بررسی آزمایشگاهی عملکرد گرمایی و الکتریکی یک سیستم فتوولتائیک/گرمایی با خنک‌کاری نانوسیال و مجهز به کلکتور صفحه-لولۀ مارپیچی شیاردار

در این مقاله، عملکرد گرمایی و الکتریکی سیستم‌های‌ فتوولتائیک/گرمایی مجهز به کلکتور صفحه-لولۀ مارپیچی شیاردار به‌صورت آزمایشگاهی بررسی شده است. از نانوسیال آب-مگنتیت به‌عنوان سیال انتقال گرما استفاده شده است. تاثیر غلظت نانوذرات (0-1 درصد)، دبی جرمی نانوسیال (10-40 کیلوگرم بر ساعت) و گام شیار (0، 5.4 و 8 میلی‌متر) بر روی پارامترهای عملکردی سیستم شامل دمای پنل فتوولتائیک، راندمان گرمایی، راندمان الکتریکی و راندمان کل بررسی شده است. همۀ آزمایش‌ها در شرایط محیطی (شدت تابش خورشیدی و دمای محیط) مشابه و با استفاده از شبیه‌ساز خورشیدی انجام شده است. نتایج نشان داد که شیاردار کردن لولۀ مارپیچی منجر به بهبود عملکرد گرمایی، الکتریکی و کلی سیستم فتوولتائیک گرمایی می‌شود. همچنین مشاهده شد که سیستم با گام شیار 5.4 میلی‌متر دارای عملکرد گرمایی، الکتریکی و کلی بهتری از سیستم با گام شیار 8 میلی‌متر است. طبق نتایج، راندمان‌های گرمایی، الکتریکی و کل سیستم با صفحه-لولۀ مارپیچی شیاردار با گام 5.4 میلی‌متر، به‌ترتیب در محدودۀ 37.03-50.89، 12.29-12.38 و 69.37-83.47 درصد است. همچنین نتایج نشان داد که افزایش غلظت نانوذرات و دبی جرمی نانوسیال منجر به بهبود عملکردهای گرمایی، الکتریکی و کلی هر سه سیستم مورد بررسی در تحقیق حاضر می‌شود.