بررسی عددی خنک کاری سلول های خورشیدی با استفاده از هوای غیرفعال مرطوب

انرژی خورشیدی یکی از مهمترین منابع انرژی تجدیدپذیر است که به روش های مختلفی از این منبع عظیم استفاده می شود. یک مورد از این روشها سیستم پنل های خورشیدی است که به خاطر گرمایش سلول های خورشیدی بازده این سیستم ها کاهش می یابد. در این مقاله با استفاده از سیال عامل هوای مرطوب خنک کاری و شبیه سازی عددی انجام پذیرفته است، ابتدا شبیه سازی سیستم پنل خورشیدی در نرم افزار فلوئنت، با به کارگیری مدل آشفتگی RNG-kε برای شهر چنای هند (به دلیل در اختیار داشتن نتایج تجربی و امکان انجام اعتبارسنجی مدل) انجام شد و سپس توزیع دما در دو حالت بدون خنک کاری و با خنک کاری در سطح این سیستم بررسی شد. جذر میانگین مربع خطاها (RMSE) نتایج دمای سطح شیشه بالایی پنل و تدلار به ترتیب با RMSE=۰/۱۷۶۵۱ و RMSE=۰/۰۴۵۰۲۸ به دست آمد. سپس شبیه سازی سیستم پنل خورشیدی با جریان وزشهوای مرطوب ((m/s ؛(۲/۵-۰) برای شهر تهران انجام شد.کمترین دمای شیشه بالایی پنل، لایه سلول PV و تدلار در حالت خنک کاری در قسمت اولیه و میانی صورت می گیرد و در آنجا به تدریج از قسمت میانی به انتهای لایه ها، دمای لایه افزایش یافته و بیشترین دما در گوشه های انتهایی لایه ها مشاهده گردید. خنک کاری پنل خورشیدی با هوای مرطوب، تاثیر چشمگیری بر روی کاهش دمای سلول فتوولتائیک دارد، به طوری که درصدکاهش دمای سلول خورشیدی برای شهر تهران بین ۹۶ / ۱۷ تا ۹۹ / ۲۲ درصد متغیر است. بیشترین اثر خنککنندگی و بیشترین بازده در بالاترین سرعت وزش باد رخ می دهد. کاهش دما مستقیما با افزایش کارآیی سلولهای فتوولتائیک مرتبط می باشد.

کلیدواژه ها:

انرژی خورشیدی ، سلول های خورشیدی ، خنک کاری ، هوا ، بازده