تحلیل عددی استفاده از آب گرم کن خورشیدی ترکیبی فتوولتائیک-گرمایی در ایران

ماشین های کشاورزی

مقاله 18، دوره 7، شماره 1 - شماره پیاپی 13، 1396، صفحه 221-233   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jam.v7i1.47426

نویسندگان

مسعود محمدی ساردوئی؛ حمید مرتضی پور^* ؛ کاظم جعفری نعیمی

بخش مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، ایران

چکیده

در این تحقیق مطالعه عددی یک سامانه ترکیبی فتوولتائیک-گرمایی آبی با توان نامی 880 وات برای ایران استفاده شده است. این سامانه از اجزایی شامل جمع کننده فتوولتائیک-گرمایی آبی، گرم کن کمکی، پمپ، مخزن، مبدل حرارتی و لوله های اتصال تشکیل شده بود. عملکرد این سامانه در چهار فصل سال برای شهرهای مختلف (بندرعباس، تبریز، تهران و کرمان) توسط نرم افزار TRNSYS بررسی عددی شد. نتایج نشان داد که برق تولیدی توسط سامانه طراحی شده در شهرهای مختلف تقریباً ثابت است. به‌طوری که، بیش ترین مقدار اختلاف بین میانگین سالانه انرژی الکتریکی تولیدی در شهرهای مختلف، 52/0 کیلووات ساعت بر روز به دست آمد. بیش ترین و کم ترین مقدار میانگین انرژی الکتریکی به‌ترتیب در تابستان برابر 65/4 و زمستان برابر 67/2 کیلووات ساعت بر روز مشاهده شد. بیش ترین میانگین انرژی حرارتی 16 کیلووات ساعت بر روز و سهم انرژی حرارتی خورشیدی 50 درصد در شهر بندرعباس مشاهده شد.

کلیدواژه‌ها

انرژی الکتریکی؛ انرژی حرارتی؛ سهم خورشیدی؛ فتوولتائیک-گرمایی

مراجع

Basunia, M., and T. Abe. 2001.Thin-layer solar drying characteristics of rough rice under natural convection. Journal of Food Engineering 47: 295-301.

2. Besarati, S. M., R. V. Padilla, D. Y. Goswami, and E. Stefanakos. 2013. The potential of harnessing solar radiation in Iran: Generating solar maps and viability study of PV power plants. Renewable Energy 53: 193-199.

3. Chow, T. T. 2010. A review on photovoltaic/thermal hybrid solar technology. Applied Energy 87: 365-379.

4. Dubey, S., J. N. Sarvaiya, and B. Seshadri. 2013. Temperature dependent photovoltaic (PV) efficiency and its effect on PV production in the world–a review. Energy Procedia 33: 311-321.

5. Duffie, J., and W. Beckman. 2006. Solar Engineering of Thermal Processes” Jone Wiley & Sons Inc. New York.

6. Dupeyrat, P., C. Menezo, and S. Fortuin. 2014. Study of the thermal and electrical performances of PVT solar hot water system. Energy and Buildings 68: 751-755.

7. Haj Saghati, A. 2009. Solar Energy; Fundamental and Application. Elmo o Sanat University. (In Farsi).

8. Herrando, M., C. N. Markides, and K. Hellgardt. 2014. A UK-based assessment of hybrid PV and solar-thermal systems for domestic heating and power: System performance. Applied Energy 122: 288-309.

9. Joshi, A. S., A. Tiwari, G. N. Tiwari, I. Dincer, and B. V. Reddy. 2009. Performance evaluation of a hybrid photovoltaic thermal (PV/T) (glass-to-glass) system. International Journal of Thermal Sciences 48: 154-164.

10. Kegel, M., J. Tamasauskas, and R. Sunye. 2014. Solar Thermal Trigeneration System in a Canadian Climate Multi-unit Residential Building. Energy Procedia 48: 876-887.

11. Kroiß, A., A. Präbst, S. Hamberger, M. Spinnler, Y. Tripanagnostopoulos, and T. Sattelmayer. 2014. Development of a seawater-proof hybrid photovoltaic/thermal (PV/T) solar collector. Energy Procedia 52: 93-103.

12. Moini, S., and S. Javadi, and M. Dehghan-Manshadi. 2011. Feasibility study of solar energy in iran and preparing radiation atlas. Recent Advances in Environment, Energy Systems and Naval Science 2011: 1-7.

13. Mortezapour, H., B. Ghobadian, and A. Abbasbour. 2012. Financial Investigation of Using Solar-Powered LED For Park Lighting in Iran. EWRES & ECRES The European Workshop & Conference on Renewable Energy Systems. Antalya, TURKEY.

14. Nualboonrueng, T., P. Tuenpusa, Y. Ueda, and A. Akisawa. 2013. The performance of PV‐t systems for residential application in Bangkok. Progress in Photovoltaics: Research and Applications 21: 1204-1213.

15. Rothwarf, A. and K. Böer. 1975. Direct conversion of solar energy through photovoltaic cells. Progress in Solid State Chemistry 10: 71-102.

16. Tonui, J., and Y. Tripanagnostopoulos. 2007. Improved PV/T solar collectors with heat extraction by forced or natural air circulation. Renewable Energy 32: 623-637.

17. van Helden, W. G., and R. J. C. van Zolingen, and H. A. Zondag. 2004. PV thermal systems: PV panels supplying renewable electricity and heat. Progress in Photovoltaics: Research and Applications 12: 415-426.

18. Vokas, G. A., and N. G. Theodoropoulos, and D. P. Georgiou. 2014. Simulation of Hybrid Photovoltaic/Thermal Air Systems on Building Facades. Energy Procedia 50: 917-930.

19. Ziapour, B. M., V. Palideh, and M. Baygan. 2014. Performance comparison of four passive types of photovoltaic–thermal systems. Energy Conversion and Management 88: 732-738.