بررسی آزمایشگاهی راندمان اکسرژی یک کلکتور PV/T با سیال عامل آب و مقایسه با شبیه سازی عددی

در مقاله حاضر، با طراحی و ساخت یک کلکتور فتوولتائیک حرارتی خورشیدی PV/T با سیال عامل آب به بررسی آزمایشگاهی عملکرد اکسرژی آن پرداخته شده است. پارامترهای مختلف جوی، حرارتی و الکتریکی اندازه گیری شده در دوره آزمایش شامل شدت تابش خورشیدی، سرعت باد، دمای محیط، دمای آب ورود و خروج، دمای سطح مدول فتوولتائیک، ولتاژ مدار باز، جریان اتصال کوتاه، ولتاژ و جریان در نقطه توان ماکزیمم می باشند. جهت شبیه سازی عددی عملکرد اکسرژی کلکتور PV/T مذکور، با توسعه معادله بالانس های انرژی و اکسرژی برای حجم کنترل کلکتورPV/T، پارامترهای حرارتی، مولفه های اکسرژی و راندمان های انرژی و اکسرژی آن به طور تئوری نیز به دست آمد هاند. همچنین برای محاسبه پارامترها و راندمان الکتریکی سیستم PV/T از مدل پنج پارامتری منحنی مشخصه جریان- ولتاژ مدول فتوولتائیک استفاده شده است. معادله راندمان اکسرژی به دست آمده در این تحقیق بر حسب اتلافات اکسرژی در سیستم می باشد و به خوبی عوامل بازگشت ناپذیری را در سیستم نشان می دهد. نتایج شبیه سازی کامپیوتری در توافق خوبی با داده های آزمایشگاهی به دست آمده می باشد. در انتها مطالعات پارامتری صورت گرفته است و تاثیر پارامترهای طراحی، عملکردی و جوی روی راندمان اکسرژی بررسی شده است. نتایج نشان می دهند که معادله تصحیح شده راندمان اکسرژی کلکتور PV/T در توافق خوبی (خطای دو معادله کمتر از 5 درصد است) با معادله راندمان اکسرژی تحقیقات قبلی می باشد و همچنین عیوب معادله اکسرژی دیگران را ندارد.