ارزیابی کاهش مصرف انرژی و انتشار دی اکسیدکربن در ساختمانهای کشاورزی با استفاده از سامانه ی غیر فعال فتوولتائیک حرارتی (PVT) مجهز به ماده ی تغییر فاز دهنده (PCM)

افزایش مصرف انرژی و استفاده بی رویه از منابع طبیعی منجر به آلودگی محیط زیست و انتشار گازهای گلخانه ای شده است. ماهیت متناوب بودن انرژی خورشیدی طراحان سامانه های خورشیدی را به سوی استفاده از فناوری های ذخیره ی انرژی گرمایی خورشیدی سوق می دهد تا بتوانند از این انرژی بهره برداری بیشتری کنند. فناوری فتوولتائیک حرارتی (PVT) با فراهم ساختن استفاده هم زمان از انرژی الکتریکی و حرارتی، همچنین مواد تغییر فاز دهنده PCM با ذخیره سازی انرژی گرمایی تغییر فاز در خود در دمای ثابت و آزادسازی گرما در مدت زمان بیشتر و در زمانی دیگر امکان بهره برداری مفیدتر از انرژی ذخیره شده را فراهم می کنند. در این پژوهش یک سامانه دو منظوره گرمایش و سرمایش غیر فعال با استفاده از یک ماژول PVT از هوای گرم در حال گردش در آن استفاده می کند که به طور مستقیم با PCM هگزا هیدرات کلسیم کلراید CaC۲.۶H۲O در تماس است. این سامانه پس از طراحی و شبیه سازی، به طور کامل ساخته شد و عملکرد آزمایشی سامانه ی توسعه یافته در دو بازه زمانی مختلف ماه های شهریور و آذر در یکی از گلخانه های واقع در دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج آزمایش و ارزیابی حاکی از بهبود ۲۳.۴% در راندمان تولید برق و افزایش ۲۸.۱۱% در راندمان سرمایش در مقایسه با سامانه بدون استفاده از PCM بود. این سامانه توانست با تولید مقدار معادل سالانه در حدود ۱۴۴ kWh، انرژی که ۴.۵ kWh آن برای عملکرد فن مصرف می شود و باقی آن را برای ذخیره سازی یا مصارف جانبی در دسترس قرار می دهد، به بهره وری چشمگیری در صرفه جویی انرژی معادل ۲۶.۶۷ دست یابد. همچنین مشخص شد در مجموع عملکرد سرمایشی، گرمایشی و الکتریکی مقدار گاز CO۲ تولید شده در این سامانه که از منبع انرژی خورشیدی استفاده می کند نه تنها وجود ندارد بلکه قادر است در حدود ۸۱۸.۳ تن در سال از انتشار این گاز جلوگیری کند.

کلیدواژه ها:

فتوولتائیک حرارتی ، تغییر فاز ، سرمایش و گرمایش ، غیرفعال ، ذخیره انرژی ، انتشار کربن