光伏直驱的太阳能跨季节储热系统试验研究.pdf

0引言太阳能跨季节储热是克服太阳能野夏盈冬亏冶的关键技术袁其中地埋管储热潜力较大1遥 在采用地埋管储热的太阳能跨季节储热系统中袁 由于土壤传热系数小于集热器传热系数袁导致集热循环尧储热循环在启停条件及流量需求上存在差异2遥因此袁集热循环尧储热循环需分别进行启停控制尧参数设置及流量设计遥有学者分别从集热尧储热启停温度控制3和温差控制4等方面探究更高储热效率的控制策略遥 左春帅5通过改变温差尧温度控制条件进行对比试验袁 得到兼顾效率及能效比的控制策略遥 Li X X6提出了可变流量控制策略袁此控制策略下的集热尧 储热效率较温差控制更佳遥Saloux E7所提出的调节地埋管流量设计使电耗降低了43%遥 上述研究对太阳能跨季节储热系统进行了启停条件及流量的设计袁 但系统控制策略较复杂袁且需持续工作袁存在电能浪费问题遥另外袁实际运行中集热泵尧储热泵的电耗也十分突出8遥光伏直驱水泵不消耗化石能源袁 控制简单可靠9袁能有效解决上述问题遥 然而此前未有人将光伏直驱水泵应用到太阳能跨季节储热系统中遥 与太阳能跨季节储热系统的设计思路相似的是太阳能热水系统袁有的学者利用光伏尧光热的天然相关性10袁将光伏直驱水泵加入太阳能热水系统进行研究袁具有一定的参考意义遥Fu H D11采用的光伏直驱系统集热效率最高达60.11%遥Ji J12的实验结果显示袁 光伏直驱式系统全天热效率较温差控制系统高5.0%遥Bai Y13对比得到光伏直驱系统比温差控制系统降低了7.5%的热量损失的结论遥上述结果均表明光伏直驱式系统性能更佳遥综上袁 针对太阳能跨季节储热系统中控制复杂尧电耗较高等问题袁本文提出一种光伏电池直接驱动水泵的方案袁摒弃了传统系统中的集热水箱尧温差控制器等部件袁 通过试验对不同工况下系统的性能进行探究袁 为光伏直驱的太阳能跨季节储热系统设计提供一定的参考遥1系统设计1.1 工作原理本文提出的光伏直驱太阳能跨季节储热方案利用光伏尧光热的天然相关性袁将辐照度作为系统启停控制信号袁 通过光伏发电为系统提供控制能源袁 以期从根本上解决太阳能跨季节储热系统中存在的控制复杂尧电耗较高等问题遥 具体原理院光伏电池将接收到的太阳能转化为直流电能袁 直接输入到直流水泵驱动系统遥随着辐照度增大袁水泵输入功率也随之增大袁表现为系统流量的增加遥水收稿日期院 2022-03-24遥基金项目院 天津市重点研发计划京津冀科技成果转化项目渊17YFCZZC00560袁18YFCZZC00080冤曰沧州市重大科技专项渊202301005Z冤遥作者简介院 王恩宇渊1970-冤袁男袁博士袁教授袁研究方向为可再生能源建筑利用技术尧清洁燃烧技术遥 E-mail院窑1181窑光伏直驱的太阳能跨季节储热系统试验研究王恩宇1袁2袁3袁 程永昌1袁 张学友1袁 沈海笑1袁 王予1渊1.河北工业大学能源与环境工程学院袁 天津300401曰 2.河北省热科学与能源清洁利用技术重点实验室袁天津300401曰 3.天津市清洁能源利用与污染物控制重点实验室袁 天津300401冤摘要院 针对太阳能跨季节储热系统中存在控制复杂尧电耗较高等问题袁文章设计一种光伏直驱的太阳能跨季节储热系统袁并搭建试验平台袁探究不同工况下系统电尧热性能遥 结果表明袁光伏直驱的太阳能跨季节储热系统运行无需控制系统及市电消耗袁光伏电池通过影响水泵输入功率来控制系统流量袁系统在2.45 m2光伏电池驱动下袁于辐照度420 W/m2时启动遥 辐照度小于750 W/m2时袁流量变化趋势与辐照度变化趋势相同曰大于750 W/m2时袁 流量趋近稳定遥 该系统晴天与多云天太阳能储热率分别为35.68%和29.12%袁 较温差控制式系统分别高6.56%和7.29%袁光伏利用效率分别为78.60%和86.01%遥 集热/储热流量比的变化对系统性能影响较小袁应关注水泵启停辐照度的合理优化设计及蓄电池等储能装置的加入遥关键词院 太阳能储热曰 跨季节储热曰 光伏直驱曰 光伏泵曰 变流量中图分类号院 TK513文献标志码院 A文章编号院 1671-5292渊2023冤09-1181-07可再生能源Renewable Energy Resources第 41 卷 第 9 期2023 年 9 月Vol.41 No.9Sept.2023泵将地埋管内的低温水送至集热器内袁 以吸收太阳热能袁使水温度升高曰集热器内的高温水被送至地埋管内袁与土壤换热后温度降低袁完成循环遥 集热器入口前设置旁路阀袁 通过阀门控制旁路流量大小来调节集热流量袁 实现集热流量和储热流量的分配遥1.2 系统对比图1 为两种太阳能跨季节储热系统原理遥图1 对比显示了两种系统的差异遥 温差控制式系统是由两个交流水泵分别驱动集热尧 储热循环袁 由温差控制器及多个温度探头实现对系统的控制袁运行不断消耗市网电量袁运行成本高且较为复杂遥 而光伏直驱式系统通过辐照度对光伏电池输出功率的影响来实现对系统的控制袁 既不需要额外的控制装置袁又减少了成本投入袁整个系统运行无需市电接入遥1.3 性能评估系统主要评估参数有光伏利用效率浊pv尧集热效率浊c和储热效率浊s等袁其计算式分别为浊pv=P浊eGApv渊1冤浊c=QjHAG=Cpm驻THAG渊2冤浊s=QcQj=Cpm驻tCpm驻T渊3冤式中院P 为光伏电池的输出功率袁W曰浊e为光伏电池额定发电效率曰G 为光伏电池接收到的辐照度袁W/m2曰Apv为光伏电池面积袁m2袁Qj为集热系统得热量袁kJ曰H 为单位面积集热器接收到的太阳辐照量袁MJ/m2曰AG为集热器总面积袁m2曰Qc为储存在地下的热量袁kJ曰Cp为定压比热容袁J/渊kg 窑 K冤曰m 为质量流量袁kg/s曰驻T 为集热器进出口温差袁K曰驻t 为地埋管进出口温差袁K遥为更直观地探究光伏直驱的太阳能跨季节储热系统热性能袁 引入太阳能储热率浊cs的概念袁定义为储存在地下的热量与接收到的太阳辐照量之比袁其计算式为浊cs=QcHAG=浊c窑 浊s渊4冤2试验系统2.1 试验系统介绍本文提出的光伏直驱的太阳能跨季节储热系统由光伏电池尧集热器尧直流水泵尧地埋管及参数测试采集系统组成袁图2 为试验系统组成遥试验系统位于天津市北辰区渊39 毅22 忆N袁117 毅13 忆E冤袁采用全玻璃真空管集热器袁光伏电池为单晶硅电池袁 二者均安装于南向偏东21 毅的屋顶斜面上袁倾角为25 毅遥直流水泵安装在集热器入口处遥 试验设备具体参数如表1 所示遥在埋深为130 m 的地埋管中袁每隔10 m 安置一个温度传感器袁共14 个袁测试仪器参数如表2遥太阳能集热器温差控制器集热水箱交流水泵交流水泵地埋管换热器渊a冤温差控制式可再生能源2023袁41渊9冤太阳能集热器地埋管换热器膨胀水箱光伏电池直流水泵渊b冤光伏直驱式图 1两种太阳能跨季节储热系统原理Fig.1 Principles of two solar seasonal storage systems集热器光伏电池地埋管直流水泵膨胀水箱热量表热量表直流电表图 2试验系统组成Fig.2 Test system composition表 1试验设备参数Table 1 Test equipment parameters所用设备集热器直流水泵光伏电池地埋管主要参数全玻璃真空管型曰椎47-1500/25曰数量6 组功率350 W曰扬程30 m曰流量1.5 m3/h面积2.45 m2曰峰值功率540 W双U 型PE 管曰井数1 口曰埋深130 m窑1182窑图 4光伏电池输出特性曲线与水泵工作点Fig.4 Output characteristic curve of photovoltaic cell andworking point of pump2016128400510152025303540451 000 W/m2700 W/m2400 W/m2启动后工作点启动点线性拟合曲线电压/VI=0.66U-8.76R2=0.993 32.2 试验内容2.2.1 典型工况运行试验选取典型晴天天气渊2021 年10 月16 日冤及典型多云天气渊2021 年10 月20 日冤下的试验数据进行分析袁两个典型日的辐照度如图3 所示遥晴天斜面接收辐照量为22.79 MJ/m2袁多云天斜面接收辐照量为13.34 MJ/m2遥 为更直观地考察光伏直驱的太阳能跨季节储热系统全天热性能袁运行文献8所述的温差控制式系统并采集数据袁与本文所述系统进行同日数据对比遥2.2.2 集热/储热流量比对系统性能影响试验分别设置集热/储热流量比为0.8袁0.9 和1.0进行试验袁选取3 d 数据分析袁所选3 d 斜面接收太阳辐照量均在22 MJ/m2以上袁且太阳辐照量相差小于4%袁具有一定的可比性遥3试验结果与分析3.1 电性能分析光伏电池与直流水泵直接相连袁 光伏电池输出特性曲线与直流泵的工作点如图4 所示遥 由图4 可知袁光伏电池输出电压尧电流变化与辐照度变化呈正相关遥当光伏电池所提供的电流尧电压足够驱动直流水泵启动渊辐照度约为420 W/m2冤后袁水泵的工作电流随输入电压的增大而增大袁 通过线性拟合获得水泵输入特性方程为I=0U20扇墒设设设设设缮设设设设设渊5冤式中院I 为水泵输入电流袁A曰U 为水泵输入电压袁V遥启动时袁 水泵所需输入电流大于其最小工作电流遥 由于水泵所用无刷直流电机在达到启动条件前转子转速很低袁阻抗很小袁启动后阻抗增大袁而电压一定时电流与阻抗成反比袁 因此水泵在启动时所需的电流大于其维持运行的最小电流遥系统中光伏电池与直流水泵通过导线直接相连袁无逆变尧储能等装置袁因此袁数值上可将光伏电池输出功率与直流水泵输入功率视作相等袁 水泵输入功率及光伏利用效率变化趋势如图5 所示遥由图5 可知袁 多云天全天水泵输入功率随辐照度的变化而迅速变化袁光伏利用效率较高曰而晴天的上午与下午水泵输入功率随辐照度的变化规律与多云天相同袁光伏利用效率较高袁但在正午时水泵输入功率变化幅度较小袁 光伏利用效率有所降低遥这是因为随着辐照度增大袁光伏电池的输出王恩宇袁等光伏直驱的太阳能跨季节储热系统试验研究表 2测试仪器参数Table 2 Test instrument parameters所用仪器辐照计超声波热量表直流电表温度传感器数据采集仪型号TBQ-2-B 型CRL-H 型PZEM-031 型Pt1000曰4 lines安捷伦34970A 型测试参数环境温度尧辐照度等流量尧热量尧水温等直流电压尧直流电流尧功率等土壤温度时刻100080060040020000院004院008院0012院00 16院00 20院00 24院00晴天多云图 3不同天下状况下辐照度的变化Fig.3 Variation of solar irradiance under differentweather conditions晴天水泵输入功率多云水泵输入功率晴天光伏利用效率多云光伏利用效率600500400300200100010090807060504030201008院0010院0012院0014院0016院00时刻图 5水泵输入功率及光伏利用效率变化趋势Fig.5 Variation trend of input power and photovoltaic outputefficiency of pump窑1183窑功率逐渐超过水泵的额定功率袁 受限于水泵的额定功率袁光伏电池输出不能完全被利用袁部分电量被浪费袁此时袁由式渊1冤可知袁辐照度越大袁光伏利用效率越低遥3.2 热性能分析图6 为系统流量随时间的变化曲线遥结合图3 和图6 可知袁辐照度约为420 W/m2时水泵启动袁辐照度约为350 W/m2时水泵停止工作袁此时对应的辐照度小于启动时所需的辐照度袁这是由于水泵在启动时所需的电流大于其维持运行的最小电流导致的遥在晴天条件下袁当辐照度大于750 W/m2时袁系统流量趋于平稳曰辐照度小于750 W/m2时袁 系统流量随辐照度的增减而增减曰而多云天全天辐照度小于750 W/m2袁系统流量全天随辐照度的增减而增减遥 这是因为辐照度达到750 W/m2时袁 水泵的输入功率达到额定功率袁辐照度进一步增大袁水泵的运行仍接近稳定遥在水泵启动前袁 集热器内的低温水持续吸收热能袁但系统未循环袁集热器处于闷晒状态遥 集热器出口温度及平均地温变化趋势如图7 所示遥图中平均地温为10130 m 共13 个温度传感器所测土壤温度的平均值遥由图7 可知袁平均地温在水泵工作期间持续升高袁泵启动后袁集热器出口温度先降低袁将启动前收集的热量储至地下袁随着辐照度的增大袁集热器出口温度随之升高袁其最高温度出现在辐照度最大处附近遥 在水泵停止工作前袁集热器出口温度出现短暂的升高遥这是因为水泵停止工作前所对应的辐照度较小袁 水泵接收的电能少袁导致系统循环流量减小遥由式渊3冤可知袁储热量的变化与流量变化成正比袁 因此系统循环流量减小后袁地埋管换热能力降低袁不能及时将热量储存袁导致集热器出口温度出现短暂的升高现象遥3.3 全天性能分析表3 为系统的全天性能评估参数遥晴天多云8院0010院0012院0014院0016院00时刻1.00.80.60.4图 6晴天与多云天系统流量Fig.6 Variation of system flow with time in sunnyand cloudy days图 7晴天与多云天集热器出口温度及平均地温Fig.7 Collector outlet temperature and average groundtemperature in sunny and cloudy days8院0010院0012院0014院0016院00时刻330320310300290280晴天集热器出口温度多云集热器出口温度晴天平均地温多云平均地温表 3系统的全天性能评估参数Table 3 All day performance evaluation parameters of the system工况晴天多云辐照量/MJ708.77414.86运行时长/h7.35.4集热量/MJ263.07128.73集热效率/%37.1131.03储热量/MJ252.91120.79储热效率/%96.1493.83太阳能储热率/%35.6829.12平均光伏利用效率/%78.6086.01窑1184窑可再生能源2023袁41渊9冤由表3 可以看出袁晴天系统运行时间较长袁热性能较好袁集热效率尧储热效率及太阳能储热率分别比多云天气高19.59%袁2.13%和22.01%袁 多云天系统运行时间较短袁热性能略差于晴天袁但平均光伏利用效率比晴天高9.42%遥 在泵启动前集热器处于闷晒状态袁水温虽然升高袁但散热量较大袁因此闷晒时间越长袁太阳能集热效率越低遥 此外袁多云天启动较晚袁运行时间较短袁集热器收集到的热量及储至地下的热量较少袁 导致多云天的系统全天热性能低于晴天遥根据电性能分析袁晴天辐照度大于750 W/m2时袁辐照度越大袁光伏利用效率越低袁 而多云天全天辐照度均在750 W/m2以下袁因此多云天的平均光伏利用效率要高于晴天遥同日运行光伏直驱的太阳能跨季节储热系统与温差控制式8太阳能跨季节储热系统袁两系统全天热性能对比如表4 所示遥 晴天光伏直驱式系统集热效率及太阳能储热率分别较温差控制式系统高8.88%和6.56%曰多云天光伏直驱式系统集热表 4不同系统集热性能对比Table 4 Comparison of heat collection performance ofdifferent systems系统控制方式光伏直驱式温差控制式9工况晴天多云晴天多云集热效率/%37.1131.0328.2323.68太阳能储热率/%35.6830.1429.1222.85效率及太阳能储热率分别较温差控制式系统高7.35%和7.29%遥 可以看出袁光伏直驱的太阳能跨季节储热系统全天热性能优于温差控制式系统遥3.4 集热/储热流量比对系统性能影响试验共设置了0.8袁0.9 和1.0 共3 种集热/储热流量比袁分别进行系统运行试验袁选取3 d 的试验数据进行对比分析袁其中袁太阳能储热率的相对偏差计算式为着cs=浊csmax-浊csmin浊csmin渊6冤式中院着cs为太阳能储热率相对偏差曰浊csmax为最大太阳能储热率曰浊csmin为最小太阳能储热率遥表5 为不同集热/储热流量比下系统热性能对比遥由表5 可以看出袁改变集热/储热流量比对系统热性能的影响较小袁 太阳能储热率相对偏差最大仅为0.28%遥这是由于加入旁路分流导致的遥根据图2 系统结构袁改变集热/储热流量比是通过加入旁路分流阀袁调节集热流量实现的遥集热流量越小袁集热器出口水温越高袁加入旁路分流后袁由于旁路内水温较低袁 其与集热器流出的高温水汇合后袁降低了管道内水温袁导致地埋管进口水温变化小袁而地埋管循环流量基本恒定遥由式渊2冤和式渊3冤可知袁地埋管内水的换热量变化不大袁因此袁不同集热/储热流量比下地埋管内水的换热能力基本接近遥通过上述分析袁与传统太阳能跨季节储热系统不同袁 光伏直驱的太阳能跨季节储热系统集热流量尧储热流量变化对系统热性能影响不大袁在实际设计时无需针对二者进行独立设计遥 但是本系统仅对单根地埋管的简单系统进行试验袁 对于多根地埋管的大型系统袁 上述结论是否适用仍需深入探究遥3.5 系统优化方向图8 为集热器出口温度与平均地温的温差变化趋势遥由图8 可以看出袁 晴天水泵启动时集热器出口温度与平均地温温差约11.3 K袁 水泵停止时温差为14.6 K曰 多云天水泵启动时集热器出口温度与平均地温温差约14.8 K袁 水泵停止时温差为12.1 K袁水泵停止运行后仍有一定的储热潜力遥降低水泵停止辐照度可延长水泵的工作时间袁进一步利用结束时的储热潜力袁但降低水泵停止辐照度的同时也会降低水泵的启动辐照度袁而水泵在较低的辐照度启动后袁集热器进尧出口温度差也将变小袁导致集热效率降低遥 另外袁通过电性能分析可知袁系统在辐照度超过750 W/m2时存在光伏利用效率较低的问题袁 若想增大该条件下光伏利用效率袁势必要减小光伏电池的容量袁这会引起水泵启动辐照度的提高袁 造成系统热性能降低等问题遥 综上袁为兼顾系统热性能与电性能袁可得出系统下一步工作方向院 考虑适当增大光伏电池容量或引入蓄电池等储能装置袁 延长系统运行时间袁提高太阳能利用率袁进行水泵启停辐照度的优化设计遥4结论经过光伏直驱的太阳能跨季节储热系统典型工况运行及变集热/储热流量比运行试验袁分析试验结果袁得到以下结论遥淤本系统所用直流水泵通过2.45 m2光伏电表 5不同集热/储热流量比下系统热性能Table 5 Thermal performance of the system under differentheat collection/storage flow ratio集热/储热流量比0.80.91.0集热效率/%36.8837.0437.11储热效率/%96.0596.3896.14太阳能储热率/%35.4235.7035.68图 8晴天及多云天集热器出口温度与平均地温温差Fig.8 Temperature difference between collector outlettemperature and average ground temperaturein sunny and cloudy days晴天多云8院0010院0012院0014院0016院00时刻242016128窑1185窑王恩宇袁等光伏直驱的太阳能跨季节储热系统试验研究窑1186窑可再生能源2023袁41渊9冤池直接驱动袁于辐照度420 W/m2时启动袁并在超过750 W/m2时稳定运行袁运行最小辐照度要求约为350 W/m2遥 相较于传统系统袁本试验系统利用光伏电池影响水泵输入功率进而影响系统性能袁不需要控制系统袁简化了系统结构袁又避免了市电的消耗袁将运行成本降到最低袁提高了太阳能利用率遥于由系统全天性能分析可知袁 晴天系统热性能较好袁集热效率尧储热效率及太阳能储热率比多云天气高19.59%袁2.13%袁22.01%袁 多云天系统热性能略差于晴天袁 但光伏利用效率较晴天高9.42%遥 相较于温差控制式系统袁光伏直驱的太阳能跨季节储热系统太阳能储热率更高袁 在晴天与多云天分别高6.56%及7.29%遥盂对于本文设计的小型光伏直驱的太阳能跨季节储热系统袁集热/储热流量比对系统热性能影响较小袁太阳能储热率相对偏差最大仅为0.28%遥但对于大型系统袁集热尧储热流量大小需根据实际需求设计遥榆增大光伏电池容量及添加蓄电池均能使水泵提前启动袁延后停止袁从而延长系统运行时间袁增大集热量和储热量袁实现太阳能储热率的提高遥光伏直驱式系统应着重于光伏电池容量的优化及蓄电池等储能装置的设计袁 更有效地储存太阳热能遥本文进行了光伏直驱的太阳能跨季节储热系统试验袁从中得到部分规律性的结论遥但上述结论是基于本文设计的小型简单系统得到的袁 其是否适用于大型复杂系统需要进一步的探究遥参考文献院1Rad F袁Fung A袁Rosen M.An integrated model fordesigningasolarcommunityheatingsystemwithborehole thermal storageJ.Energy for SustainableDevelopment袁2017袁36院6-15.2Naranjo-MendoaC袁OyinlolaM袁WrightA袁etal.Experimental study of a domestic solar-assisted groundsource heat pump with seasonal underground thermalenergy storage through shallow boreholes J.AppliedThermal Engineering袁2019袁162渊114218冤院1-15.3杨华袁周丹袁齐承英袁等.太阳能跨季节储热耦合热泵系统性能影响因素分析J.河北工业大学学报袁2010袁39渊2冤院83-87.4王恩宇袁李想袁王孟袁等.太阳能辅助地源热泵系统运行策略研究J.可再生能源袁2017袁35渊7冤院998-1006.5左春帅袁樊海鹰袁王恩宇.太阳能跨季节储热供热系统性能研究J.华电技术袁2020袁42渊11冤院44-50.6Li X X袁Wang Z F袁Li J P袁et al.Comparison of controlstrategies for a solar heating system with undergroundpit seasonal storage in the non-heating seasonJ.Journalof Energy Storage袁2019袁26渊100963冤院1-12.7Saloux E袁Candanedo J A.Optimal rule-based control forthemanagementofthermalenergystorageinaCanadian solar district heating system J.Solar Energy袁2020袁207院1191-1201.8沈云祥.单机组双地埋管群太阳能-地源热泵系统运行策略研究D.天津院河北工业大学袁2017.9丛小青袁贾自强袁袁丹青袁等.太阳能光伏水泵系统损失分析与优化设计J.可再生能源袁2011袁29渊1冤院81-85.10 FiratogluZA袁YesilataB.Newapproachesontheoptimization of directly coupled PV pumping systemsJ.Solar Energy袁1998袁77渊1冤院33-40.11 Fu H D袁Li G Q袁Li F B.Performance comparison ofphotovoltaic/thermal solar water heating systems withdirect-coupled photovoltaic pump袁 traditional pumpand natural circulationJ.Renewable Energy袁2019袁136院463-472.12 JiJ袁WangYQ袁YuanWQ袁etal.Experimentalcomparison of two PV direct-coupled solar waterheating systems with the traditional systemJ.AppliedEnergy袁2014袁136院110-118.13 BaiY袁FraisseG袁WurtzF袁etal.Experimentalandnumerical study of a directly PV-assisted domestic hotwater systemJ.Solar Energy袁2011袁9渊85冤院1979-1991.Experimental study on the solar seasonal storage systemdirect-driven by photovoltaicWang Enyu1袁2袁3袁 Cheng Yongchang1袁 Zhang Xueyou1袁 Shen Haixiao1袁 Wang Yu1渊1.School of Energy and Environmental Engineering袁 Hebei University of Technology袁 Tianjin 300401袁 China曰2.Hebei Key Laboratory of Thermal Science and Energy Clean Utilization袁 Tianjin 300401袁 China曰 3.Tianjin KeyLaboratory of Clean Energy and Pollution Control袁 Tianjin 300401袁 China冤Abstract院 Aiming at the problems of complex control and high electrical consumption in solarseasonal storage system袁 solar seasonal storage system direct-driven by photovoltaic is proposed袁and a test platform is built to investigate the electrical and thermal performance of the systemunder different working conditions.The test results show that the solar seasonal storage systemdirect-driven by photovoltaic does not require complex control system access and municipal powerconsumption袁 and the photovoltaic cell affects the system flow by affecting the input power of thewater pump.The system is driven by2.45m2solar cell and activated at a solar irradiance of420W/m2.When the solar irradiance is less than750W/m2袁 the flow rate changes have a same trendwith the solar irradiance曰 when it is greater than750W/m2袁 the flow rate tends to be stable.Thesystem has better thermal performance than the traditional temperature difference control system.The solar heat storage rates of the system in sunny and cloudy days are35.68%and29.12%respectively袁 which are6.56%and7.29%higher than the traditional temperature difference controlsystem袁 and the average photovoltaic efficiency is78.60%and86.01%respectively.The change ofheat collection/storage flow ratio has little impact on the system performance袁 attention should bepaid to the reasonable and optimal design of pump start-stop irradiance and the inclusion ofenergy storage devices such as batteries.Key words院 solar storage曰 seasonal storage曰 PV direct-drive曰 PV pump曰 variable flow窑1187窑王恩宇袁等光伏直驱的太阳能跨季节储热系统试验研究