مدلسازی و شبیه سازی یک ردیاب خورشیدی با پنل دوطرفه: مطالعۀ موردی شهر تهران
نویسندگان
1 کارشناسی ارشد مهندسی سیستمهای انرژی، دانشکدۀ مهندسی انرژی، دانشگاه شریف، تهران، ایران
2 کارشناسی ارشد مهندسی مکاترونیک، دانشکدۀ مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران
3 کارشناسی ارشد مهندسی سیستمهای انرژی، دانشکدۀ مهندسی مکانیک، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران
4 دکترای تخصصی، گروه پژوهشی انرژی و محیط زیست مبنا، تهران، ایران
5 کارشناسی ارشد مهندسی برق، دانشکدۀ مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران
doi
10.22059/ses.2024.379035.1078چکیده
با توجه به اینکه ایران یکی از کشورهای غنی از منابع انرژی است، بهرهگیری از انرژیهای تجدیدپذیر نظیر انرژی خورشیدی میتواند به کاهش وابستگی به منابع فسیلی و کاهش اثرات مخرب زیستمحیطی کمک کند. در این مقاله، به بهبود کارایی و انرژی استحصالی یک سیستم فتوولتائیک خورشیدی از طریق بهکارگیری ردیاب خورشیدی و پنلهای دوطرفه، به عنوان بهبود در عناصر اساسی یک سیستم و نیروگاه خورشیدی فتوولتائیک، پرداخته شده است. با انجام محاسبات مکانیکی و مدلسازی، وزن سازه به کمترین مقدار ممکن برای یک نیروگاه خورشیدی 5 کیلوواتی تحت شرایط پژوهش، کاهش یافته است. همچنین، با شبیهسازی سیستم فتوولتائیک در چهار حالت مختلف با نرمافزار PVsyst، نشان داده شده که میزان انرژی استحصالی برای حالتی که پنل دوطرفه و ردیاب خورشیدی استفاده شود، به اندازۀ 5/22 درصد بیشتر از حالت اول است. در انتها با انجام مطالعات اقتصادی و پارامترهای بهدستآمده، نتیجه شد که هزینۀ سرمایهگذاری و انرژی استحصالی سالانه حالت چهارم (طرح پیشنهادی پژوهش حاضر) نسبت به حالت دوم، 1/7 درصد و 4/2 درصد بیشتر است. یک سیستم فتوولتائیک با پنل دوطرفه و سازۀ متحرک (ردیاب) نسبت به حالت اول (پنل یکطرفه و سازۀ ثابت)، دارای کارایی و انرژی استحصالی بیشتری است.