بررسی و شبیه سازی سامانه های ترکیبی فتوولتائیک ترموالکتریک برای بازیابی انرژی با قابلیت به کارگیری در صنعت حمل و نقل برقی

با افزایش تقاضا برای راه حل های انرژی پایدار در حمل و نقل برقی توسعه سیستم های تولید برق خورشیدی کارآمد ضروری شده است. یکی از این راهکارها خودروهای برقی مجهز به پنل های خورشیدی خودروهای خورشیدیار هستند که امروزه مورد توجه خودروسازان بزرگ بین المللی قرار گرفته اند. این مطالعه به منظور افزایش برداشت انرژی خورشیدی در وسایل نقلیه یکپارچه شده با پنل های فتوولتائیک یک سیستم تولید توان فتوولتائیک به همراه ماژول های ترموالکتریک را با یک استراتژی نوآورانه مدیریت حرارتی، هیبریدی شامل مواد تغییر فاز دهنده و خنک کننده فعال آب ارائه می دهد. کیس های مختلفی از سیستم های فتوولتائیک ترموالکتریک شامل روش های متفاوت خنک کننده، فعال، غیرفعال و برخی به صورت ترکیبی از هر دو روش به صورت کنترل شونده بررسی شده اند. این کیس ها تحت تابش شدید خورشید (۱۰۰۰ وات بر متر مربع) و ضرایب عملکرد سیستم تبرید آب متفاوت ارزیابی شدند. شبیه سازی های دینامیک سیالات محاسباتی با استفاده از شبیه ساز انسیس فلوئنت طراحی و مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان می دهد که ادغام ماده تغییر فاز دهنده در سیستم فتوولتائیک ترموالکتریک به طور قابل توجهی دمای عملیاتی را تثبیت می کند و تولید توان خالص را تا ۴.۵ در طول پنج ساعت تابش در مقایسه با سیستم فتوولتائیک مستقل بهبود می بخشد. خنک سازی فعال با صفحات سرد بالاترین افزایش توان تولیدی را به کمک سیستم سرمایشی بهینه به همراه دارد و تا ۷.۱۶ افزایش توان را به همراه دارد. در نهایت سیستم هیبریدی کنترل شونده با ترکیب هر دو روش پایداری بهتری نشان داده و با فعال سازی متناوب خنک کننده مصرف انرژی را بهینه می کند.

Keywords:

حمل و نقل , برقی , سیستم فتوولتائیک یکپارچه شده با خودرو , سیستم هیبریدی فتوولتائیک ترموالکتریک , مدیریت حرارتی هیبریدی , مواد تغییر فاز دهنده