تحلیل انرژی و اگزرژی سامانۀ فتوولتائیک حرارتی (PV/T) با جریان آب

نویسندگان

1 استادیار مهندسی مکانیک، پژوهشگاه صنعت نفت، تهران، ایران

2 کارشناس ارشد مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران غرب، تهران، ایران

3 کارشناس ارشد مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

doi
10.22034/ijche.2023.355891.1229
چکیده

در این مطالعه عملکرد یک سامانۀ فتوولتائیک حرارتی خورشیدی بررسی شده‌‌است. مطالعۀ عددی با کدنویسی در نرم‌افزار متلب و با حل هم‌زمان معادلات مربوط‌به بخش الکتریکی و حرارتی انجام گرفته‌‌است که امکان انجام بررسی‌های مختلف برروی سامانه را فراهم می‌سازد. مطالعۀ عددی دارای سه بخش مطالعۀ مشخصه‌ای عوامل محیطی، عملکرد سامانه در یک روز و در یک سال است.با افزایش سرعت باد از صفر تا 14 متر بر ثانیه، بازده الکتریکی حدود 4% افزایش، بازده حرارتی حدود 22% کاهش و بازده کلی سامانه 18% کاهش می‌یابد؛ بنابراین امکان تغییرات شدیدی در عملکرد سامانه با تغییرات سرعت باد وجود دارد. با افزایش میزان تابش از 350 تا 1050 وات بر مترمربع بازده الکتریکی، حرارتی و بازده کلی به‌ترتیب 1% کاهش، 16% افزایش و 14 % افزایش را نشان می‌دهد. با فرض افزایش دمای محیط از 5 تا 60 درجۀ سلسیوس، بازده انرژی الکتریکی 5/2% کاهش، بازده حرارتی حدود 0.5% افزایش و بازده کلی حدود 2% کاهش می‌یابد. هم‌چنین، نتایج نشان می‌دهند که توان خروجی حرارتی سامانۀ فتوولتائیک حرارتی مورد بررسی بین 280 تا 460 وات و توان خروجی الکتریکی بین 120 تا 190 وات در طول سال تغییر می‌کند.