بررسی عملکرد حرارتی خشک‌کن خورشیدی گلخانه‌ای مجهز به سلول‌های فتوولتائیک و ماده تغییرفازدهنده

هدف پژوهش حاضر بررسی عملکرد حرارتی سیستم خشک‌کن خورشیدی گلخانه‌ای مجهز به سلول‌های فتوولتائیک و ماده تغییرفازدهنده می‌باشد. معادلات حاکم بر مسئله توسط نوشتن تعادل انرژی برای اجزا مختلف سیستم شامل مدول فتوولتائیک، هوای محفظه گلخانه‌ای، محصول، صفحه جاذب و ماده تغییرفازدهنده به دست آمده است. از یک مدل تجربی برای محاسبه توان الکتریکی مدول فتوولتائیک استفاده شده است. به منظور محاسبه پارامتر‌های حرارتی و الکتریکی سیستم شامل دمای سلول خورشیدی، دمای هوای محفظه گلخانه‌ای، دمای محصول، دمای ماده تغییرفازدهنده، دمای صفحه جاذب و توان الکتریکی، معادلات حاکم بر عملکرد سیستم توسط روش‌های عددی حل شده است. همچنین رابطه‌ای برای بازده کلی انرژی سیستم معرفی شده است. نتایج مدل‌سازی تحقیق حاضر در توافق خوبی با داده‌های تجربی گذشتگان می‌باشد. نتایج به‌دست‌آمده برای یک روز نمونه شهر زاهدان نشان می‌دهد که ماده تغییرفازدهنده با ذخیره حرارت اتلافی سیستم در طول روز و با پس‌دادن آن در طول شب امکان ادامه فرایند خشک‌کردن محصول در شب هنگام به خوبی فراهم می‌آورد به نحوی که میزان تبخیر کلی در حدود 38/76% افزایش می‌یابد. حداکثر بازده انرژی سیستم در حدود 15% است.

thermal performance evaluation of a greenhouse solar dryer equipped with photovoltaic cells and phase change material

the purpose of the present study is to investigate the performance evaluation of a greenhouse solar dryer equipped with photovoltaic cells and phase change material. the governing equations of problem are obtained by writing the energy balance for the various components of the system including photovoltaic module, greenhouse chamber air, crop, absorber plate and phase change material. in order to calculate the thermal and electrical parameters of the system including photovoltaic cell’s temperature, the temperature of greenhouse chamber air, crop temperature, phase change material temperature, absorber plate temperature and electrical power, the governing equations on the system performance are solved by numerical methods. also, a relation for the overall energy efficiency of the system is introduced. the modeling results of the present study are in good agreement with the experimental data of the previous literature. the results obtained for the typical day of zahedan show that the phase change material by storing the system loss heat during the day and releasing it at night enables the crop drying process to continue well into the night so that the overall evaporation rate increases by about 38.76%. the maximum energy efficiency of the system is about 15%.