ارزيابي عملكرد دو جمع‌كننده فتوولتائيك-حرارتي با استفاده از روش المان محدود

در كنار سامانه‌هاي فتوولتائيك كه انرژي تابشي خورشيد را به طور مستقيم به برق تبديل مي‌كنند، سامانه‌هاي فتوولتائيك-حرارتي قابليت توليد هم‌زمان برق و گرما را دارند. در اين تحقيق، عملكرد دو نوع جمع‌كننده فتوولتائيك-گرمائي شامل صفحه-لوله‌اي و پره‌اي با استفاده از روش المان محدود و نرم‌افزار ANSYS بررسي شده است. اثر تغيير دبي هوا و شدت تابش خورشيد بر دماي كاري، بازده حرارتي و الكتريكي دو نوع جمع‌كننده تركيبي فتوولتائيك-گرمائي بررسي شد. مشاهدات تحقيق نشان داد با افزايش شدت تابش از 500 به 1100 وات بر مترمربع، دماي ميانگين سلول در جمع‌كننده صفحه لوله‌اي 9/84 درجه سلسيوس و در نوع پره‌دار 8/87 درجه سلسيوس افزايش يافت. افزايش دبي سيال عبوري از 0/03تا 0/09 كيلوگرم بر ثانيه، موجب كاهش 16/3 درجه سلسيوسي در دماي ميانگين سلول نوع صفحه-لوله‌اي و 9/68 درجه سلسيوسي در نوع پره‌دار گرديد. بيشترين بازده الكتريكي به دست آمده، مربوط به نوع پره‌اي در دبي جرمي هواي kg/s0/09 و شدت تابش W/m2 500 برابر 11/98 درصد به دست آمد. بالاترين بازده حرارتي محاسبه شده مربوط به جمع‌كننده صفحه-لوله‌اي در دبي kg/s0/09 و شدت تابش W/m2 500 برابر 80/06درصد مشاهده گرديد.