مقایسه انواع صفحه های جاذب خورشیدی فتوولتاییک/حرارتی از نظر طراحی و عملکرد

Abstract

راندمان الکتریکی ماژول‌های فتوولتایی و عملکرد آنها با خارج کردن گرما از سیستم بهبود می‌یابد. این موضوع باعث تولید کلکتورهای ترکیبی فتوولتاییک/حرارتی شده است. در این مقاله به بررسی سیستم‌های مختلف خورشیدی ترکیبی پرداخته و عملکرد آنها با یکدیگر مقایسه شده است. شش مدل از کلکتورهای طراحی شده با هم مقایسه و برای هر سیستم، نوع مسیرهای جریان سیال خنک کننده معرفی شده است. بررسی طرح‌های مختلف و تعیین مزایا و معایب آنها در این مقاله نشان می‌دهد که جنس پوشش جاذب، تعداد گذرها، خلاء میان صفحات جاذب و سلول‌های خورشیدی از عوامل موثر در بهبود راندمان سیستم‌های ترکیبی می‌باشند. روش‌های مختلفی برای خنک‌کردن کلکتورهای ترکیبی بیان شده است. مقایسه این روش‌ها نشان می‌دهد که بهترین مدل، طراحی حلزونی با راندمان حرارتی 12/50% و راندمان الکتریکی 98/11% است. استفاده از شیشه شفاف در سلول‌های خورشیدی ترکیبی، راندمان حرارتی بالاتری نسبت به استفاده از شیشه‌های مات دارد ولی راندمان الکتریکی به دلیل وجود نور زیاد کاهش می-یابد، راندمان کلکتورهای ترکیبی با پوشش شفاف به میزان 36/13% و با پوشش مات، 92/11% افزایش می‌یابد. فاصله بین پوشش مواد و سلول فتوولتایی باید به حداقل برسد تا از خواص عایق در هوا جلوگیری کند. این فاصله باید به اندازه 15 تا 40 میلیمتر باشد.