بهره مندی از انرژی خورشیدی برای تولید همزمان گرما و برق با استفاده از سیستم های خورشیدی

در این مقاله که دیدگاه جدیدی است می خواهیم دو نوع متفاوت و کاربردی (نوع A و نوع B) سیستم های تولید همزمان گرما و برق را مورد تحلیل و ارزیابی قرار بدهیم. در نوع A، که سیستم فتوولتاییک-گرما (PVT) نامیده می شودف مدول فتوولتاییک (PV) با مونوکریستالین (Si) سلول خورشیدی ساخته شده است و از کلکتور حرارتی لوله-صفحه استفاده کرده ایم. سیستم فتوولتاییک-گرما (PVT) ترکیبی از پانل فتوولتاییک (PV) و کلکتور حرارتی برای تولید همزمان گرما و برق است. سلول های خورشیدی در حین تولید برق دمایشان افزایش یافته و راندمان آنها کاهش می یابد به همین خاطر برای جذب گرمای آنها و افزایش راندمان و تولید انرژی حرارتی از کلکتورهای خورشیدی بهره می گیریم. عملکرد این سیستم فتوولتاییک -گرما بر اساس بازده حرارتی و بازده فتوولتاییک ارزیابی شده است. بازده حرارتی و بازده فتوولتاییک به ترتیب برای این نوع 40/7% و 11/8% سنجیده شده است. با مقایسه بازده الکتریکی مدول فتوولتاییک با کلکتور حرارتی و بدون آن مشاهده می شود که متوسط بازده در سیستم هایی که کلکتور حرارتی دارند 0/4 درصد بیشتر از سیستم های فتوولتاییک نرمال بدون کلکتور حرارتی است. در نوع Bف سیکل رانکین که با یک سیال آلی کار می کند به جای استفاده از سوخت های فسیلی برای تولید گرما، از یک گرمکن خورشیدی استفاده کرده است. سیکل رانکین با سیال آلی (ORC) برای تولید برق از منابع دما پایین مثل انرژی خورشیدی بسیار مفید است (دما کمتر از 120 درجه سلسیوس) . در این نوع سیستم از سیال R-245a استفاده شده است. این سیستم می تواند انرژی برق و آب گرم بهداشتی مورد نیاز یک خانه معمولی را در طول یک روز (24 ساعت) فراهم کند. بازده حرارتی برای این نوع در ساعت های آفتابی 14/35% و در ساعت های غیرآفتابی 9/6% می باشد. سیستم های فتوولتاییک در مقایسه با ORC بسیار آرام و ساکت کار می کنند و در حین کار هیچ صدایی تولید نمی کنند و این سلول ها دارای قابلیت اعتماد بسیار بالایی بوده و به آسانی نصب می شوند و هیچگونه آلودگی زیست محیطی تولید نمی کنند. هدف استفاده از انرژی خورشیدی همیشه در دسترس بودن این انرژی و حفظ محیط زیست برای داشتن جهانی پاک می باشد.

Keywords:

انرژی خورشیدی , سیستم فتوولتاییک-گرما , سیستم ORC , گرمکن خورشیدی , انرژی حرارتی