Skip to main content
SUPERVISOR
AliAkbar AlemRajabi,Ahmad Saboonchi
علی اکبر عالم رجبی (استاد راهنما) احمد صابونچی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Bahare Abasianjazi
بهاره عباسیان جزی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

Experimental study of the fluid film effect on the performance of photovoltaic panel
Along with increase in energy consumption and increasing importance of environment protection, replacement of nonrenewable and pollutant fossil fuels are more in focus. Solar energy is the most important renewable source of energy. Photovoltaic panels directly convert solar energy to electrical energy. One draw of photovoltaic panels is their low efficiency of energy conversion. This low efficiency gets worth as the panel temperature increases. Therefore it is necessary to keep the panel temperature as low as possible. To prevent the panel from getting warm, a fluid layer may be introduced on top of it. This layer will act as a spectrum filter and absorbs the undesirable infrared spectrum of solar radiation. In the present research, effect of such fluid layer on the performance of a photovoltaic panel has been experimentally investigated. Water and water based nanofluids of CuO, Fe 3 O 4 , and Al 2 O 3 were used as the spectrum filter and the effects of their volume fraction and their layer thickness on the performance of the panel has been investigated. The results showed that introducing a water layer of 2 cm thick on the panel leads to 44.22% increase in the panel efficiency as compared with a dry panel. Using a 0.025vol% of Fe 3 O 4 nanofluid increased the thermal efficiency of the panel by 21.05% as compared with the performance of the panel under water layer, but the electrical efficiency got worse. Considering that electrical efficiency of the panel is of more importance, one may conclude that a 2 cm thick water layer will be the best choice among the studied cases. In that case, the panel temperature would be 37.5% lower as compared with that of the dry panel. Keywords: photovoltaic panel, efficiency, cooling, nanofluid, panel surface temperature
با توجه به رشد روزافزون مصرف انرژی و افزایش اهمیت حفظ محیط‌زیست، تحقیقات و تکنولوژی‌های جایگزین برای منابع تجدیدناپذیر و سوخت‌های فسیلی آلاینده روزبه‌روز افزایش می‌یابد، یکی از مهم‌ترین این منابع، انرژی خورشیدی است. . پنل‌های فتوولتائیک انرژی خورشید را مستقیما و بدون واسطه به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کنند. از مهمترین مشکلات سیستم‌های فتوولتائیک راندمان پایین تبدیل انرژی الکتریکی و کاهش راندمان آن‌ها با افزایش دمای پنل می‌باشد. بنابراین برای بهبود کارایی و راندمان این سیستم سیستم‌ ها باید دمای سلول‌های فتوولتائیک را تا حد امکان کاهش داد. در این پژوهش برای خنک کردن و بررسی تجربی اثر وجود فیلم سیال بر عملکرد پنل، از یک لایه سیال به عنوان یک فیلترنوری استفاده شده‌است، بطوریکه با قراردادن فیلم سیال در بالای سلول‌های خورشیدی اشعه‌های نامطلوب جذب و به حرارت تبدیل شود. در پژوهش حاضر آب و نانوسیال‌های CuO، Al 2 O 3 و Fe 3 O 4 با سیال پایه آب‌مقطر و درصد حجمی‌های متفاوت، به صورت فیلم سیال با عمق‌های متفاوت،1، 2، 3، 4 و 5 سانتیمتر بر روی پنل، مورد آزمایش قرار گرفتند. نتایج نشان داد که بیشترین افزایش بازده الکتریکی با افزودن لایه‌ آب با ضخامت cm 2 است، که راندمان را %22/44 نسبت به پنل خشک افزایش می‌دهد. بیشترین بازده حرارتی مربوط به نانوسیال Fe 3 O 4 با درصد حجمی 2- 10× 5/2 است، که بازده حرارتی آن نسبت به آب خالص %05/21 افزایش می‌یابد ولی بازده الکتریکی آن از پنل خشک هم کمتر است. از طرفی چون انگیزه اصلی برای پنل فتوولتائیک بهبود راندمان الکتریکی است بهینه ترین حالت بهینه در ضخامت‌های مذکور، افزودن لایه‌ آب با ضخامت cm2 بر روی پنل است . درصد کاهش دمای سلول در این حالت نسبت به پنل خشک حدود%5/37 است. کلمات کلیدی: پنل فتوولتائیک ، راندمان، خنک کاری، نانوسیال، دمای سطح پنل

ارتقاء امنیت وب با وف بومی