شبيه‌سازي و ارزيابي تجربي عملكرد متمركزكننده سهموي خطي مجهز به سامانه فتوولتاييك- حرارتي

سلول‌هاي فتوولتاييك مجهز به جمع‌كننده حرارتي مي‌توانند انرژي خورشيدي را به صورت‌هاي الكتريكي، حرارتي و تركيبي از اين انرژي تبديل نمايد. در اين پژوهش يك سامانه متمركزكننده سهموي خطي مجهز به سلول‌هاي فتوولتاييك در نرم‌افزار Optic Ray Tracing شبيه‌سازي نوري و در نرم‌افزار Solidworks شبيه‌سازي حرارتي صورت گرفت و نتايج آن با ارزيابي تجربي مقايسه شد. شبيه‌سازي جمع‌كننده حرارتي در سامانه تركيبي فتوولتاييك حرارتي با دو آرايش طولي و عرضي و در ۴ سطح قطر داخلي لوله‌ها (۸، ۱۰، ۱۲ و ۱۴ميلي‌متر) و در سه سطح دبي (۱، ۲ و ۳ليتر بر دقيقه) انجام شد. نتايج شبيه‌سازي دو آرايش طولي و عرضي لوله‌ها نشان داد كه بازده حرارتي در چينش طولي بهتر از چينش عرضي بود. همچنين نتايج به‌دست آمده نشان داد كه با افزايش قطر لوله‌ها از ۸ تا ۱۲۰ميلي‌متر روند تغييرات بازده حرارتي افزايشي و از قطر ۱۲ تا ۱۴ميلي‌متر تغييرات چنداني در بازده حرارتي مشاهده نشد. افزايش دبي سيال از ۱ به ۳ليتر بر دقيقه راندمان حرارتي به دليل كاهش تلفات حرارتي و راندمان الكتريكي به دليل كاهش دماي سطح سلول فتوولتاييك افزايش يافت. با توجه به نتايج شبيه‌سازي سامانه مورد نظر با قطر لوله ۱۰ميلي‌متر ساخته شد و آزمايش‌هاي ميداني با سرعت جريان دبي سيال ۳ليتر بر دقيقه انجام شد. مقايسه نتايج شبيه‌سازي و ارزيابي تجربي نشان داد كه بيشينه راندمان حرارتي و الكتريكي براي داده‌هاي شبيه‌سازي به ترتيب ۶۱/۱۸ و ۱۲/۵۸% و براي داده‌هاي ميداني ۵۸/۱۴% و ۱۲/۰۳% به دست آمد.