مدلسازی حرارتی کلکتور هیبریدی حرارتی-فتوولتائیک

انرژی خورشید یکی از منابع تامین انرژی رایگان، پاک و عاری از اثرات مخرب زیست محیطی است که از دیرباز به روش های گوناگون مورد استفاده بشر قرار گرفته است. استفاده از سیستم های خورشیدی از جمله متداول ترین شیوه های استفاده از انرژی خورشیدی می باشد. مطالعات بسیاری در سالهای اخیردر زمینه استفاده از سیستم های فتوولتائیک صورت گرفته است. از مشکلات عمده این سیستم ها پایین آمدن راندمان آنها با افزایش دمای صفحات pv می باشد. استفاده از سیستم های هیبریدی حرارتی و الکتریکی کمک بسیاری به رفع این مشکل و افزایش راندمان الکتریکی این صفحات می کند. یعنی با استفاده از سیال موجود در صفحات جاذب که به صفحه pv وصل شده اند دو کاربرد را می توان بدست آورد، اول سرد کردن ماژول های pv و در نتیجه بهبود عملکرد الکتریکی و دوم جمع آوری انرژی حرارتی و جلوگیری از هدر رفتن آن به صورت گرما به محیط. این گرمای جمع آوری شده، در جاهایی که به دمای خیلی زیاد نیازی نیست، کاربرد دارند. از جمله آب گرم خانگی مورد استفاده در شستشو و حمام. در این پایان نامه نیز مدلی حرارتی به نسبت ساده ای برای بررسی یک کلکتور هیبریدی pv/t ارائه می شود، سپس معادلات بالانس انرژی برای اجزا اصلی کلکتور هیبریدی مذکور یعنی شیشه، هیبرید pv/t و سیال نوشته شده و توسط نرم افزار matlab به تحلیل آن پرداخته شده است.توزیع های دمایی مختلف برای اجزای اصلی کلکتور ارائه و آنالیز شده اند. صحت این مدل نیز با استفاده از داده های ارائه شده در مدل chow [12] که در اکثر مطالعات نیز مورد استفاده قرار گرفته است، تایید شده است. و نتایج بسیار مشابه می باشد. سپس با توجه به تغییرات شدت تابش خورشید در طول روز برای شهر کرمانشاه در دو روز مشخص از زمستان و تابستان، تحلیل هایی در رابطه با توان الکتریکی خروجی و راندمان الکتریکی انجام شده است. و میزان دقیق آن در هر ساعت معین می باشد. همچنین در پایان نیز مقادیر راندمانهای الکتریکی به ازای دبی های مختلف بدست آمده و همچنین مقادیر اپتیمم دبی جرمی برای افزایش میزان راندمان بررسی شده است. تأثیرات استفاده از خنک کاری در بهبود راندمان الکتریکی نیز مورد بررسی قرار گرفت.