Термічні умови роботи гібридного фотомодуля з довільною витратою теплоносія
DOI:
https://doi.org/10.15276/opu.1.65.2022.06Ключові слова:
гібридний сонячний колектор, PVT-колектор, температурний режим, змінна витрата теплоносіяАнотація
Термічні умови роботи фотомодуля значною мірою визначають ефективність виробництва електроенергії. Введення у фотомодуль пристрою примусового охолодження дозволяє управляти термічним режимом. Вибір способу керування процесом охолодження й режиму його реалізації дає можливість досягнення раціонального сполучення електричної й теплової продуктивності фотомодуля. У даній роботі проведені аналітичні дослідження формування температурного поля абсорбера гібридного сонячного колектора (PVT) при охолодженні зі змінною витратою теплоносія. Метод дослідження дозволяє проаналізувати характеристики PVT-колектора – температуру нагрівання абсорбера й охолоджуючої рідини залежно від зовнішніх і режимних умов роботи пристрою. Ціль роботи – розробка методу розрахунку теплотехнічних експлуатаційних характеристик роботи гібридного сонячного колектора в різних умовах, обумовлених витратою охолоджуючого теплоносія. Використано комплексну математичну модель локального аналізу процесів теплообміну гібридного сонячного колектора для реальних умов динамічної сонячної й кліматичної ситуації. Аналіз теплообміну у варіантних умовах показав, що ефективність передачі тепла в системі охолодження колектора T, інакше – співвідношення температури абсорбера й кінцевої температури теплоносія, не є постійною величиною й значно змінюється під впливом зовнішніх і внутрішніх факторів. На неї впливає інтенсивність інсоляції, температура навколишнього середовища й витрата теплоносія. З ростом цих параметрів T знижується. Отримані узагальнюючі залежності для визначення температури рідини на виході із пристрою й середньої температури абсорбера при зміні витрати теплоносія, які можуть бути використані для оцінки ефективності перетворення сонячної енергії в електричну й теплову в завданнях конструктивної й режимної оптимізації.
Завантаження
Посилання
Barbu M., Darie G., Siroux M. A Parametric study of a hybrid photovoltaic thermal (PVT) system coupled with a domestic hot water storage tank. Energies. 2020. 13. 6481. P. 38–56. DOI: 10.3390/en13246481.
Herez A., El Hage H., Lemenand T., Ramadan M., Khaled M. Review on photovoltaic/thermal hybrid solar collectors: Classification, applications and new systems. Sol. Energy. 2020. 207. P. 1321–1347. DOI: https://doi.org/10.1016/j.solener.2020.07.062.
Bandaru S.H., Becerra V., Khanna S., Radulovic J., Hutchinson D., Khusainov R. A Review of Photovoltaic Thermal (PVT) Technology for Residential Applications: Performance Indicators, Progress, and Opportunities. Energies. 2021. 14. 3853. 48 p. DOI: https://doi.org/10.3390/en14133853.
Ul Abdin Z., Rachid A. A Survey on Applications of Hybrid PV/T Panels. Energies. 2021. 14 (4). P. 1205–1209. DOI: https://doi.org/10.3390/en14041205.
Wysochin V.V., Nikulshin V.R., Denysova A.E. Factors of the PVT-collector efficiency formation. Праці Одеського Політехнічного Університету. 2021. Issue 1(63). P. 53–59. DOI: 10.15276/opu.1.63. 2021.06.
Сабирзянов Т.Г., Кубкин М.В., Солдатенко В.П. Математическая модель фотобатареи как источника электрической энергии. Техніка в сільскогосподарському виробництві. 2012. Вип. 25. Ч.1. С. 331–335.
Височин В.В., Нікульшин В.Р., Денисова А.Е. Особливості режимів охолодження гібридних сонячних колекторів. Енергозбереження та промислова безпека: виклики та перспективи. Наук.-техн. зб.: матеріали ІІІ Міжнар. наук.-пр. конф. Київ : Основа, 2020. С. 125–130.
Pater S. Long-Term Performance Analysis Using TRNSYS Software of Hybrid Systems with PV-T. Energies. 2021. 14 (21). 6921. 13 р. DOI: https://doi.org/103390/en14216921.
Tina G.M., Scavo F.B., Gugliano A. Multilayer Thermal Model for Evaluating the Performances of Monofacial and Bifacial Photovoltaic Moduls. IEEE J. Photovolt. 2020. 48 p. DOI: doi:
1109/jphotov.2020.2982117.
