بررسی پارامتری یک سیستم فتوولتاییک حرارتی بر پایه نانوسیال با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی

در این مطالعه با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی، اثر استفاده از سیال کاری آب خالص و نانوسیال اکسید روی-آب بر عملکرد یک سیستم فتوولتاییک حرارتی مورد ارزیابی قرار می گیرد. هم چنین، اثر پارامترهای مستقل از ساختمان سیستم بر بازده الکتریکی و حرارتی سیستم فتوولتاییک حرارتی بر پایه نانوسیال اکسید روی-آب بررسی می شود. پارامترهای بررسی شده در این مطالعه، میزان تشعشع جذب شده توسط سلول های فتوولتاییک، سرعت باد، دمای محیط، دمای سیال خنک کننده ورودی به کلکتور حرارتی، دبی جرمی سیال خنک کننده و درصد جرمی نانوذرات در نانوسیال اکسید روی-آب می باشند. در این پژوهش با ساخت بستر کامل آزمایشگاهی، نتایج مدل عددی سه بعدی با نتایج آزمایشگاهی اعتبارسنجی می شود. آزمایش ها در دانشگاه فردوسی مشهد با عرض جغرافیایی 36 درجه و طول جغرافیایی 59 درجه و در یک روز معین در مرداد ماه انجام می شود. نتایج بررسی عددی نشان می دهد، بازده حرارتی سیستم فتوولتاییک حرارتی با سیال کاری نانوسیال با افزایش تشعشع جذب شده توسط سلول های فتوولتاییک، دمای محیط، دبی جرمی سیال خنک کننده و درصد جرمی نانوذرات در نانوسیال اکسید روی-آب زیاد می شود. در حالی که افزایش سرعت باد و دمای سیال خنک کننده ورودی به کلکتور حرارتی سبب کاهش بازده حرارتی سیستم می شوند. هم چنین، تغییرات پارامترهای بررسی شده در این مطالعه اثر اندکی بر بازده الکتریکی سیستم فتوولتاییک حرارتی دارد. افزایش نسبی بازده الکتریکی و حرارتی سیستم فتوولتاییک حرارتی با سیال کاری نانوسیال اکسید روی-آب با درصد جرمی 12 درصد نسبت به آب خالص به ترتیب 0.28 و 12.58 درصد است.