مقایسه ی راندمان الکتریکی سلول¬های فتوولتائیک در حالت با و بدون ماده تغییرفازدهنده در اقلیم نیمه خشک با استفاده از نرم افزار کامسول مولتی فیزیکس (مطالعه¬ی موردی مشهد)

یلدا ماجدی¹ محمودرضا گلزاریان² نوید رمضانیان³

1) دانشجوی کارشناسی ارشد مکانیک بیوسیستم گرایش انرژی تجدیدپذیر،دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، ایران-
2) دانشیار، گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد،
3) استادیار، گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه فردوسی مشهد،

محل انتشار : دومین کنفرانس ملی مدیریت سبز پسماند(gmbtuma.ir/2nd)
چکیده :
از بین منابع انرژی¬های تجدیدپذیر، انرژی خورشیدی می¬تواند برای کاربردهای مختلف در دنیای امروز مورد استفاده قرار گیرد. در زمینه¬ی بهره برداری از این انرژی، پنل¬های فتوولتائیک رشد قابل توجهی داشتند. ولی دمای بالای ماژول فتوولتائیک مبتنی بر سیلیکون کریستالی منجر¬به کاهش راندمان الکتریکی و طول عمر آن می¬شود. در این تحقیق سیستم¬های فتوولتائیک با و بدون مواد تغییرفازدهنده (PV/PCM وPV) در گرم¬ترین ماه سال 1399-1400 شهر¬ مشهد با استفاده از روش المان محدود در ماژول انتقال حرارت نرم¬افزار کامسول مولتی فیزیکس نسخه 6/5 مدلسازی شد. همچنین سلول خورشیدی مونوکریستالی با استفاده از نتایج شبیه¬سازی حرارتی و خواص فتوولتائیکی و فیزیکی آن از طریق ماژول نیمه¬هادی این نرم-افزار شبیه¬سازی شد. نتایج نشان داد، که کاهش دمای سلول به طور متوسط در سیستم¬ PV/PCM با پارافین RT35 نسبت به سیستم PV، 79℃/3 می¬باشد، که این سیستم با جذب انرژی حرارتی اضافی پنل، افزایش دمای سلول فتوولتائیک را در ماه-های گرم شهر مشهد تقریباً 1 الی 5/1 ساعت به تأخیر می¬اندازد. برای این مناطق با حداقل 10 ساعت تابش خورشیدی، ولتاژ مدارباز سلول مونوکریستالی به¬طور متوسط به ازای هر درجه کاهش دمای آن در سیستم فتوولتائیک با مواد تغییرفازدهنده نسبت به سیستم بدون آن 21/2 میلی ولت کاهش یافته است و همچنین افزایش بازده سلول به ازای کاهش هر درجه دمای آن در این سیستم¬ نسبت به پنل بدون خنک¬کننده به طور متوسط 495/0% می¬باشد، که انتظار افزایش راندمان الکتریکی تا حداقل 2 درصد را داریم.
کلمات کلیدی : خنک¬کاری شبیه¬سازی سلول خورشیدی پارافین دما