مقایسه دو روش میکروکپسول و نانوذرات اضافه شده به ماده تغییر فاز دهنده در خنک سازی یک سیستم فتوولتائیک با استفاده از هیت سینک

این پژوهش به بررسی عددی یک سامانه خنک کاری فتوولتائیک متمرکز با استفاده از دو روش شامل ماده تغییر فاز دهنده تقویت شده با نانوذرات و همچنین ماده تغییر فاز دهنده به همراه مواد میکروکپسوله شده حاوی نانوذرات اکسید مس پرداخته است. شبیه سازی انجام شده در این تحقیق به صورت دوبعدی با استفاده از روش آنتالپی– تخلخل به منظور تحلیل انتقال حرارت، دینامیک ذوب و عملکرد الکتریکی انجام گرفته است. نتایج بدست آمده نشان می دهد افزودن نانوذرات به صورت کلی موجب افزایش رسانش حرارتی و سرعت ذوب در مقایسه با ماده تغییر فاز دهنده خالص می شود. در میان دو روش استفاده شده، روش میکروکپسول به طور معناداری عملکرد حرارتی و الکتریکی بهتری از خود نشان می دهد بطوری که در مقایسه با روش دوم با در نظر گرفتن کسری جرمی ۳ و ۵ درصد وزنی نانوذرات اکسید مس، دمای سلول فوتوولتاییک در حدود ۲۰ درجه سانتی گراد کاهش بیشتر و راندمان الکتریکی افزایش حدود ۰.۶۱ درصدی را نشان می دهد. این بهبود ناشی از افزایش سطح تماس حرارتی و کاهش ته نشینی نانوذرات در روش میکروکپسول است که موجب پایداری بهتر جریان های همرفت طبیعی طی فرآیند ذوب می گردد.

کلیدواژه ها:

سلول فتوولتائیک متمرکز کننده (CPV) ، ماده تغییر فاز دهنده میکروکپسوله شده (MEPCM) ، ماده تغییر فاز دهنده با نانو تقویت شده (NEPCM) ، هیت سینک (Heat Sink) ، تحلیل انتقال حرارت ، بازده الکتریکی ، شبیه سازی عددی