view in publisher's site

Semi-3D transient simulation of a nanofluid-base photovoltaic thermal system integrated with a thermoelectric generator

Highlights•A semi-3D transient code is developed to study feasibility of PVT-TEG system.•The performance of PVT-TEG and PVT system are studied comparatively during the day.•The effects of different parameters on the performance of systems are studied.•The energy proportion of each part in the systems is expressed.AbstractThermoelectric generators (TEGs) can produce electricity from the temperature gradients. A combination of TEG with photovoltaic thermal (PVT) systems can be a possible solution for the improvement of their electrical performance. To evaluate the feasibility of using TEG in PVT systems, a comparison between only the PVT system and PVT system integrated with TEG (PVT-TEG) is conducted using numerical simulation. A semi-transient numerical code is developed by FORTRAN software to simulate both PVT and PVT-TEG systems. The governing equations are solved by Tridiagonal Matrix Algorithm (TDMA) using an implicit formulation discretizing by a center-differencing scheme. In this study, aluminum-oxide/water (Al2O3/water) nanofluid is selected as working fluid due to the performance improvement of the systems. Both energy and exergy analysis are conducted to estimate the performance of the nanofluid based PVT-TEG system. The results indicate that the PV unit in both PVT and PVT-TEG systems can generate nearly the same electrical power. However, the PVT-TEG system has 2.5%–4% higher overall electrical energy efficiency compared to only the PVT system. It has been found, in all considered parameters, the PVT-TEG system compared to the PVT system in terms of overall exergy efficiency shows a better performance, while in terms of overall energy efficiency shows poor performance. Furthermore, according to the parametric analysis, there is a direct relation between inlet temperature and photovoltaic (PV) plate temperature, whereas there is an indirect correlation between the inlet temperature and TEG sides difference temperatures.Graphical abstractDownload : Download high-res image (92KB)Download : Download full-size image

شبیه‌سازی گذرا سه‌بعدی یک سیستم حرارتی مبتنی بر نانوسیال با یک ژنراتور گرمایی ترکیب می‌شود.

نکات مهم: یک کد گذرا نیمه ۳ D برای مطالعه امکان‌سنجی سیستم PVT - TEG توسعه داده شده‌است. عملکرد سیستم PVT - TEG و PVT نسبتا در طول روز مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. * اثرات پارامترهای مختلف بر عملکرد سیستم‌ها مورد مطالعه قرار گرفته‌است. بخش انرژی هر بخش در این سیستم‌ها expressed.Abst ractThermoelectric (TEGs)است که می‌تواند الکتریسیته را از شیب‌های دمایی تولید کند. ترکیبی از TEG با سیستم‌های فتوولتائیک حرارتی (PVT)می‌تواند یک راه‌حل ممکن برای بهبود عملکرد الکتریکی آن‌ها باشد. برای ارزیابی امکان‌سنجی استفاده از TEG در سیستم‌های PVT، مقایسه‌ای بین تنها سیستم PVT و سیستم PVT با TEG (PVT - TEG)با استفاده از شبیه‌سازی عددی انجام شده‌است. یک کد عددی نیمه گذرا از نرم‌افزار FORTRAN برای شبیه‌سازی سیستم‌های PVT و TEG استفاده شده‌است. معادلات حاکم با استفاده از الگوریتم ماتریس Tridiagonal (TDMA)با استفاده از یک فرمول واریانس ضمنی که توسط یک طرح center اجرا می‌شود، حل می‌شوند. در این مطالعه، نانوسیال اکسید - اکسید / آب (Al [ ۲ ] / آب)به علت بهبود عملکرد این سیستم‌ها به عنوان سیال عامل انتخاب شده‌است. هم انرژی و هم تحلیل اکسرژی برای برآورد عملکرد سیستم nanofluid براساس سیستم PVT - TEG انجام شده‌است. نتایج نشان می‌دهد که واحد PV در هر دو سیستم PVT و PVT - TEG می‌تواند تقریبا همان قدرت الکتریکی را ایجاد کند. با این حال، سیستم PVT - TEG ۲.۵ درصد و راندمان کل انرژی الکتریکی را در مقایسه با سیستم PVT دارد. یافته شده‌است که در تمام پارامترها، سیستم PVT - TEG در مقایسه با سیستم PVT در مقایسه با سیستم PVT عملکرد بهتری را نشان می‌دهد، در حالی که بهره‌وری کلی انرژی عملکرد ضعیف را نشان می‌دهد. علاوه بر این، براساس آنالیز پارامتری، یک رابطه مستقیم بین دمای ورودی و دمای صفحه فتوولتائیک (PV)وجود دارد، در حالی که یک ارتباط غیر مستقیم بین دمای ورودی و گروه TEG وجود دارد (۹۲ کیلوبایت)بارگیری: یک تصویر با اندازه کامل دانلود کنید.

ترجمه شده با

Download PDF سفارش ترجمه این مقاله این مقاله را خودتان با کمک ترجمه کنید
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.