تحلیل حرارتی دیوار خورشیدی مجهز به سلول‌های فتوولتائیک و مواد تغییر فازدهنده

Abstract

در این مقاله تحلیل حرارتی سیستم دیوار خورشیدی دارای سلول‌های فتوولتائیک و موادتغییرفازدهنده (PCM) به صورت عددی بررسی شده است. برای مدل‌سازی حرارتی سیستم مذکور، تعادل انرژی برای اجزاء مختلف آن شامل سلول‌های فتوولتائیک، کانال هوا، صفحه جاذب، ماده تغییرفازدهنده و اتاق نوشته شده است. اعتبارسنجی نتایج عددی در تطابق خوبی با داده‌های تجربی پژوهش‌های پیشین است. در مطالعات پارامتری تأثیر ضخامت PCM، دبی هوای ورودی به کانال، عرض کلکتور و درصد پوشش سطح بر افزایش دمای اتاق و متوسط بازده انرژی سیستم در چهار روز متوالی بررسی شده است. نتایج نشان داد که ضخامت مطلوب PCM مقدار 05/0 متر است. افزایش بیشتر مقدار ضخامت PCM باعث کاهش دمای اتاق و بازده انرژی می‌شود. افزایش دبی هوای ورودی به کانال باعث کاهش دمای سلول‌های فتوولتائیک و افزایش بازده الکتریکی و در نتیجه افزایش بازده انرژی می‌شود. ولی کاهش دمای اتاق را سبب می‌گردد. بنابراین مقدار دبی مطلوب برای هوای ورودی به کانال kg/s 04/0 به دست آمد. افزایش عرض کلکتور، علی‌رغم افزایش دمای اتاق باعث کاهش بازده انرژی می‌شود، بنابراین عرض مطلوب برای کلکتور 7/0 متر به دست آمد. افزایش مقدار پوشش سطح باعث افزایش دمای اتاق و کاهش بازده انرژی می‌شود. بنابراین مقدار پوشش سطح 5/0 به دست آمد.