بررسی عملکرد آب‌شیرین‌کن خورشیدی حوضچه‌ای جاذب معکوس مجهز به سلول‌های فتوولتائیک

سیستم موردبررسی درتحقیق حاضریک آب‌شیرین‌کن خورشیدی حوضچه‌ای است که به زیرآن‌یک بازتابنده منحنی شکل متصل می‌باشد و تعدادی سلول فتوولتائیک بر روی شیشه چگالنده آن تعبیه‌شده است. بنابراین سیستم مذکورعلاوه برتولید آب شیرین، برق نیزتولید می‌کند. با نوشتن موازنه انرژی برای اجزای مختلف سیستم،عباراتی برای محاسبه دمای سلول فتوولتائیک، دمای شیشه چگالنده، دمای آب و دمای صفحه جاذب به‌دست‌آمده است. همچنین بازدهی گرمایی و الکتریکی سیستم نیز معرفی‌شده‌اند. نتایج شبیه‌سازی تحقیق حاضر در توافق خوبی با داده‌های آزمایشگاهی مراجع گذشته است. برمبنای مطالعات پارامتری انجام‌گرفته مشخص شد که افزایش عمق آب حوضچه، از تولید آب شیرین می‌کاهد و تاثیر آن در تولید برق محسوس نیست. افزایش سلول‌های فتوولتائیک باعث کاهش تولید آب شیرین و افزایش تولید برق می‌شود. افزایش سرعت وزش باد، باعث افزایش تولید آب شیرین و برق می‌شود. افزایش مساحت حوضچه، باعث افزایش تولید آب شیرین و برق می‌شود.همچنین افزایش سلول‌های فتوولتائیک به ترتیب باعث افزایش بازدهی الکتریکی و کاهش بازدهی گرمایی و درمجموع باعث کاهش بازدهی کل سیستم می‌شود. افزایش عمق آب حوضچه در بازدهی الکتریکی بی‌تاثیراست ولی بازدهی گرمایی ودرمجموع بازدهی کل سیستم راکاهش می‌دهد.

Performance Analyzing of an Inverted Absorber Basin Solar Still Equipped with Photovoltaic Cells

In the present paper, a basin solar still with a curved inverted reflector under the basin is studied. In the investigated solar still, some photovoltaic cells are inserted on the glass cover of the condenser. Therefore, the system produces fresh water and electricity, simultaneously. By writing energy balance for different components of the system, photovoltaic cells temperature, condenser glass cover temperature, water temperature, and absorber temperature can be obtained. Also, the thermal and electrical efficiencies of the system are introduced. Present study simulation results are consistent with experimental data of the previous studies. Parametric study results show that increased water depth reduces freshwater productivity and its effect on the electricity production is negligible. Increasing photovoltaic cells reduces freshwater productivity and raises electricity production. Increased wind velocity and increase in the basin area increase freshwater productivity and electricity production. Also, an increase in the number of photovoltaic cells increases the electrical efficiency and reduces thermal efficiency, therefore, it decreases system overall efficiency. Water depth effect on electrical efficiency is negligible but, it decreases thermal efficiency and the overall efficiency of the system.