ساخت و شبيه سازي سيستم بازيافت انرژي خورشيدي با استفاده از فناوري ترموالكتريك

Construction and simulation of solar energy recovery system with thermoelectric technology

اين پژوهش، سيستم بازيافت انرژي خورشيدي را كه از سه بخش اصلي شامل يك ترموالكتريك ژنراتور، يك عدسي محدب و يك هيتسينك حرارتي تشكيل شده را ارائه مي نمايد. مهمترين ويژگي سيستم بازيافت ارائه شده، ساختار و طراحي ساده، بدون پيچدگي و قيمت مناسب آن مي باشد كه در طراحي سيستم بازيافت، يك سمت ترموالكتريك توسط انرژي خورشيد گرم و سمت ديگر ترموالكتريك توسط هيتسينك كه در معرض آب يك رودخانه قرار دارد، خنك مي شود. گراديان دما در دو سمت ترموالكتريك ايجاد شده كه اين امر بازيافت انرژي خورشيدي، در نتيجه ولتاژ و توان الكتريكي را به همراه خواهد داشت. براي ارزيابي سيستم ارائه شده در جهت بازيافت انرژي خورشيدي، پس از ساخت آن، تمامي داده ها و پارامترهاي اثرگذار در دو سمت ترموالكتريك ژنراتور در حين آزمايش در هر ده دقيقه ثبت شده و سپس سيستم بازيافت و اطلاعات ثبت شده در نرم افزار حلگر معادلات مهندسي به صورت كد، شبيه سازي شده اند. بر اساس آزمايش هاي عملي ماكزيمم ولتاژ خروجي مدار بازيافت در اختلاف دماي 25 درجه سانتي گراد، 229 ميلي ولت گزارش شده است.

This research presents a solar energy recovery system consisting of three main parts including a thermoelectric generator, a convex lens, and a thermal heatsink. The most important feature of the proposed recycling system is its simple structure and design, without complexity and reasonable price. In the design of the recycling system, one side of the thermoelectric is hotted by solar energy, and the other side of the thermoelectric is cooled by the heatsink which is exposed to river water. The temperature gradient is created on both sides of the thermoelectric, which recycles solar energy, resulting in voltage and electrical power. To evaluate the proposed system for solar energy recovery, after its construction, all data and effective parameters on both sides of the thermoelectric generator during the test are recorded every ten minutes, and then the recycling system and information recorded in the engineering equation solver software as codes. Based on the experimental tests, the maximum output voltage of the recycling circuit at a temperature difference of 25 ° C is reported to be 229 mV.