بررسی استفاده از فیلتر طیفی ترکیبی نانوسیال-ماده تغییر فازدهنده در سیستم فتوولتاییک/حرارتی | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| مقاله 19، دوره 53، شماره 7، مهر 1400، صفحه 4429-4454 اصل مقاله (3.11 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2020.18326.6800 | ||
| نویسندگان | ||
| فریده یزدانی فرد1؛ مهران عامری* 2؛ رابرت تیلور3 | ||
| 1گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران | ||
| 2استاد/ گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران | ||
| 3دانشیار/ دانشکده مهندسی مکانیک و ساخت، دانشگاه نیو سوت ولز، سیدنی، استرالیا | ||
| چکیده | ||
| سیستم فتوولتاییک/حرارتی با ترکیب تکنولوژیهای فتوولتاییک و کلکتور حرارتی خورشیدی قادر به تولید همزمان حرارت و الکتریسیته است. فیلترهای طیفی به منظور استفاده کامل از طیف تابش خورشیدی و جداسازی حرارتی سلولهای فتوولتاییک و سیال انتقال حرارت در سیستم فتوولتاییک/حرارتی به کار گرفته میشوند. هدف از این مقاله بررسی فیلتر طیفی ترکیبی جدیدی متشکل از ماده تغییرفازدهنده و نانوسیال به منظور دستیابی به فیلتری نزدیک به فیلتر طیفی ایدهآل است. در این راستا، سیستم فتوولتاییک/حرارتی دارای فیلتر طیفی ترکیبی نانوسیال-ماده تغییرفازدهنده با استفاده از معادلات موازنه انرژی در نرمافزار متلب شبیهسازی شد و عملکرد آن از دیدگاه انرژی و اگزرژی با دو سیستم فتوولتاییک/حرارتی معمولی و سیستم فتوولتاییک/حرارتی دارای فیلتر طیفی نانوسیالی مقایسه گردید. همچنین، خواص نوری نانوسیالات و ماده تغییرفازدهنده مدلسازی شدند و مدلهای ارائهشده با دادههای تجربی موجود در پژوهشهای گذشته اعتبارسنجی شدند. نتایج حاصل از این بررسی نشان داد که با استفاده از فیلتر طیفی ترکیبی میتوان دمای فتوولتاییک را تا 50% کاهش داد و دمای سیال خروجی را تا بیش از دو برابر افزایش داد. بازده اگزرژی سیستم دارای فیلتر طیفی ترکیبی در نسبت تمرکز 30 به ترتیب 14 و 22 درصد بیشتر و اگزرژی تلفشده آن به ترتیب به میزان 5 و 7 درصد کمتر از سیستم فتوولتاییک/حرارتی معمولی و سیستم دارای فیلتر طیفی نانوسیالی بدست آمد. همچنین از دیدگاه اگزرژی پیشنهاد شد که از فیلتر طیفی ترکیبی در نسبتهای تمرکز بیشتر از 15 استفاده شود. | ||
| کلیدواژهها | ||
| ماده تغییرفازدهنده؛ نانوسیال؛ سیستم فتوولتاییک/حرارتی؛ انرژی؛ اگزرژی | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,181 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,448 |
||
| تعداد نشریات | 9 |
| تعداد شمارهها | 455 |
| تعداد مقالات | 5,771 |
| تعداد مشاهده مقاله | 8,375,474 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 6,934,073 |