| تحلیل عددی تأثیر هندسه ساختار ترکیبی ماده تغییرفازدهنده و فوم فلزی بر عملکرد پنل خورشیدی |
| کد مقاله : 1548-ISME2026 |
| نویسندگان |
|
فاطمه دریکوندی *1، جعفر جماعتی2 1دانشگاه رازی کرمانشاه 2استاد دانشگاه رازی کرمانشاه |
| چکیده مقاله |
| افزایش دمای پنلهای خورشیدی مهمترین عامل کاهش بازده الکتریکی آنهاست. استفاده از مواد تغییرفازدهنده (PCM ) راهکاری مؤثر اما محدود به هدایت حرارتی پایین است. در این پژوهش، برای بهبود انتقال حرارت، ترکیب PCM با فوم فلزی در یک محفظه گرمایی بررسی شده است. شش پیکربندی هندسی مختلف، شامل حالت پایه، ساختارهای کاملاً متخلخل با تخلخل ۰.۹۷ و ۰.۶، و ساختارهای لایهای با موقعیتهای متفاوت فوم، با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی(CFD ) شبیهسازی شدند. عملکرد هر مدل بر پایه دمای متوسط پنل، بازده الکتریکی و بازده حرارتی تحلیل گردید. صحت مدلسازی با استناد به مطالعات معتبر پیشین تأیید شد. نتایج نشان داد که قرارگیری فوم در مجاورت پنل، شرط کلیدی بهبود عملکرد است. پیکربندیهای بهینه (با تخلخل ۰.۹۷) موفق به ایجاد پایداری حرارتی ممتد و کنترل مؤثر دمای پنل شدند که منجر به بهبود ملموس بازده الکتریکی نسبت به حالت پایه گردید. در مقابل، کاهش تخلخل به ۰.۶ با وجود افزایش بازده حرارتی تا ۴۱ درصد، به دلیل افت شدید ظرفیت ذخیرهسازی گرمای نهان، کارایی خود در مدیریت دما را به کلی از دست داد و افت بازده الکتریکی را موجب شد. این مطالعه تعادل بین هدایت حرارتی و ظرفیت ذخیرهسازی گرمای نهان را بهعنوان اصل کلیدی طراحی بهینه برمیشمارد. |
| کلیدواژه ها |
| مواد تغییرفازدهنده (PCM)، فوم فلزی، شبیهسازی عددی (CFD)، پنل خورشیدی، بهینهسازی انتقال حرارت |
| وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی |