηnet 以考慮泵功率的消耗［25］。

式中：Pp 為泵功率消耗， W，泵功率消耗由流體的壓降和流速決定；ρ為流體密度， kg ·m?3；ηp 為泵的機械效率；ΔPf 為流體壓降， Pa。

由于 MEPCM 相變時會發(fā)生明顯的?特性，因此需要對系統(tǒng)進行?分析。?效率ηex 是衡量系統(tǒng)整體性能的一個重要指標［26］。

式中： Ee 為電?能， W； Eth 為熱?能， W；Ein 為系統(tǒng)輸入?，W。

式中：Ta 為環(huán)境溫度，K；Tsun 為太陽溫度，K。

3 MEPCMS 在 PV/T 系統(tǒng)中的應用

MEPCMS 是一種極具前景的應用于 PV/T系統(tǒng)的工作流體。近年來，許多學者［27-34］開展了對MEPCMS?PV/T 的研究。Qiu 等［27-28］將 MEPCMS用于一種新型蛇形管道集成的 PV/T 模塊中，研究了工質物性參數(shù)和蛇形管尺寸對系統(tǒng)能量性能的影響。通過模擬確定了系統(tǒng)的最佳尺寸，且得出結論：與層流狀態(tài)相比，紊流狀態(tài)更有利于系統(tǒng)能量性能的提升。通過實驗驗證了這一結論，并確定了工質在 PV/T 系統(tǒng)中的最佳運行參數(shù)，在該參數(shù)下運行， PV/T 系統(tǒng)可以獲得83.9%凈效率。

Liu 等［29-30］研究了 MEPCMS 在平板式光伏熱系統(tǒng)和復合拋物型光伏熱系統(tǒng)中的性能。研究發(fā)現(xiàn)，盡管由于黏度的因素，MEPCMS 需要消耗更多的泵功率，但凈效率仍然高于使用水的PV/T 系統(tǒng)，且在兩種類型的 PV/T 系統(tǒng)中 MEPCM均表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。Jia 等［31］探究了 MEPCMS的流量和集熱器高度對 PV/T 系統(tǒng)性能的影響，結果表明，增大流量和降低通道高度均能在一定程度上提升系統(tǒng)的性能。

Yu 等［32］對基于 MEPCMS 的 PV/T 系統(tǒng)進行了?分析，并研究了寬入口流體速度范圍內 MEPCMS的濃度和相變溫度對系統(tǒng)的影響，旨在解決MEPCMS 在 PV/T 系統(tǒng)實際應用時相變溫度的選擇問題。根據(jù)研究得出結論：低相變溫度的MEPCMS 有利于提高能源效率，高相變溫度的MEPCMS 有利于提高?效率。因此，在實際應用時需根據(jù)不同場景和需求選擇合適的系統(tǒng)性能指標作為參考依據(jù)。

Eisapour［33］通過在體積分數(shù)為15%的MEPCMS 中加入體積分數(shù)為9%的銀納米顆粒，制備出一種更高效的 MEPCMS?Ag 冷卻液，并將其用于帶有波紋管的集熱器中。納米材料的加入使得工質具有更高的導熱系數(shù)和熱容，相比于純 MEPCMS 和納米流體，系統(tǒng)的熱、電效率和?效率均有所提高。

Fu 等［34］對基于 MEPCMS 的 PV/T 系統(tǒng)分別進行了室內和室外實驗，探究了流量對系統(tǒng)性能的影響，并將其與傳統(tǒng)的水冷 PV/T 系統(tǒng)和加 PCM 層的水冷 PV/T 系統(tǒng)的性能進行了比較。室內實驗結果表明，在穩(wěn)定的太陽輻射下，MEPCMS? PV/T 具有三者中最優(yōu)的工作效果。在室外正常太陽輻射下繼續(xù)開展的實驗，再次驗證了這一結論。

章文杰等［35］將 MEPCMS 用于太陽能光伏一體化建筑（building integrated photovoltaic，BIPV）中，采用實驗方法探究了 MEPCMS 在 BIPV 中對熱電性能的優(yōu)化效果。結果表明，采用 MEPCMS 能夠降低系統(tǒng)組件和背板的運行溫度，并大大延遲系統(tǒng)溫度峰值出現(xiàn)的時間。

4 MEPCMS 影響 PV/T 系統(tǒng)性能的關鍵因素分析

MEPCMS 作為冷卻介質用于 PV/T 系統(tǒng)中可以有效降低 PV 電池的溫度，與傳統(tǒng)工質水相比其能更好地提升 PV/T 系統(tǒng)的整體性能。為了充分利用 MEPCMS 的優(yōu)勢，進一步提高 PV/T 系統(tǒng)的性能，許多學者對影響 MEPCMS?PV/T 性能的因素進行了探究。

4.1 MEPCMS 的流速和濃度對 PV/T 系統(tǒng)性能的影響

MEPCMS 的流速是影響 PV/T 系統(tǒng)性能的關鍵因素。文獻[34]顯示，當 MEPCMS 流速從200 mL ·min?1增大到400 mL ·min?1時， PV/T 系統(tǒng)的熱、電效率分別提高0.2%和10.3%。流速的增加增強了 MEPCMS和 PV 背板之間的熱交換，降低了光伏板表面溫度，從而提高了熱、電效率。

MEPCMS 濃度對 PV/T 系統(tǒng)的性能也有重要影響。Jia 等［31］指出，MEPCMS 濃度越高，潛熱容量越大，因此能夠吸收更多的熱量，采用體積分數(shù)20%的 MEPCMS 相比于水光伏板溫度降低了5.9 K。MEPCMS 濃度的增加能夠降低光伏板表面溫度，系統(tǒng)熱、電效率和整體效率相應提高。對于凈效率而言，適當增加濃度能夠提升系統(tǒng)凈效率，但當濃度超過某一值時凈效率反而下降。文獻[33]的實驗數(shù)據(jù)顯示，在一定濃度范圍內，隨著濃度的增加凈效率呈先上升后下降的趨勢：當體積分數(shù)為10%時，系統(tǒng)凈效率處于峰值，此時系統(tǒng)凈效率高達83.9%。這是因為濃度的增加使得管道中的壓降增加，反而不利于凈效率的提升。

Yu 等［32］綜合濃度和流速兩個關鍵因素對 PV/T系統(tǒng)性能的影響，探究了流速為0.4～0.25 m · s?1下體積分數(shù)為0～20%的 MEPCMS 的換熱性能。濃度和流速的增加使得光伏板溫度分布更均勻，且降低了光伏板表面溫度，提升了系統(tǒng)熱、電效率。但隨著濃度和流速的升高，管內完全相變的區(qū)域逐漸減小，系統(tǒng)性能提升緩慢。當流速為0.4 m · s?1時，僅有體積分數(shù)為5%和10%的MEPCMS 完全發(fā)生了相變。因此 Yu 等指出，存在一個臨界入口速度使得不同濃度下的 MEPCMS在出口處能夠剛好完全發(fā)生相變。

綜上所述，濃度和流速的增加在一定程度上能夠提升系統(tǒng)的能量性能。高濃度的 MEPCMS中由于溶液中擁有較多的 MEPCMS，工質的換熱能力更強；大流速下，MEPCMS 和光伏板之間的熱交換增強。但是一味地增大 MEPCMS 的濃度和流速，會使得工質在較大的流速下無法與光伏板進行充分的熱交換，且 MEPCMS 可能在沒有完全發(fā)生相變的情況下就流出通道，導致無法充分利用其相變潛熱，造成熱浪費。并且，高流速下系統(tǒng)會消耗更多的泵功，不利于凈效率的提升。因此，流速和濃度之間存在一定的配比關系，調節(jié) MEPCMS 的濃度和流速在恰當?shù)姆秶沟霉べ|既具有較強的吸熱能力，又能夠與光伏板進行充分換熱，從而獲得系統(tǒng)的最佳性能。

4.2 太陽輻照量對 PV/T 系統(tǒng)性能的影響

太陽輻照量會對 PV/T 系統(tǒng)性能產生一定的影響。 Qiu 等［28］指出當太陽輻照量從500 W ·m?2增加至900 W ·m?2時，系統(tǒng)的熱、電產量明顯增加。Liu 等［29］模擬了白天不同時刻 MEPCMS?PV/T 系統(tǒng)的工作性能。模擬發(fā)現(xiàn)，隨著太陽輻照量的增加，光伏板溫度逐漸上升。11：00太陽輻照量最大時，光伏板平均溫度升至最高，此時系統(tǒng)電效率略微下降。13：00系統(tǒng)的熱效率達到白天最大值71.81%。可以發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)電效率取決于太陽輻照量，太陽輻照量的增加使光伏板溫度上升，但不利于系統(tǒng)電效率的提升；熱效率則取決于太陽輻射量和環(huán)境溫度。綜上所述，太陽輻射量的增加使系統(tǒng)熱電產量增加，且有利于系統(tǒng)熱效率的提升。在實際應用中需結合凈效率來綜合考慮熱、電效率對系統(tǒng)的影響以便對系統(tǒng)的整體性能進行評價。除此以外，在 MEPCMS?PV/T 系統(tǒng)中，需保證太陽輻照量充足以使工質溫度上升至 MEPCMS 能夠完全發(fā)生相變。若太陽輻照量過低，則 MEPCMS 可能無法相變完全，導致無法充分利用其潛熱。

4.3 集熱器結構對 PV/T 系統(tǒng)性能的影響

除了工質運行參數(shù)，集熱器結構也會對工質的冷卻效果產生影響。改變流體的管道結構，以增加流體擾動，強化傳熱，進而提高 PV/T 系統(tǒng)的性能。表2總結了不同研究中采用的集熱器結構，其中：Re為雷諾數(shù)；υ為工質流速；C 為工質體積分數(shù)；D 為蛇形管道直徑；F 為太陽輻射量。對于蛇形管道，Qiu 等［27］探究了管道直徑對系統(tǒng)性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)，增加蛇形管道直徑能夠擴大管道與光伏板的接觸面積，從而增加換熱量，使系統(tǒng)的熱、電效率和凈效率增加。Liu 等［29］設計了一種雙通道平板 PV/T結構，上層流入空氣對 PV 進行預冷， MEPCMS 作為傳熱和蓄熱介質流入下通道。該設計有助于及時去除系統(tǒng)多余的熱量，從而有效提高光電效率。Jia 等［31］簡化了模型，采用單通道結構的 PV/T集熱器進行研究，探究了通道高度對系統(tǒng)性能的影響。Eisapour 等［33］將 MEPCMS 應用于一種波紋管結構的集熱器中。研究發(fā)現(xiàn)，相同體積下采用波紋管比直形管熱、電效率分別提高約5%和3%。相比于直形管，波紋管沿光伏板分布的橫截面積更大且更均勻，因此工質能夠更好地對光伏板進行冷卻。為了進一步確定波紋管的構型，設計了四種不同波幅和波長的波紋管模型。通過比對不同構型下的系統(tǒng)性能發(fā)現(xiàn)，減小波長以及波長與波幅的比值能夠最大程度地增加傳熱面積，從而有效降低面板溫度。其中，波長為200 mm，波長與波幅之比為8的波紋管具有最高的傭效率13.31%。

常見的應用于 MEPCMS?PV/T 中的流道有扁平流道、蛇形流道和直管流道。為了進一步提升 MEPCMS 在 PV/T 系統(tǒng)中的換熱效果，波紋流道和內插扭結的扁平流道被提出。近年來，許多學者對像葉脈、蜘蛛網等具有優(yōu)良散熱性能的仿生結構進行了研究。文獻[36]發(fā)現(xiàn)樹形結構微通道可以降低熱阻，減少流動堵塞，這不僅能夠增強傳熱效果，還能克服溫度不均、泵功損耗大等問題。

5 結論與展望

（1）與傳統(tǒng)相變材料相比，相變微膠囊具有防止相變材料泄露、換熱效果良好的特點。相變微膠囊改性進一步提升了綜合性能，拓寬了應用范圍。光熱轉換相變微膠囊的光熱轉換效率得到提升，與傳統(tǒng)相變微膠囊相比，其穩(wěn)定性和泄露問題均得到改善。未來可以進一步提升光熱轉換相變微膠囊的光熱轉換和傳熱性能，加快推進其在實際工程中的應用。

（2）對 MEPCMS 在 PV/T 系統(tǒng)的應用進行研究發(fā)現(xiàn)，濃度、流速和太陽輻照量是影響 MEPCMS 的換熱效果的主要因素，且三者之間相互影響。通過結合太陽輻照量的大小對 MEPCMS 的濃度和流速進行調整，MEPCMS 能夠在 PV/T 系統(tǒng)中實現(xiàn)完全相變，并充分利用其潛熱進行高效換熱，從而達到系統(tǒng)的最佳性能。未來可以進一步研究 MEPCMS在通道中的換熱性能，分析流速、濃度和太陽輻照量三者之間的匹配關系。在不同場景中根據(jù)太陽輻照量的不同，利用匹配關系設計合適的運行參數(shù)。

（3）對集熱器結構進行優(yōu)化設計有利于進一步提升 MEPCMS 的換熱性能，降低 PV 電池溫度。目前，常用于 MEPCMS?PV/T 系統(tǒng)的集熱器結構包括蛇形流道、扁平流道、直形管道等。未來可以考慮將仿生結構與 MEPCMS?PV/T 相結合，進一步提高工質的換熱效果，同時降低熱阻，減少泵功損耗。

（4）MEPCMS 作為一種潛熱型功能性流體，不僅可以作為高效的傳熱介質，提高流體的傳熱性能，還可以作為蓄熱介質，提高流體的蓄熱能力。目前關于 MEPCMS?PV/T 系統(tǒng)的研究大多集中于其傳熱性能，未來可以從蓄熱的角度出發(fā)，設計適應 MEPCMS 的太陽能集熱蓄熱裝備，利用 MEPCMS 的蓄熱能力解決太陽能間歇性、不穩(wěn)定性的問題，在太陽輻照量低的冬季和陰天對熱量進行“移峰填谷”。

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