تاثیر مستقیم خنک کننده ترموالکتریک در کارایی پنل های فتوولتاییک

امروزه با افزایش گازهای گلخانه ای و گرمایش زمین بیش از پیش توجه جامعه جهانی به استفاده از انرژی های تجدیدپذیر افزایش یافته است. در این بین استفاده از انرژی خورشیدی و تولید برق از سیستم های فتوولتاییک نیز از جایگاه ویژه ای برخوردار است. از طرفی پنل های فتوولتاییک دارای بازده پایین می باشند و برای افزایش بازده می توان با متمرکز ساختن نور خورشید بر آن ها بازده را افزایش داد که این کار باعث تولید انرژی حرارتی بیش از حد در این سلول ها و بالا رفتن دمای آن ها خواهد شد. با افزایش دما، بازده الکتریکی آن ها کاهش می یابد. لذا نیاز به سیستم خنک کننده می باشد. تمامی سیستم های خنک کننده با تکیه بر سیال عامل کار می کنند. با توجه به اینکه المان های ترموالکتریکی، توانایی تامین قابلیت های مشابه بدون نیاز به قطعات و فضای زیاد دارند، هدف از تحقیق حاضر بررسی تاثیر سیستم خنک کننده ترموالکتریکی در کارایی پنل های فتوولتاییک می باشد. در این مطالعه، شبیه سازی حرارتی پنل خورشیدی با استفاده از میز کار انسیس مطالعه می شود. مراحل ترتیبی اجرا شده در شبیه سازی حرارتی پنل خورشیدی عبارتند از: مدل هندسی، مش گذاری، شرایط مرزی تنظیمات، راه حل و نتایج. نتایج شبیه سازی نشان می دهد دمای سطح پنل بالای تجربی با ترموالکتریکی از مقدار حداقلی 40.1 درجه سانتیگراد در ساعت 8 صبح تا مقدار مفرط 54.5 درجه سانتیگراد در ساعت 1 بعدازظهر تغییر می کند در حالی که در مورد بدون ترموالکتریک از مقدار حداقلی 42.7 درجه سانتیگراد در ساعت 8 صبح تا مقدار مفرط 68.2 درجه سانتیگراد در ساعت 1 بعداز ظهر تغییر می کند. همچنین دمای سطح پنل بالای شبیه سازی شده با ترموالکتریکی از مقدار حداقلی 40.5 درجه سانتیگراد در ساعت 8 صبح تا مقدار مفرط 63.6 درجه سانتیگراد در ساعت 1 بعد از ظهر تغییر می کند. از نمودار روشن است که دمای سطح شیشه بالا در پنل خورشیدی بدون ترموالکتریکی نسبت به پنل خورشیدی با دستگاه ترموالکتریک بیشتر است.

Keywords:

سیستم خنک کننده , ترموالکتریک , پنل فتوولتاییک , انسیس فلوینت