بررسی آزمایشگاهی عملکرد گرمایی و الکتریکی یک سیستم فتوولتائیک/گرمایی با خنک کاری نانوسیال و مجهز به کلکتور صفحه-لوله مارپیچی شیاردار

در این مقاله، عملکرد گرمایی و الکتریکی سیستم های فتوولتائیک/گرمایی مجهز به کلکتور صفحه-لوله مارپیچی شیاردار به صورت آزمایشگاهی بررسی شده است. از نانوسیال آب-مگنتیت به عنوان سیال انتقال گرما استفاده شده است. تاثیر غلظت نانوذرات (۰-۱ درصد)، دبی جرمی نانوسیال (۱۰-۴۰ کیلوگرم بر ساعت) و گام شیار (۰، ۴/۵ و ۸ میلی متر) بر روی پارامترهای عملکردی سیستم شامل دمای پنل فتوولتائیک، راندمان گرمایی، راندمان الکتریکی و راندمان کل بررسی شده است. همه آزمایش ها در شرایط محیطی (شدت تابش خورشیدی و دمای محیط) مشابه و با استفاده از شبیه ساز خورشیدی انجام شده است. نتایج نشان داد که شیاردار کردن لوله مارپیچی منجر به بهبود عملکرد گرمایی، الکتریکی و کلی سیستم فتوولتائیک گرمایی می شود. همچنین مشاهده شد که سیستم با گام شیار ۴/۵ میلی متر دارای عملکرد گرمایی، الکتریکی و کلی بهتری از سیستم با گام شیار ۸ میلی متر است. طبق نتایج، راندمان های گرمایی، الکتریکی و کل سیستم با صفحه-لوله مارپیچی شیاردار با گام ۴/۵ میلی متر، به ترتیب در محدوده ۰۳/۳۷-۸۹/۵۰، ۲۹/۱۲-۳۸/۱۲ و ۳۷/۶۹-۴۷/۸۳ درصد است. همچنین نتایج نشان داد که افزایش غلظت نانوذرات و دبی جرمی نانوسیال منجر به بهبود عملکردهای گرمایی، الکتریکی و کلی هر سه سیستم مورد بررسی در تحقیق حاضر می شود.

کلیدواژه ها:

Photovoltaic thermal system ، Nanofluid ، Grooved serpentine tube ، Thermal efficiency ، Electrical efficiency ، Solar energy ، سیستم فتوولتائیک/گرمایی ، نانوسیال ، لوله مارپیچی شیاردار ، راندمان گرمایی ، راندمان الکتریکی ، انرژی خورشیدی