تحليل و شبيه سازي عملكرد يك كلكتور خورشيدي تركيبي فتوولتائيك- حرارتي با فيلتر جذب مستقيم نانو سيال

فاقد عنوان لاتين

در اين پژوهش در راستاي افزايش بازده كلي يك كلكتور خورشيدي تركيبي فتوولتائيك- حرارتي، نانوسيال هاي مختلف (طلا/آب، نقره/آب، آلومينيوم/آب و اكسيد مس/آب) به دليل داشتن خواص تشعشعي كه دارند بجاي آب خالص جايگزين شده است و با استفاده از نرم افزار متلب ميزان تشعشع جذب شده در لايه هاي مختلف نانوسيال هاي نقره و طلا با سيال پايه آب بدست آمده است. همچنين با نرم افزار تحليل ديناميك سيالاتي فلوئنت يك كلكتور PV/T با هندسه مشخص (در حالت با محفظه هوا بين كانال نانوسيال و صفحه فتوولتائيك و در حالت بدون محفظه هوا) مدل شده كه با در نظر گرفتن مدل تشعشع DO عملكرد آن در حالت هاي مختلف مانند تغيير دبي، قطر ورودي و نوع نانوذره بررسي شده است. با بكار بردن نانوسيال نقره/آب بازده حرارتي كلكتور حدود 28% نسبت به حالت آب خالص افزايش يافت و بازده الكتريكي آن نيز به مقدار 0/566% رسيد درصورتيكه در حالت آب خالص براي هندسه مورد نظر به دليل افزايش چشمگير دماي سلول فتوولتائيك بازده آن ناچيز است. افزايش دبي تا حدودي باعث كاهش دماي خروجي و صفحه فتوولتائيك مي شود و براي دبي هاي بالاتر تغيير دما ناچيز است. همچنين با افزايش قطر ورودي كانال و به عبارتي ضخامت لايه نانوسيال بازده حرارتي و الكتريكي كلكتور افزايش يافت. لازم به ذكر است كه از بين نانوسيال هاي تست شده و با در نظر گرفتن فاكتور اقتصادي نانوسيال نقره/آب بيشترين بازده را كسب كرد.

In this study, in order to increase the overall efficiency of a hybrid photovoltaicthermal collector, different Nanofluids (gold / water, silver / water, aluminum / water and copper / water oxide), due to their radiation properties replaced by pure water. Using the MATLAB software, the amount of radiation absorbed in the various layers of silver and gold Nanofluids with base fluid of water was obtained. Also, with Fluid Dynamic Analysis Software (Fluent), a PV / T collector with a specific geometry (in the case with a volume of air between the Nanofluid channel and the photovoltaic plate and in the airless compartment) is modeled, which, taking into account the DO model, yields its operation in Different modes such as fluctuations in flow rate, inlet diameter, and type of nanoparticle. By using silver / water Nanofluid, the collector's efficiency increased by about 28% compared to pure water and its electrical efficiency was 0.56%. However, in the case of pure water for the desired geometry due to a significant increase in photovoltaic cell temperature, its efficiency is nothing. Increasing the flow rate decreases the outlet temperature and photovoltaic plate, and for higher flow rate the temperature change is negligible. Also, by increasing the diameter of the channel entrance, in other words, the thickness of the Nanofluid layer, the thermal and electrical efficiency of the collector increased. It should be noted that among the Nanofluids tested and taking into account the economic factor, silver / water Nanofluid yields the highest efficiency.