25880

طراحي، ساخت، بررسي فني و اقتصادي سامانه فتوولتائيك حرارتي متمركز در كلكتور خورشيدي سهموي خطي(CPVT)

كارشناسي ارشد

مهندسي سيستم هاي انرژي- انرژي و محيط زيست

00-01

1400/8/19

دكتر روح اله احمدي

فناوري هاي نوين

امروزه يكي از عوامل بهينه سازي و افزايش بازده سيستم هاي فتولتائيك حركت به سمت مس هيبريد و افزايش كارايي آنها است، در همين راستا تحقيقات بسياري در زمينه سيستم هاي فتوولتائيك حرارتي (PVT ) و سيستم هاي فتولتائيك حرارتي متمركز (CPVT ) انجام شده است، كارهاي عمده در مورد سيستم CPVT و خنك كاري آنها هنوز با مقياس آزمايشگاهي در مرحله تحقيق و توسعه است. در مقالات كارهاي مربوط به طراحي، مدل سازي، آزمايش نمونه اوليه، فناوري هاي مختلف خنك كننده و تمركز نور خورشيد CPVT بحث شده است و بر روي بخش هاي مختلف آن مانند: متمركز كننده ها، مبدل هاي خنك كننده، هندسه هاي گيرنده نور خورشيد و سيال خنك كننده كار مي كنند. در اين پايان نامه، يك سيستم فتوولتائيك حرارتي متمركز تركيبي همزمان (PVT/CPVT) بر روي يك متمركزكننده سهموي خطي طراحي و ساخته شد، كه به صورت تجربي براي توليد گرما و توان تركيبي مورد بررسي قرار گرفت. در طراحي هندسه گيرنده نور خورشيد و مدول هاي فتوولتائيك به شكل يك مثلث طراحي شد كه قابليت جذب نور از سه طرف را دارند و مي تواند به صورت دو گيرنده CPVT و يگ گيرنده PVT همزمان عمل كند. جهت بررسي عملكرد سيستم ساخته شده يك گيرنده ديگر با هندسه رايج مستطيلي در نظر گرفته شد، كه نتايج هر كدام با هم قابل مقايسه بودند. جهت خنك كردن ماژول هاي فتوولتائيك از مبدل هاي ميكرو كانال كه يكي از كارآمدترين نوع مبدل هاي جذب حرارت مي باشند، كه به شكل مثلث با بيشترين زاويه جذب نور خورشيد طراحي و مونتاژ شدند. پس از ساخت سيستم نهايي، جهت انجام آزمايش ها به صورت عملياتي چندين سناريو متفاوت در نظر گرفته شد. در طول آزمايش دبي هاي عبوري، 3، 5 ، 7 و 9 كيلوگرم در ساعت متغير بود. نتايج آزمايش ميداني نشان داد كه ميانگين بازده حرارتي و الكتريكي سيستم CPVT و PVT به ترتيب 60 و 13درصد و 34 و 13 درصد بدست آمد.

1400/10/26

Design, construction, and techno-economic assessment of a concentrating photovoltaic thermal (CPVT) system in a parabolic trough solar collec

11/10/2022 12:00:00 AM

Today, one of the factors to optimize and increase the efficiency of photovoltaic systems is to move to the hybrid path and increase their efficiency. In this regard, much research has been done in the field of thermal photovoltaic systems (PVT) and centralized photovoltaic thermal systems (CPVT). Major work on CPVT systems and their cooling on a laboratory scale is still in the Research phase. The paper discusses work related to the design, modeling, prototype testing, various cooling technologies, and CPVT sunlight focus, and focuses on its various components, such as concentrators, cooling converters, and sunlight receiver geometries. And coolant work. In this dissertation, a simultaneous hybrid concentrated thermal photovoltaic system (PVT / CPVT) was designed and built on a linear parabolic concentrator, which was experimentally investigated for heat generation and combined power. In designing the geometry of the sunlight receiver and photovoltaic modules, it was designed in the shape of a triangle that can absorb light from three sides and can act as two CPVT receivers and one PVT receiver at the same time. To evaluate the performance of the built system, another receiver with common rectangular geometry was considered, the results of each of which were comparable. To cool photovoltaic modules from micro-channel converters, which are one of the most efficient types of heat exchangers, were designed and assembled in the form of a triangle with the highest angle of absorption of sunlight. After building the final system, several different scenarios were considered for operational tests. During the test, the flow rates varied from 3, 5, 7, and 9 kg / h. The results of field experiments showed that the average thermal and electrical efficiencies of CPVT and PVT systems were 60, 13%, 34%, and 13.3%, respectively.

سيستم فتوولتائيك , سيستم فتوولتائيك حرارتي , كلكتور خورشيدي , سيستم فتوولتائيك حرارتي متمركز

Photovoltaic system (PV) , Thermal photovoltaic system (PVT) , solar collector , Concentrated thermal photovoltaic system (CPVT)