تحلیل و شبیه سازی عملکرد یک کلکتور خورشیدی ترکیبی فتوولتائیک- حرارتی با فیلتر جذب مستقیم نانو سیال

در این پژوهش در راستای افزایش بازده کلی یک کلکتور خورشیدی ترکیبی فتوولتائیک- حرارتی، نانوسیال های مختلف (طلا/آب، نقره/آب، آلومینیوم/آب و اکسید مس/آب) به دلیل داشتن خواص تشعشعی که دارند بجای آب خالص جایگزین شده است و با استفاده از نرم افزار متلب میزان تشعشع جذب شده در لایه های مختلف نانوسیال های نقره و طلا با سیال پایه آب بدست آمده است. همچنین با نرم افزار تحلیل دینامیک سیالاتی فلوئنت یک کلکتور PV/T با هندسه مشخص (در حالت با محفظه هوا بین کانال نانوسیال و صفحه فتوولتائیک و در حالت بدون محفظه هوا) مدل شده که با در نظر گرفتن مدل تشعشع DO عملکرد آن در حالت های مختلف مانند تغییر دبی، قطر ورودی و نوع نانوذره بررسی شده است. با بکار بردن نانوسیال نقره/آب بازده حرارتی کلکتور حدود 28% نسبت به حالت آب خالص افزایش یافت و بازده الکتریکی آن نیز به مقدار 0/566% رسید درصورتیکه در حالت آب خالص برای هندسه مورد نظر به دلیل افزایش چشمگیر دمای سلول فتوولتائیک بازده آن ناچیز است. افزایش دبی تا حدودی باعث کاهش دمای خروجی و صفحه فتوولتائیک می شود و برای دبی های بالاتر تغییر دما ناچیز است. همچنین با افزایش قطر ورودی کانال و به عبارتی ضخامت لایه نانوسیال بازده حرارتی و الکتریکی کلکتور افزایش یافت. لازم به ذکر است که از بین نانوسیال های تست شده و با در نظر گرفتن فاکتور اقتصادی نانوسیال نقره/آب بیشترین بازده را کسب کرد.

کلیدواژه ها:

فیلتر جذب مستقیم ، نانوسیال ، مدل تشعشع DO ، بازده حرارتی کلکتور ، بازده الکتریکی.