حمیدرضا گرشاسبی - دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اصفهان، اصفهان
ابراهیم افشاری - دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران
مسعود ضیائی راد - استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اصفهان، اصفهان

افزایش هزینه تامین انرژی و توان، کاهش منابع طبیعی مانند سوخت های فسیلی و موضوع گرمایش جهانی، همگی منجر به نیاز برای توسعه سیستم های انرژی پاک پیشرفته شده اند. هیدروژن، کهیک منبع انرژی پاک محسوب می شود را میتوان با استفاده از انرژی الکتریکی خورشیدی حاصل از ماژول های فتوولتاییک، به منظور الکترولیز آب و بدون انتشار کربن تولید نمود. در این مقاله به طراحی و مطالعه یک سیستم تولید توان ترکیبی فتوولتاییک پیل سوختی الکترولایزر برای تامین توان الکتریکی و گرمایی در مناطق دورافتاده ی بدون دسترسی به شبکه برق سراسری پرداخته می شود. این سیستم که در آن باتری ها به دلیل مشکلاتی از قبیل قیمت بالا و ظرفیت محدود حذف شده اند، شامل پنل های خورشیدی، پیل سوختی غشا پلیمری، الکترولایزر، سیستم مدیریت توان، مبدل گرمایی و مخزن ذخیره هیدروژن است و از گرمای اضافی حاصل از پیل سوختی در آن، برای تامین آب گرم خانه های روستایی استفاده می شود. انرژی الکتریکی حاصل از ماژول ها در طول روز توان الکتریکی مصرفی را تامین می نماید و بخش اضافی آن به صورت هیدروژن ذخیره می شود تا در زمان کاهش یا عدم توان خورشیدی توان مورد نیاز را تامین نماید. طراحی نهایی سیستم یک سامانه ۲ / ۳۲ کیلو واتی است که این سامانه باید توان خانه های روستایی، توده الکترولایزر با توان مصرفی کل ۲۶ کیلووات، دو پمپ آب برای تامین چرخه آب گرم و سرد خانه ها با مجموع توان مصرفی ۵ / ۷ کیلووات و همچنین پمپ آب ۵ / ۰ کیلوواتی برای تامین آب تغذیه الکترولایزر را فراهم کند.

فتوولتاییک، پیل سوختی، الکترولایزر، سیستم تولید توان پراکنده، هیدروژن