光伏/光热一体化系统(PV/T-photovoltaic/thermal)是将太阳能光电与光热技术相结合,大幅提高太阳能利用效率的一种能源系统,本课题的研究对促进我国可再生能源应用,实现能源的可持续发展具有重要意义。本课题提出了考虑水泵耗电的太阳能光伏/光热一体化系统的实际综合效率指标;利用吹胀微流道式PV/T太阳能系统实验平台,研究了上海地区冬季、春季PV/T系统实际综合效率与PV/T组件的地面倾斜角、循环水流量之间的变化规律,优化系统运行方式;利用CFD数值模拟的方法将PV/T组件内吹胀微流道换热器结构进行了优化。根据实验和数值模拟得出以下结论:1.在冬季实验中,先以18°倾斜角作为实验初始条件,循环水流量在60 L/h、80 L/h、100 L/h递增过程中,系统实际综合效率分别是43.31%、47.08%、37.96%;春季实验同理,系统实际综合效率分别43.52%、48.96%、41.32%。当实验倾斜角为25°和32°时,系统实际综合效率也均呈现先上升后下降的趋势。实验结果表明,80L/h循环水流量是本系统较优参数。2.在80 L/h循环水流量运行条件下,冬季实验中,PV/T组件倾斜角从18°增至25°再至32°,系统实际综合效率从47.08%上升至56.71%再下降到52.48%;春季实验同理,系统实际综合效率从48.96%上升至52.1%再增加到59.38%。实验结果表明,不同季节在测试范围内增大PV/T组件倾斜角导致系统实际综合效率不同,系统较优倾斜角也不一致。冬季较优倾斜角是25°,春季是32°。3.冬季实验中,在80 L/h循环水流量和25°倾斜角的运行条件下,系统实际综合效率最高,达到56.71%;春季实验中,以80 L/h循环水流量和32°倾斜角的条件运行,系统实际综合效率最高,结果为59.38%。4.优化后的对称微流道模型可有效地改善速度场分布,流道热通量相比于非对称结构提升50.23%。本课题的研究成果是为吹胀微流道式PV/T系统春、冬季运行优化和结构优化提供基础实验支持和数值模型参考。对同类型的PV/T系统研发和推广具有实验指导意义和工程应用价值。