Numerical Study of Concentrating Photovoltaic System Cooling with a Heat Sink by Using Microencapsulated Phase Change Materials / CuO Nano Particles
سال انتشار: 1405
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 136
فایل این مقاله در 16 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_IJCCE-45-3_013
تاریخ نمایه سازی: 13 مرداد 1405
چکیده مقاله:
This study presents a detailed numerical investigation of a Concentrated PhotoVoltaic (CPV) cooling system integrated with two advanced phase-change materials: Nano‑Enhanced PCM (NEPCM) and microencapsulated PCM (MEPCM) containing CuO nanoparticles. The ۲‑D transient simulations were performed using the enthalpy‑porosity technique to analyze heat transfer, melting dynamics, and electrical performance under identical operating conditions. Grid and time‑step independence tests ensured numerical reliability (maximum relative error < ۰.۵۱ %). The findings demonstrate that incorporating nanoparticles enhances thermal conductivity and melting rate compared with pure PCM. Between the two enhancement strategies, MEPCM exhibits markedly superior thermal and electrical performance. At CuO mass fractions of ۳ wt.% and ۵ wt.%, the MEPCM configuration reduces the PV cell temperature by approximately ۲۰ °C, respectively, relative to NEPCM, while achieving a ۰.۶۱ % higher electrical efficiency. This improvement arises from the greater interfacial heat‑transfer area and the suppression of particle sedimentation within the MEPCM structure, which sustains stronger natural‑convection cells during melting. Overall, the study identifies MEPCM as a more efficient and stable advanced material for CPV thermal management compared with conventional NEPCM composites.
کلیدواژه ها:
Concentrated Photovoltaic (CPV) ، microencapsulated PCM (MEPCM) ، nano enhanced PCM (NEPCM) ، Thermal management ، Electrical efficiency ، numerical simulation ، Photodegradation ، UV stabilizer.
نویسندگان
Ramin Vatandousta
Department of Mechanical Engineering, CT.C., Islamic Azad University, Tehran, I.R. IRAN
Arash Mirabdolah Lavasani
Department of Mechanical Engineering, CT.C., Islamic Azad University, Tehran, I.R. IRAN
Saeed Dinarvand
Department of Mechanical Engineering, CT.C., Islamic Azad University, Tehran, I.R. IRAN
Mohammad Sardarabadi
Department of Energy Engineering, Faculty of Advanced Technologies, Quchan University of Technology, Quchan, I.R. IRAN
Mohammad Eftekhari Yazdi
Department of Mechanical Engineering, CT.C., Islamic Azad University, Tehran, I.R. IRAN
مراجع و منابع این مقاله:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :