تحقيق تحسين في أداء نظام الألواح الكهروضوئية / مولد دوامي شمسي هجين
An Investigation Enhance the Performance of Hybrid Solar Vortex Engine / PV Panel System
- الباحث
- حسين علي جعفر فياض
- المشرف
- علي عبد الوهاب اسماعيل - احلام لعيبي شريجي
- الجامعة
- الجامعة التكنولوجية
- الكلية / القسم
- قسم الهندسة الكهروميكانيكية / الهندسة الكهروميكانيكية
- الشهادة
- ماجستير
- السنة
- 2022
- لغة الرسالة
- انكليزي
- الكلمات المفتاحية
- Solar vortex engine;Photovoltaic panel;Hybrid system;Updraft
الملخص
واحدة من أكثر الطرق استخدامًا لتسخير الطاقة الشمسية هي من خلال الخلايا الكهروضوئية (PV) ، والتي تتأثر بارتفاع درجات الحرارة مما يؤدي إلى انخفاض كفاءة الألواح الكهروضوئية. في هذه الدراسة ، تم اقتراح نظام تبريد جديد. يستخدم النموذج Solar Vortex Engine مع نظام Updraft المدمج مع خلية PV لمعالجة المشكلات الموجودة في نظام Hybrid Solar Chimney PV تم تصميم وتطوير النموذج المقترح لنظام Hybrid Solar Vortex Engine (HSVE.PV) بناءً على نتائج الدراسات ذات الصلة وسلسلة من تعديلات العملية من خلال برنامج ANSYS Fluent التجاري وجزء كبير من الإجراءات التجريبية. تنقسم الدراسة إلى أربع خطوات. في الخطوة الأولى ، تم تصميم ومحاكاة نموذج أولي لمحرك Lol gall الشمسية (SVE) للعقور على زاوية ريشة التوجيه المثلى لمولد الهواء الدوامي. بالإضافة إلى نماذج التصميم المختلفة مقارنة ومحاكاة للحواجز الموجهة بتبريد الهواء المتدفق داخل الألواح الكهروضوئية. تم التحقق من صحة نتائج المحاكاة من خلال الدراسات السابقة الموجودة وتجريبياً بمعدل خطأ مقبول. أظهرت النتائج الأولية للمحاكاة أن الزاوية المثلى هي 20 درجة لريشة التوجيه وأن نمذجة الحواجز الكهروضوئية كفوهة بزاوية 30 درجة تحقق أداء حراري PV أعلى. كما انخفضت درجة حرارة الخلية بنحو 74.4 تتضمن الخطوة الثانية تصنيع مركبات SVE ، مدمجة مع ترتيب جديد للوحة الكهروضونية بناءً على نتيجة (CFD وحققت النتائج التجريبية تحسنا في كفاءة اللوح الكهروضوئي حيث بلغت الزيادة في التحسن 21.983 مما أدى إلى زيادة القدرة التوليدية حتى 8 في المرحلة الثالثة ، اقترحت أربعة نماذج مختلفة من الجسم المخروطي الإعداد داخل SVE لتحسين قوة الحركة الجوية الدوامية التي تم تقييمها بواسطة برنامج المحاكاة. أظهرت المحاكاة أن معدل الخطأ هو 24.6 ¢ وهو ما يعتبر مقبولاً OY إضافة جسم مخروطي في وسط 51/11 مباشرة فوق أنبوب السحب يزيد من كفاءة نظام HSVE.PV تضمنت المرحلة النهائية إضافة مروحة DC معزولة في نهاية المدخنة تتحكم فيها مجموعة من أجهزة Adriano الإلكترونية. تم تحسين أداء الطاقة bal gall من PV & SVE من 61 إلى 70 واط بحيث تكون النسبة المئوية للزيادة في الطاقة المولدة 16.088* مقارنة بالخلية الكهروضوئية الأولى.
Abstract
One of the most widely used ways to harness solar energy is through photovoltaic (PV) cells, which are affected by rising temperatures causing a decrease in the efficiency of PV panels. In this study, a new cooling system was proposed. The model utilizes Solar Vortex Engine with an Updraft system that is integrated with a PV cell to address the problems found in the Hybrid Solar Chimney PV system. The proposed model of the Hybrid Solar Vortex Engine (HSVE.PV) system was designed and developed based on related studies outcomes and by a series of process modifications through the commercial ANSYS Fluent software and a huge portion of experimental procedures. The study is subdivided into four steps. In the first step, a preliminary model of a solar vortex engine (SVE) was designed and simulated to find the optimum guide vane angle of the vortex air generator. As well as, compared and simulated different design models of inflow air cooling guided baffles within PV Panels. The simulation results were validated with the existing previous studies and experimentally with an acceptable error rate. The preliminary results of the simulation showed that the optimal angle is 20 degrees for the guide vane and modeling the PV baffles as a nozzle at an angle of 30° achieved a higher PV thermal performance. Also, the cell temperature decreased by about 4.4%. The second step includes the fabrication of SVE compounds, integrated with a new PV Panel arrangement based on CFD result. The experimental results achieved an improvement in the efficiency of the PV panel, where the increase in the improvement was 1.983%, which resulted in an increase in the generating capacity up to 12.978%. In the third stage, four different models of conical body proposed setting inside SVE to improve the swirling air updraft strength which was evaluated by the simulation program. The simulation showed that the error rate is 4.6%, which is considered acceptable since adding a cone body in the SVE medium directly above the intake pipe increases the efficiency of the HSVE.PV system. The final stage included adding an insulated DC- Fan at the end of the chimney controlled by a group of Adriano electronic devices. The performance of the PV & SVE generated power has been improved from 61 to 70 watts so that the percentage of increase in the generated power is 16.088% compared to the first photovoltaic cell.
طلب نسخة من الملف
الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.