مطالعه تلفیق سلول فتوولتاییک با مواد تغییر فازدهنده و ژنراتور ترموالکتریک جهت قابلیت تولید شبانه روزی برق برای تامین روشنایی معابر شهر اردبیل

در این مقاله طرح جدیدی از سیستم های فتوولتاییک ارائه شده است که علاوه بر توانایی تولید برق در طول روز توانایی بهره مندی از حرارت اتلافی سیستم برای تولید برق در هنگام شب را داراست. هدف این مقاله تلفیق سلول خورشیدی، ماده تغییر فاز دهنده و ژنراتور ترموالکتریک در به دام انداختن انرژی تابشی خورشید و تولید برق است که در روشنایی معابر قابل استفاده خواهد بود. انرژی الکتریکی تولید شده روزانه در فتوسلها و ژنراتورها ی ترموالکتریک در باتری ذخیره میشود. اتلافات گرمایی تولید شده و مضر برای فتوسلها نیز در مواد تغییر فاز دهنده ذخیره شده که به هنگام شب منبع گرمایی مناسبی برای ژنراتور ترموالکتریک و راه انداختن آنها برای تولید برق است.همواره محققین در دهه ی اخیر در تلاش بوده اند تا با کاهش دمای سلول خورشیدی راندمان سیستم را افزایش دهند، از این رو در سیستم حاضر استفاده از ماده تغییر فاز دهنده در پشت سلول خورشیدی باعث کاهش دمای سلول خورشیدی و افزایش راندمان شده است، از سوی دیگر اتلافات حرارتی جذب شده توسط ماده تغییر فاز دهنده با انتقال به ژنراتور ترموالکتریک به چرخه تولید برق باز گشته است. همچنین در هنگام شب با نبود تابش خورشید اتلافات حرارتی سیستم بجای انتقال به محیط به ژنراتور ترموالکتریک انتقال یافته و برق تولید شده است. در این مقاله سیستم فتوولتاییک مورد مطالعه حاضر از نظر راندمان الکتریکی سلول خورشیدی از طرحهای متداول امروزی کارایی بهتری دارد. همچنین سیستم حاضر توان ایی تولید برق بیشتری نسبت به یک سیستم متداول امروزی دارد به طوری که طبق نتایج به دست آمده مقدار توان تولیدی این سیستم حدود 2 برابر بیشتر از یک سیستم متداول امروزی است . باید به این نکته نیز توجه داشت که تکنولوژی ساخت ژنراتورهای ترموالکتریک در حال پیشرفت است و در آینده نزدیک ژنراتورهای ترموالکتریک با بازده بیش تر و تکنولوژی جدیدتر و قیمت ارزان تر وارد بازارها خواهد شد که این امر سبب افزایش توان تولیدی سیستم حاضر نیز خواهد شد.

Keywords:

انرژی خورشیدی , بهینه سازی , روشنایی , فتوولتاییک , ترموالکتریک