طراحی و مقایسه بازتابنده های صفحه تخت، سهموی و ترکیبی، بر عملکرد ماژول خورشیدی

انرژی خورشیدی را می‌توان با استفاده از ماژول‌های خورشیدی به الکتریسیته تبدیل کرد. استفاده از بازتابنده سبب افزایش تابش انرژی خورشیدی بر روی سطح ماژول می‌شود. در این مقاله، تاثیر انواع بازتابنده‌های صفحه تخت، سهموی و ترکیبی بر دما و بازده ماژول به‌صورت دو بعدی شبیه‌سازی شد. نتایج حاصل نشان می‌دهد دمای ماژول خورشیدی ادغام شده با بازتابنده صفحه تختی با شیب 85 درجه نسبت به افق به 360/82 درجه کلوین و دمای ماژول ادغام شده با بازتابنده سهموی به 371/11 درجه کلوین می‌رسد. در مقابل، دمای ماژول با بازتابنده‌یی با شیب 50 درجه برای هر دو حالت سهموی و صفحه تخت به 345/94 و 346 درجه کلوین می‌رسد. با افزایش زاویه در بازتابنده‌های صفحه تخت و سهموی، دمای ماژول افزایش یافت و بازتابنده‌های سهموی در زاویه‌های شیب بالاتر، دمای بالاتر و توان تولیدی بالاتری نسبت به بازتابنده‌های صفحه تخت دارند. همچنین، دمای ماژول با استفاده از 6 نوع بازتابنده ترکیبی نیز ارزیابی و نتایج آن‌ها با یکدیگر مقایسه شد.

design and comparison of combined, parabolic, and flat plate reflectors on the performance of a solar module

solar energy is the most abundant source of energy among renewable energies, which can be directly converted into electricity by solar modules. to tackle the low energy output of solar modules in places where there are not enough spaces to install many solar modules, the use of reflectors is recommended. the use of reflectors increases the solar radiation on the surface of the module, hence will boost its power output. in this study, two-dimensional simulations were performed using ansys fluent 2021 r2 package software in which the effects of a flat plate, parabolic, and hybrid reflectors on the temperature and efficiency of the module were investigated. the numerical simulation of the current study was validated against an experimental case study. although there were so many simplifications and assumptions for the validation, the maximum deviation between the present numerical result and the experimental was less than 3.86%, which certifies the results of this paper. based on the output, the surface temperature of the solar module with ˚85 flat plate reflector and ˚85 parabolic reflector reached 360.82 (k) and 371.11 (k), respectively, while the temperature with ˚50 reflector for both parabolic and flat plate modes reached 345.94 (k) and 346 (k), which are approximately equal. it was also observed that with increasing the angle of flat and parabolic reflectors, the module temperature increased, and parabolic reflectors had higher temperatures at higher angles. the module temperature using a type 6 reflector increased by 7.14% and 0.92% compared to the ˚80 flat plate reflector and ˚80 parabolic reflector, respectively. in terms of efficiency, since reflectors will intensify the solar radiation on a solar module surface, it will enhance the operating temperature of the module so that in all cases with reflectors, the efficiency will drop from an initial maximum value to a certain minimum value. this drop is more significant in the parabolic reflectors compared to the flat plate reflectors.