بهبود عملکرد حرارتی صفحات خورشیدی با استفاده از چاه حرارتی موج دار

افزایش مصرف انرژی و پیامدهای زیست‌محیطی سوخت‌های فسیلی، ضرورت استفاده از منابع تجدیدپذیر، به‌ویژه انرژی خورشیدی را افزایش داده است. سامانه‌های فوتوولتائیک به دلیل سادگی، هزینه نگهداری پایین و قابلیت نصب گسترده، جایگاه مهمی در تولید انرژی پاک دارند؛ با این حال، عملکرد آن‌ها به دمای کاری سلول وابسته است و افزایش دما باعث کاهش راندمان و عمر مفید پنل می‌شود. در این مطالعه، هیت‌سینک موج‌دار به‌صورت عددی تحت جریان آرام با سیال آب بررسی شد. ساختار موج‌دار کانال با ایجاد اختلاط موضعی و نازک‌کردن لایه حرارتی، عدد ناسلت را افزایش داده و انتقال حرارت را نسبت به کانال صاف به‌طور قابل توجهی بهبود می‌بخشد. هرچند افت فشار افزایش می‌یابد، تحلیل شاخص عملکرد نشان می‌دهد که نسبت افزایش انتقال حرارت به هزینه پمپاژ همچنان مطلوب است. نتایج نشان می‌دهند هیت‌سینک موج‌دار می‌تواند کاهش دمای ماژول‌های pv و بهبود عملکرد الکتریکی آن‌ها را به‌طور موثر فراهم کند.

thermal performance enhancement of photovoltaic panels using a wavy-channel heat sink

the increasing energy demand and the environmental consequences of fossil fuel consumption have intensified the need for renewable energy sources, particularly solar energy. photovoltaic (pv) systems, owing to their simple structure, low maintenance cost, and wide installation capability, play a significant role in clean energy generation; however, their performance strongly depends on the operating temperature of the cells, and temperature rise leads to a reduction in efficiency and service life. in this study, a wavy heat sink is numerically investigated under laminar flow conditions using water as the working fluid. the wavy channel configuration enhances local flow mixing and thins the thermal boundary layer, resulting in an increased nusselt number and a significant improvement in heat transfer compared to a smooth channel. although pressure drop increases, the performance evaluation criterion indicates that the ratio of heat transfer enhancement to pumping power penalty remains favorable. the results demonstrate that the wavy heat sink can effectively reduce the temperature of pv modules and improve their electrical performance.