عملکرد کلکتور فتوولتاییک حرارتی دارای متمرکزکننده جهت سامانه تولید سرمایش، گرمایش و توان یک واحد صنعتی

انرژی مورداستفاده جهت تامین سرمایش و گرمایش بخش قابل‌توجهی از انرژی مصرفی واحد صنعتی را شامل می‌شود. هدف اصلی مقاله بررسی عملکرد یک سامانه تولید سه‌گانه خورشیدی جهت تامین انرژی موردنیاز سیستم تهویه مطبوع یک واحد صنعتی است. سامانه پیشنهادی شامل یک چیلر جذبی لیتیوم بروماید آب دو اثره، پمپ حرارتی و کلکتورهای فتوولتاییک حرارتی دارای متمرکزکننده است. چیلر جذبی با ظرفیت و ضریب عملکرد اسمی به ترتیب 100 تن تبرید و 1/3 و پمپ حرارتی با ظرفیت 30 تن تبرید جهت پاسخگویی به نیاز سرمایشی ساختمان استفاده شده‌اند. سیستم خورشیدی شامل متمرکزکننده خورشیدی فرنل خطی، جاذب فتوولتاییک حرارتی دارای سلول های سه‌لایه است. این تحلیل برای مجموعه واقع در جنوب غربی تهران صورت پذیرفته و شبیه‌سازی پویای سامانه با استفاده از نرم‌افزار ترنسیس و ای‌ای‌اس انجام‌گرفته است. در راستای مقایسه عملکرد کلکتور پیشنهادی، کلکتورهای فتوولتاییک حرارتی بدون متمرکزکننده و حرارتی دارای متمرکزکننده دارای سطح پوشش یکسان مورد بررسی قرار گرفته‌اند. انرژی دریافتی کلکتور پیشنهادی به ترتیب 64 و 28 درصد بیشتر از کلکتورهای فتوولتاییک حرارتی بدون متمرکزکننده و حرارتی دارای متمرکزکننده است. ترکیب ساختار پیشنهادی در مقایسه با ساختاری که در آن از انرژی خورشیدی استفاده نمی‌شود به کاهش 62 درصدی مصرف انرژی می‌انجامد. استفاده از پمپ حرارتی در این ساختار موجب کاهش 58 درصدی انرژی مصرفی در مقایسه با عدم استفاده از آن می‌گردد. تولید انرژی الکتریکی توسط کلکتور پیشنهادی در سال 101/06 مگاوات ساعت است. سامانه پیشنهادی نیاز به گرمایش پشتیبان 264/07 مگاوات ساعت در سال برای رفع تمامی نیاز‌های تهویه مطبوع مجتمع دارد.

performance of concentrating photovoltaic-thermal solar collectors for cooling, heating, and power generation system of an industrial complex

the energy used to provide cooling and heating is a significant part of the energy consumption of an industrial complex. this paper aims to evaluate the performance of a trigeneration solar-powered system to supply the air conditioning system of an industrial complex energy requirement. the proposed design includes a double-effect lithium bromide water absorption chiller, a heat pump, and concentrating photovoltaic-thermal solar collectors (cpvt). absorption chillers with nominal capacity and coefficient of performance of 100 tr and 1.3, respectively, and a heat pump with a capacity of 30 tr have been used to meet the cooling demands. the solar system consists of linear fresnel solar concentrators and triple-junction solar cells. the analysis has been conducted for the complex located southwest of tehran, iran. dynamic system simulation is performed using trnsys and ees software. to compare the performance of the proposed collector, photovoltaic-thermal collectors without concentrators (pvt) and thermal collectors with concentrators (ct) with the same coating surface have been investigated. the energy delivered by the proposed collector is 64% and 28% higher, respectively than the pvt and the ct collectors. compared to a structure without solar energy utilization unit, the proposed design reduces energy consumption by 62%. employment of the heat pump in this method reduces energy consumption by 58% compared system without it. the proposed collector electrical energy production in a year is 101.10 mwh. the proposed system needs 264.07 mwh of backup heating a year to meet all the complex air conditioning needs.