تحلیل اثر هندسه جاذب گرمایی با بکارگیری مبردهای نانوسیال و مواد تغییر فاز دهنده میکروکپسوله بر عملکردهای پنل های فتوولتایی-گرمایی

در این مقاله به منظور بهبود عملکرد پنل فتوولتایی-گرمایی از طریق مدیریت گرما، اثر چهار هندسه مختلف برای لوله های خنک کن شامل لوله دایروی مستقیم، لوله دایروی موج سینوسی، مجرای مستطیلی زیکزاکی، مجرای مستطیلی پله ای، و همچنین اثر نوع مبرد، و میزان دبی مبرد بر توزیع دمای پنل و راندمان الکتریکی و گرمایی آن از طریق مدلسازی عددی بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که مجرای پله ای بهترین عملکرد را دارد، به طوریکه راندمان گرمایی و الکتریکیش به ترتیب ۲/۱۵% و ۲/۲% نسبت به لوله دایروی مستقیم افزایش یافته است. البته میزان افت هد نیز در مجرای پله ای ۶/۲ برابر نسبت به لوله دایروی مستقیم افزایش داشته است. نتایج همچنین حاکی از آن است که استفاده از سیال با مواد تغییرفاز دهنده ی میکرو کپسوله شده سبب افزایش راندمان گرمایی تا حدود ۴۰% نسبت به آب می شود در حالیکه استفاده از نانوسیال نقره حدود ۲۸% راندمان گرمایی را بهبود می بخشد. افزایش دبی مبرد نیز سبب بهبود ضریب انتقال گرما شده که منجر به کاهش میانگین دمای سطح پنل حدود oC۴/۶ و oC۵/۷ به ترتیب در لوله دایروی مستقیم و مجرای پله ای  می شود.

Keywords:

جاذب گرمایی , پنل های فتوولتایی-گرمایی , مواد تغییرفاز دهنده ی میکرو کپسوله شده , نانوسیال , راندمان