Análisis de rendimiento y optimización de un sistema fototérmico canalizado con absorbedores de aletas y enfriamiento combinado de dos fluidos
Autores: Nasri, Hamza; Riahi, Jamel; Oueslati, Hatem; Taghouti, Hichem; Vergura, Silvano
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Análisis de rendimiento y optimización de un sistema fototérmico canalizado con absorbedores de aletas y enfriamiento combinado de dos fluidos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Sistemas
Palabras clave
Fotovoltaico
Enfriamiento
Eficiencia
Fluido
Canal de conducto
Térmico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
La eficiencia de conversión de las celdas fotovoltaicas (PV) puede aumentarse al reducir altas temperaturas con un enfriamiento adecuado. Los sistemas de enfriamiento pasivo que utilizan aire, agua, etilenglicol y aire/agua+TiO nano bi-fluido en el canal del conducto han sido estudiados, pero una evaluación general es esencial para su posible aplicación. En el trabajo actual, se adopta un estudio numérico para investigar el impacto del tipo de canal de fluido-conducto en la eficiencia eléctrica y térmica del colector fotovoltaico térmico (PVT). Dicha investigación se logra mediante un código MATLAB R2022b basado en el método de Runge-Kutta (RK4). Se utilizan cuatro tipos de canales de conducto de fluido para optimizar el mejor fluido para mejorar la eficiencia general del sistema PVT investigado. La validación numérica del modelo propuesto se ha realizado comparando los resultados numéricos y experimentales reportados en la literatura. Los resultados indican que variar la naturaleza del canal del conducto afecta principalmente la eficiencia eléctrica y térmica del colector PVT. Nuestros resultados validan que la naturaleza del fluido afecta débilmente la eficiencia eléctrica, mientras que la eficiencia térmica se ve fuertemente afectada. En consecuencia, se observa que los colectores PVT basados en nano bi-fluido aire/agua+TiO ofrecen el mejor rendimiento. En este contexto, se observa un aumento apreciable en la eficiencia general del 22% cuando el fluido agua+TiO es sustituido por aire/agua+TiO nano bi-fluido. Por lo tanto, estos resultados motivadores hacen que el nano bi-fluido PVT sea eficiente y adecuado para aplicaciones térmicas fotovoltaicas solares ya que este sistema exhibe una eficiencia general diaria de alrededor del 56.96%. El trabajo actual demuestra que controlar el diseño, la técnica de enfriamiento y la naturaleza del fluido de enfriamiento utilizado es un factor crucial para mejorar la eficiencia eléctrica, térmica y general de los sistemas PVT.
Descripción
La eficiencia de conversión de las celdas fotovoltaicas (PV) puede aumentarse al reducir altas temperaturas con un enfriamiento adecuado. Los sistemas de enfriamiento pasivo que utilizan aire, agua, etilenglicol y aire/agua+TiO nano bi-fluido en el canal del conducto han sido estudiados, pero una evaluación general es esencial para su posible aplicación. En el trabajo actual, se adopta un estudio numérico para investigar el impacto del tipo de canal de fluido-conducto en la eficiencia eléctrica y térmica del colector fotovoltaico térmico (PVT). Dicha investigación se logra mediante un código MATLAB R2022b basado en el método de Runge-Kutta (RK4). Se utilizan cuatro tipos de canales de conducto de fluido para optimizar el mejor fluido para mejorar la eficiencia general del sistema PVT investigado. La validación numérica del modelo propuesto se ha realizado comparando los resultados numéricos y experimentales reportados en la literatura. Los resultados indican que variar la naturaleza del canal del conducto afecta principalmente la eficiencia eléctrica y térmica del colector PVT. Nuestros resultados validan que la naturaleza del fluido afecta débilmente la eficiencia eléctrica, mientras que la eficiencia térmica se ve fuertemente afectada. En consecuencia, se observa que los colectores PVT basados en nano bi-fluido aire/agua+TiO ofrecen el mejor rendimiento. En este contexto, se observa un aumento apreciable en la eficiencia general del 22% cuando el fluido agua+TiO es sustituido por aire/agua+TiO nano bi-fluido. Por lo tanto, estos resultados motivadores hacen que el nano bi-fluido PVT sea eficiente y adecuado para aplicaciones térmicas fotovoltaicas solares ya que este sistema exhibe una eficiencia general diaria de alrededor del 56.96%. El trabajo actual demuestra que controlar el diseño, la técnica de enfriamiento y la naturaleza del fluido de enfriamiento utilizado es un factor crucial para mejorar la eficiencia eléctrica, térmica y general de los sistemas PVT.