بررسی عملکرد آب‌شیرین‌کن خورشیدی حوضچه‌ای جاذب معکوس مجهز به سلول‌های فتوولتائیک

Abstract

سیستم تحقیق حاضر یک آب‌شیرین‌کن خورشیدی حوضچه‌ای است که به زیر آن ‌یک بازتابنده منحنی شکل متصل می‌باشد و یکسری سلول فتوولتائیک بر روی شیشه چگالنده آن تعبیه‌شده است. لذا سیستم مذکور علاوه بر تولید آب شیرین، برق نیز تولید می‌کند. با نوشتن موازنه انرژی برای اجزای مختلف سیستم، عباراتی برای محاسبه دمای سلول فتوولتائیک، دمای شیشه چگالنده، دمای آب و دمای صفحه جاذب به‌دست‌آمده است. همچنین بازدهی گرمایی و الکتریکی سیستم نیز معرفی‌شده‌اند. نتایج شبیه‌سازی تحقیق حاضر در توافق خوبی با داده‌های آزمایشگاهی مراجع گذشته است. بر مبنای مطالعات پارامتری انجام‌گرفته مشخص شد که افزایش عمق آب حوضچه، از تولید آب شیرین می‌کاهد و تأثیر آن در تولید برق محسوس نیست. افزایش سلول‌های فتوولتائیک باعث کاهش تولید آب شیرین و افزایش تولید برق می‌شود. افزایش سرعت وزش باد، باعث افزایش تولید آب شیرین و برق می‌شود. افزایش مساحت حوضچه، باعث افزایش تولید آب شیرین و برق می‌شود. همچنین افزایش سلول‌های فتوولتائیک به ترتیب باعث افزایش بازدهی الکتریکی و کاهش بازدهی گرمایی و درمجموع باعث کاهش بازدهی کل سیستم می‌شود. افزایش عمق آب حوضچه در بازدهی الکتریکی بی‌تأثیر است ولی بازدهی گرمایی و درمجموع بازدهی کل سیستم را کاهش می‌دهد.