ارزیابی عملکرد فنی-اقتصادی یک سیستم هایبرید فتوولتائیک با متمرکزکننده و سیکل رانکین آلی برای تولید همزمان برق و حرارت
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی انرژیهای نو و محیط زیست، دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران، تهران، ایران
2 دانشیار، گروه مهندسی انرژیهای نو و محیط زیست، دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران، تهران، ایران
3 دانشیار، گروه مهندسی انرژیهای نو و محیط زیست، دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران، تهران، ایران
4 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی انرژیهای نو و محیط زیست، دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران، تهران، ایران
doi
چکیده
برای استفاده بیشتر از تابش خورشیدی، از متمرکزکنندههای اپتیکی استفاده میشود که این کار در کنار مزیت استفاده بیشتر از تابش خورشید، معایبی نیز دارد. یکی از معایب بزرگ و اصلی این روش، بالا رفتن بیش از حد دمای پنل به علت متمرکز شدن تابش بر روی آن است. برای کاهش دمای پنلهای خورشیدی از فناوری خنکسازی به وسیله یک سیال عامل (معمولا آب) استفاده میشود. دمای سیال عامل پس از خنکسازی بالا رفته و میتوان از حرارت آن در فصول سرما برای مصارف گرمایشی و در فصول گرما برای تولید الکتریسیته از طریق فناوری سیکل رانکین آلی استفاده نمود که این کار راندمان کلی سیستم را به طور چشمگیری افزایش میدهد. کارکرد کلی سیستم به این گونه است که ابتدا قسمتی از تابش متمرکز خورشید در پنل فتوولتائیک به انرژی الکتریکی تبدیل شده و مابقی انرژی به صورت حرارتی است که قسمتی از آن توسط انتقال حرارت همرفت و تابش از خود سیستم به محیط ساطع شده و بقیه حرارت توسط سیال عامل در فصول سرما به سیستم گرمایشی و در فصول گرما جهت تولید الکتریسیته از پنل به سیکل رانکین آلی منتقل میشود که این حرکت سیال باعث چرخش توربین و تولید الکتریسیته میگردد. نتایج نشان میدهد که برای هزینه سرمایهگذاری سیکل رانکین به میزان 2000 دلار بر کیلوات مقدار زمان برگشت سرمایه 3.58 سال و برای هزینه سرمایهگذاری سیکل رانکین به میزان 3500 دلار بر کیلوات مقدار زمان برگشت سرمایه 5.81 سال به دست میآید.
