بررسی آزمایشگاهی تأثیر تغییر غلظت نانو سیال به عنوان خنک کننده بر راندمان کلکتور فتوولتائیک حرارتی

پانلهای فتوولتائیک بخش کمی از انرژی خورشیدی جذب شده را به انرژی الکتریکی تبدیل کرده و مابقی آن را به صورت انرژی حرارتی، که باعث بالا رفتن دمای پانل و کاهش راندمان الکتریکی آن میشود تلف میکنند. سیستمهای فتوولتائیک/حرارتی (PV/T) این انرژی حرارتی را احیا کرده و مورد استفاده قرار میدهند. در این تکنولوژی خنک کاری پانل فتوولتائیک و افزایش بازده با یکدیگر مقارن شده است. استفاده از آب و هوا برای خنک کاری پانلهای فتوولتائیک رایج است. در این تحقیق با طراحی و ساخت سیستم فتوولتائیک/حرارتی با خنک کاری نانو سیال به عنوان سیال عامل، پس از معرفی پارامترهای مؤثر بر عملکرد الکتریکی و حرارتی سیستم، به بررسی نتایج آزمایشگاهی اثر تغییر غلظت جرمی نانو سیال بر راندمان الکتریکی و حرارتی سیستم پرداخته میشود. در آزمایشها پارامترهای مختلف جوی، حرارتی و الکتریکی سیستم مانند شدت تابش خورشید، سرعت باد، دمای محیط، دمای نانو سیال ورودی، دمای نانو سیال خروجی، دمای سطح مدول فتوولتائیک، دمای صفحه جاذب، ولتاژ مدار باز و جریان اتصال کوتاه اندازه گیری شده است. با بررسی نتایج مشخص میشود که افزایش غلظت نانو سیال در ساعات میانی روز که دمای هوا و دمای سطح پانل فتوولتائیک بالا میباشند، نتیجه معکوس داشته و راندمان حرارتی نسبت به حالت 4% جرمی کاهش یافته و این کاهش در حالت جریان آرام نسبت به حالت جریان مغشوش بیشتر میباشد، چونکه سیال مقدار حرارت بیشتری از سطح پانل جذب مینماید و در نتیجه کلوخه شدن و عدم یکنواختی نانو سیال شتاب بیشتری میگیرد. در حالت استفاده از نانو سیال با غلظت 4% جرمی سیستم دارای بیشینه راندمان الکتریکی و حرارتی میباشد.

Keywords:

کلکتور , فتوولتائیک/حرارتی , انرژی , راندمان حرارتی و الکتریکی