بهبود عملکرد پنل فتوولتائیک حرارتی با به‌کارگیری نانو سیال‌های ترکیبی

در این مقاله، برای بهبود عملکرد پنل فتوولتائیک حرارتی، از نانو سیال‌های ترکیبی استفاده‌شده است. نانو سیال‌های ترکیبی شامل ترکیبی از نانو ذرات و سیال عامل است که خواص حرارتی و هدایت حرارتی بهتری نسبت به سیال پایه‌دارند. در این تحقیق، نانو ذرات مختلفی نظیر اکسید تیتانیوم و اکسید آلومینیوم با درصدهای وزنی مختلف 0% و 3% و 6% درون آب به‌عنوان سیال پایه استفاده‌شده است و تاثیر آن‌ها بر انتقال حرارت و بهره‌وری پنل بررسی‌شده است. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که با افزودن نانو ذرات اکسید تیتانیوم و اکسید آلومینیوم با درصد وزنی 3% و 3% برای هر نانوذره بازده حرارتی و الکتریکی به ترتیب 32.92 و 14.68 با درصد وزنی 6% برای اکسید آلومینیوم و 0% برای اکسید تیتانیوم بازده حرارتی و الکتریکی 32.95 و 14.68 به‌دست‌آمده و تغییر آن‌چنانی نسبت به حالت بدون نانو سیال نداشته است و لذا با افزایش درصد حجمی یکی از نانو ذرات نیز نتایج تغییر به خصوصی نکرده است و فقط مقدار بسیار اندکی بازده سیستم افزایش‌یافته است. این تحقیق می‌تواند به طراحان و مهندسان در توسعه و بهبود سیستم‌های پنل فتوولتائیک حرارتی کمک کند و در استفاده بهینه از منابع انرژی خورشیدی موثر باشد.

performance enhancement of photovoltaic-thermal panel using hybrid nanofluids

in this study, hybrid nanofluids have been used to enhance the performance of a photovoltaic-thermal (pvt) panel. hybrid nanofluids consist of a combination of nanoparticles and a base fluid, offering superior thermal and conductive properties compared to conventional base fluids. in this research, different nanoparticles, such as titanium oxide and aluminum oxide, were dispersed in water as the base fluid at varying weight fractions of 0%, 3%, and 6%, and their effects on heat transfer and panel efficiency were investigated. the simulation results indicate that adding titanium oxide and aluminum oxide nanoparticles at a weight fraction of 3% each resulted in thermal and electrical efficiencies of 32.92% and 14.68%, respectively. when the weight fraction was adjusted to 6% for aluminum oxide and 0% for titanium oxide, the thermal and electrical efficiencies were 32.95% and 14.68%, respectively, showing negligible variation compared to the base fluid without nanoparticles. additionally, increasing the volume fraction of one of the nanoparticles did not lead to significant changes in the results, only slightly improving system efficiency. this study can assist designers and engineers in developing and optimizing photovoltaic-thermal panel systems, contributing to the efficient utilization of solar energy resources.