能源短缺和环境污染成为当今社会面对的两大难题,以可再生能源为主的新型能源的开发利用成为未来多样化能源结构的主流。在这种背景下,光伏发电技术和半导体制冷/制热技术因其独特的优势得到了不断的发展。本文将太阳能光伏发电技术和热电制冷/制热技术相结合,设计了一种新型光伏热电新风机。该新风机利用光伏电池板输出的电能驱动热电模块工作,光伏组件背部设有空气通道,在冬季,室外新风流经该空气通道带走光伏电池板产生的热量,新风自身得以预热,再经过热电模块热端加热后送入室内,室内排风经热电模块冷端排出,既实现了对太阳能的光电光热主动综合利用,又回收了排风余热。本文首先建立了光伏发电模型,计算出实际太阳辐射强度和温度下光伏组件的发电功率和发电效率。其次,采用类区域简化模型方法,建立通风式光电光热组件传热模型,用有限差分数值模拟方法求解模型;采用热电芯片内参数动态计算法,建立热电模型。然后,耦合光电光热组件传热模型和热电模型,并定义两种系统,评价光伏热电新风机的冬季制热性能。最后,通过选取实测日室外环境参数进行数值模拟,分析了热电模块输入电压分别为4V、5V、6V时新风机的性能,通过与无新风预热系统进行对比,研究室外新风经预热对热电新风机性能的影响。模拟结果表明:在冬季,新风经光电光热组件预热后温度升高,在太阳辐射最强时间段,空气通道内空气进出口温差最大可达1.81℃;太阳辐射强度为784.76W/m~2时,光伏电池板发电功率为99.04W/m~2,发电效率为12.62%;有新风预热的新风机的系统制热系数为2.98~3.35,无新风预热的系统制热系数为2.93~3.03,可见本文的新风机利用光伏电池板产生的热量预热新风,实现了余热的回收利用,具有较好的性能优势。电压越高,冷热端热流密度越大,热电芯片的冷热端温差也越大,从而制热系数越小,反之,亦然。在满足需求的前提下,选用较小的输入电压,系统性能更佳。