كيفية الاقتباس
تواريخ المنشور
الملخص
الملخص
يتم تحليل الأداء السنوي لنظام هجين لنظام حراري ضوئي مسطح ومجمع حراري شمسي (PVT / ST) عدديًا من منظور الطاقة ، والاكسيرجي ، والبيئة (تقليل ثاني أكسيد الكربون). يمكن لهذا النظام إنتاج الكهرباء والطاقة الحرارية في وقت واحد ، مع طاقة حرارية وطاقة حرارية أعلى مقارنة بالأنظمة الحرارية الكهروضوئية التقليدية. لهذا الغرض ، تم تطوير نموذج رقمي عابر ثلاثي الأبعاد لفحص أداء النظام في أربع خطوات رئيسية: (1) التحقق من آثار معدل التدفق الكتلي لسائل العمل (20 إلى 50 كجم / ساعة) على سلوك درجة الحرارة والديناميكا الحرارية أداء النظام ، (2) دراسة آثار استخدام الغطاء الزجاجي على أجزاء مختلفة من النظام ، (3) تقييم التحليلات السنوية للطاقة والاكسيرجي المستخدمة للنظام في ظل ظروف الطقس في مشهد ، و (4) فحص تقليل ثاني أكسيد الكربون عن طريق باستخدام النظام المقترح. أظهرت النتائج أنه بالنسبة لنظام PVT / (المزجج) ST (المزجج) ، فإن زيادة معدل تدفق الكتلة لسائل العمل من 20 إلى 50 كجم / ساعة ينتج عنه تحسن بنسبة 22 ٪ و 1.5 ٪ في كل من الطاقة الحرارية والكهربائية ، على التوالي. ومع ذلك ، تقل الطاقة الحرارية للنظام بنسبة 40.1٪. علاوة على ذلك ، أنتج نظام PVT / (المزجج) ST (المزجج) حوالي 86 ٪ و 264 ٪ من الطاقة الحرارية ومعدل الطاقة الحرارية أكثر من نظام PVT / ST. وفقًا للتحليل السنوي ، تم إنتاج أعلى متوسط للطاقة الحرارية والكهربائية يساوي حوالي 338.3 و 24 واط ، على التوالي ، في أغسطس. تزداد كمية تقليل ثاني أكسيد الكربون مع ارتفاع معدل تدفق الكتلة واستخدام الغطاء الزجاجي في كلا الجزأين. يمكن أن يؤدي استخدام نظام PVT / (المزجج) ST إلى تقليل إنتاج ثاني أكسيد الكربون بمقدار 426.3 كجم في السنة.
المراجع
A. Kazemian, M. Khatibi, S.R. Maadi, T. Ma. Performance optimization of a nanofluid-based photovoltaic thermal system integrated with nano-enhanced phase change material. Applied Energy. 295 (2021) 116859.
S.K. Pathak, P.O. Sharma, V. Goel, S. Bhattacharyya, H.Ş. Aybar, J.P. Meyer. A detailed review on the performance of photovoltaic/thermal system using various cooling methods. Sustainable Energy Technologies and Assessments. 51 (2022) 101844.
Q. Yu, X. Chen, H. Yang. Research progress on utilization of phase change materials in photovoltaic/thermal systems: A critical review. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 149 (2021) 111313.
S.R. Maadi, M. Khatibi, E. Ebrahimnia-Bajestan, D. Wood. Coupled thermal-optical numerical modeling of PV/T module – Combining CFD approach and two-band radiation DO model. 198 (2019).
M. Li, D. Zhong, T. Ma, A. Kazemian, W. Gu. Photovoltaic thermal module and solar thermal collector connected in series: Energy and exergy analysis. Energy Conversion and Management. 206 (2020) 112479.
S.R. Abdallah, H. Saidani-Scott, O.E. Abdellatif. Performance analysis for hybrid PV/T system using low concentration MWCNT (water-based) nanofluid. Solar Energy. 181 (2019) 108-15.
M.R. Kalateh, A. Kianifar, M. Sardarabadi. Energy, exergy, and entropy generation analyses of a water-based photovoltaic thermal system, equipped with clockwise counter-clockwise twisted tapes: An indoor experimental study. Applied Thermal Engineering. 215 (2022) 118906.
G. Asefi, T. Ma, R. Wang. Parametric investigation of photovoltaic-thermal systems integrated with porous phase change material. Applied Thermal Engineering. 201 (2022) 117727.
M. Mortadi, A. El Fadar. Novel design of concentrating photovoltaic thermal collector–A comparative analysis with existing configurations. Energy Conversion and Management. 268 (2022) 116016.
A. Kazemian, M. Khatibi, T. Ma, J. Peng, Y. Hongxing. A thermal performance-enhancing strategy of photovoltaic thermal systems by applying surface area partially covered by solar cells. Applied Energy. 329 (2023) 120209.
A. Kazemian, B. Yaser, M. Khatibi, T. Ma. Performance prediction and optimization of a photovoltaic thermal system integrated with phase change material using response surface method. Journal of Cleaner Production. 290 (2021) 125748.
T. Ma, M. Li, A. Kazemian. Photovoltaic thermal module and solar thermal collector connected in series to produce electricity and high-grade heat simultaneously. Applied Energy. 261 (2020) 114380.
Z. Han, K. Liu, G. Li, X. Zhao, S. Shittu. Electrical and thermal performance comparison between PVT-ST and PV-ST systems. Energy. (2021) 121589.
A. Kazemian, A. Parcheforosh, A. Salari, T. Ma. Optimization of a novel photovoltaic thermal module in series with a solar collector using Taguchi based grey relational analysis. Solar Energy. 215 (2021) 492-507.
V. Suresh, S.M. Iqbal, K. Reddy, B. Pesala. 3-D numerical modelling and experimental investigation of coupled photovoltaic thermal and flat plate collector. Solar Energy. 224 (2021) 195-209.
C. Rajoria, S. Agrawal, G. Tiwari. Exergetic and enviroeconomic analysis of novel hybrid PVT array. Solar Energy. 88 (2013) 110-9.
S. Hassani, R. Saidur, S. Mekhilef, R.A. Taylor. Environmental and exergy benefit of nanofluid-based hybrid PV/T systems. Energy Conversion and Management. 123 (2016) 431-44.
A. Cetina-Quiñones, I. Polanco-Ortiz, P.M. Alonzo, J. Hernandez-Perez, A. Bassam. Innovative heat dissipation design incorporated into a solar photovoltaic thermal (PV/T) air collector: an optimization approach based on 9E analysis. Thermal Science and Engineering Progress. (2022) 101635.
S.R. Maadi, M. Khatibi, E. Ebrahimnia-Bajestan, D. Wood. A parametric study of a novel PV/T system model which includes the greenhouse effect. (2019).
M. Khatibi, M.M. Kowsari, B. Golparvar, H. Niazmand, A. Sharafian. A comparative study to critically assess the designing criteria for selecting an optimal adsorption heat exchanger in cooling applications. Applied Thermal Engineering. 215 (2022) 118960.
A. Kazemian, A. Salari, A. Hakkaki-Fard, T. Ma. Numerical investigation and parametric analysis of a photovoltaic thermal system integrated with phase change material. Applied Energy. 238 (2019) 734-46.
A. Kazemian, A. Salari, T. Ma, H. Lu. Application of hybrid nanofluids in a novel combined photovoltaic/thermal and solar collector system. Solar Energy. 239 (2022) 102-16.
W.C. Swinbank. Long‐wave radiation from clear skies. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society. 89 (1963) 339-48.
A. Bejan, J. Kestin. Entropy generation through heat and fluid flow. (1983).
https://www.meteoblue.com/en/weather/historyclimate/climatemodelled/mashhad_iran_124665.
S. Entezari, A. Taheri, M. Khatibi, H. Niazmand. Acceleration of melting process of phase change material using an innovative triplex-tube helical-coil storage unit: Three-dimensional numerical study. Journal of Energy Storage. 39 (2021) 102603.
M. Khatibi, R. Nemati-Farouji, A. Taheri, A. Kazemian, T. Ma, H. Niazmand. Optimization and performance investigation of the solidification behavior of nano-enhanced phase change materials in triplex-tube and shell-and-tube energy storage units. Journal of Energy Storage. (2020) 102055.
حقوق الطبع والنشر: يحتفظ مؤلفو الوصول المفتوح بحقوق الطبع والنشر لاعمالهم، ويتم توزيع جميع مقالات الوصول المفتوح بموجب شروط ترخيص Creative Commons Attribution License، والتي تسمح بالاستخدام غير المقيد والتوزيع والاستنساخ في أي وسيط، بشرط ذكر العمل الأصلي بشكل صحيح. إن استخدام الأسماء الوصفیة العامة، والأسماء التجاریة، والعلامات التجاریة، وما إلی ذلك في ھذا المنشور، حتی وإن لم یتم تحدیدھ بشکل محدد، لا یعني أن ھذه الأسماء غیر محمیة بموجب القوانین واللوائح ذات الصلة. في حين يعتقد أن المشورة والمعلومات في هذه المجلة صحيحة ودقيقة في تاريخ صحتها، لا يمكن للمؤلفين والمحررين ولا الناشر قبول أي مسؤولية قانونية عن أي أخطاء أو سهو قد يتم. لا يقدم الناشر أي ضمان، صريح أو ضمني، فيما يتعلق بالمواد الواردة في هذه الوثيقة.