بررسی آزمایشگاهی بهبود عملکرد خنک سازی یک ماژول فتوولتائیک با استفاده از ماده تغییر فاز-نانوذرات اکسید مس

Abstract

در این مطالعه، تاثیر استفاده از ترکیب یک ماده تغییر فاز (PCM) و نانوذرات CuOبه عنوان عامل خنک ساز بر روی عملکرد یک ماژول فتوولتائیک (PV) به صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفته است. ماده تغییر فاز که در محفظه پشت ماژول قرار گرفته و از طریق میلی لوله های مارپیچی با آب سرد خنک سازی شده است. ماده تغییر فاز به دلیل دریافت مقدار زیادی ازگرمای سطح ماژول و درنتیجه کنترل ظرفیت حرارتی سیستم به افزایش راندمان آن کمک می کند. اثر غلظت نانوذرات CuO (wt %4-5/0) و مقدار ماده تغییر فاز (kg 25/2-1) بر پارامترهای مختلف مانند دمای سطح ماژول، افزایش توان ماکزیمم و بازده خنک سازی ماژول PV مورد بررسی قرار گرفته اند. نتایج نشان داد که استفاده از PCM خالص به طور چشمگیری باعث کاهش دمای سطح ماژول از ºC 34 /58 به ºC 7/51 شده است. همچنین، داده ها نشان داد که افزودن نانوذرات CuO به PCM خالص منجر به افزایش بازده خنک سازی و توان تولیدی از ماژول شده است. افزایش وزن PCM خالص وترکیب PCM با CuO 4% ازkg 1 به kg 25/2 منجر به کاهش دمای سطح ماژول به ترتیب از 7/51 به ºC 1/48 و از 45 به ºC 9/42 شده است. همچنین، با افزایش غلظت نانوذرات در ماده تغییر فاز، بازده خنک سازی و مقدار توان تولیدی افزایش یافته و بالاترین مقادیر آن ها به ترتیب برابر% 87/22 وW 46/3 مربوط به حالت استفاده از PCM kg 25/2 و CuO 4% می باشد.