مقایسه تئوری عملکرد حرارتی و الکتریکی طرح‌های مختلفکلکتور فتوولتائیک - حرارتی نوع ورق و لوله برای سیال آب

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب، تهران، ایران

2 عضو هیئت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب

doi
10.22060/mej.2020.17344.6578
چکیده

هدف از این مقاله، مقایسه عملکرد الکتریکی و حرارتی طرح‌های مختلفی از کلکتور ترکیبی فتوولتائیک – حرارتی است. مزیت مهم کلکتورهای فتوولتائیک - حرارتی نسبت به مدول‌های فتوولتائیک مرسوم، کاهش دمای مدول و افزایش راندمان تولید الکتریسیته آن است. از طرفی استفاده از این روش منجر به تولید حرارت و الکتریسیته در یک دستگاه و در نتیجه کاهش سطح مورد نیاز برای نصب کلکتور و مدول می‌شود. در تحقیق حاضر راندمان الکتریکی و حرارتی چند طرح متفاوت از یک کلکتور ترکیبی فتوولتائیک - حرارتی که از آب برای خنک کردن آن استفاده شده مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور بررسی و تعیین اثرات پارامترهای هندسی بر عملکرد کلکتور فتوولتائیک - حرارتی، مدل‌سازی حرارتی مدول فتوولتائیک و هشت طرح متفاوت از کلکتور ترکیبی فتوولتائیک - حرارتی نوع ورق و لوله با طرح‌های لوله مارپیچی (مقطع گرد) و لوله موازی (مقاطع گرد، مربعی و مستطیلی) به صورت تئوری و به کمک نرم‌افزار متلب انجام شده است. بر طبق نتایج به دست آمده از این تحقیق، طرح ورق و لوله با مقطع گرد کمترین و مقطع مستطیلی دارای بیشترین راندمان حرارتی و کل است. همچنین وجود پوشش شیشه‌ای سبب کاهش راندمان الکتریکی و افزایش راندمان حرارتی و انرژی حرارتی کل می‌شود.