Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2020 - zeszyt 9

Analytical modelling of water sheet-and-tube Photovoltaic Thermal Collector

10.15199/48.2020.09.04

nr katalogowy: 127798
10.15199/48.2020.09.04

Streszczenie

This paper deals with analytical modelling of water sheet-and-tube photovoltaic thermal collector. The presented design will be integrated on PV modules of existing small photovoltaic system in Brestanica, Slovenia. Analysis of electrical and thermal performances for design of photovoltaic thermal module will be presented. The results show that the use of the installed water sheet-and-tube collector improves the electrical efficiency by 4%, while annually produce 1103 kWh of thermal energy with an average thermal efficiency of 68.86%. Furthermore, the cooling of photovoltaic system contributes to increasing the life time of photovoltaic system

Abstract

Artykuł dotyczy modelowania analitycznego wodnego płytowo-rurowego fotowoltaicznego kolektora termicznego.. Prezentowany projekt zostanie zintegrowany z modułami fotowoltaicznymi istniejącego małego systemu fotowoltaicznego w Brestanicy w Słowenii. Przedstawiona zostanie analiza parametrów elektrycznych i cieplnych do projektowania fotowoltaicznego modułu termicznego. Wyniki pokazują, że zastosowanie zainstalowanego kolektora rurowo-rurowego poprawia sprawność elektryczną o 4%, a rocznie wytwarza 1103 kWh energii cieplnej przy średniej wydajności cieplnej 68,86%. Ponadto chłodzenie układu fotowoltaicznego przyczynia się do zwiększenia jego żywotności (Modelowanie analityczne wodnego płytowo-rurowego fotowoltaicznego kolektora termicznego

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] Y. S. Bijjargi, S.S. Kale, K.A. Shaikh, Cooling Techniques for Photovoltaic Module for Improving its Conversion Efficiency: A Review, IJMET, Vol. 7(4), pp. 22-28, 2016.
[2] Č. F. Grubišić, S. Nižetić, M. T. Giuseppe, Photovoltaic panels: a review of the cooling techniques, TRANSACTIONS OF FAMENA XL – Special issue 1, Vol. 40, p.p. 63-74, 2016. PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY, ISSN 0033-2097, R. 96 NR 9/2020 25
[3] V. N. Palaskar, S. P. Deshmukh, A.B. Pandit, Heat Transfer Analysis and Waste Heat Recovery of Specially Designed Heat Exchanger used in Hybrid Solar Water System, International journal of renewable energy research, Vol. 4(1), 2014.
[4] A. A. Alzaabi, N. K. Badawiyeh, H.O. Hantoush, A. K. Hamid, Electrical/thermal performance of hybrid PV/T system in Sharjah, UAE, International Journal of Smart Grid and Clean Energy, vol. 3(4), 2014.
[5] S. M. Sultan, M. N. E. Efzan: Review on recent Photovoltaic/Thermal (PV/T) technology advances and applications, Solar Energy, Vol. 173, p.p. 939 – 954, 2018.
[6] A. H. Jaaz, H. A. Hasan, K. Sopian, A. A. H. Kadhum, T. S. Gaaz, A. A. Al-Amiery: Outdoor Performance Analysis of a Photovoltaic Thermal (PVT) Collector with Jet Impingement and Compound Parabolic Concentrator (CPC), Materials, Vol. 10, p.p. 1 – 16, 2017.
[7] B. S. S. Singh, C. H. Yen, S. H. Zaidi, K. Sopian: Part II: Enhanced Performance of Concentrating Photovoltaic-Thermal Air Collector with Fresnel Lens and Compound Parabolic Concentrator (CPC), Journal of Advanced Research in Fluid Mechanics and Thermal Sciences, Vol. 47(1), p.p. 16-24, 2018.
[8] F. Abdulameer, M. A. M. Rosli, N. Tamaldin, S. Misha, A. L. Abdullah: Modelling, Validation and Analyzing Performance of Serpentine-Direct PV/T Solar Collector Design, CFD Letters, Vol. 11, Iss. 2, p.p. 50 – 65, 2019.
[9] G. Evola, L. Marletta: Exergy and thermoeconomic optimization of a water-cooled glazed hybrid photovoltaic/thermal (PVT) collector, Solar Energy, Vol. 107, p.p. 12 – 25, 2014.
[10] R. Nowzari: Numerical Analysis of a Photovoltaic Module Integrated with Various Water Cooling Systems, Transactions of FAMENA, Vol. 43, p.p. 19 – 30, 2019.
[11] W. Panga, Y. Cuib, Q. Zhanga, H. Yua, L. Zhanga, H. Yana: Experimental effect of high mass flow rate and volume cooling on performance of a water-type PV/T collector, Solar Energy, Vol. 188, p.p. 1360 – 1368, 2019.
[12] Y. Huo, J. Lv, X. Li, L. Fang, X. Ma, Q. Shi: Experimental study on the tube plate PV/T system with iron filings filled, Solar Energy, Vol. 185, p.p. 189 – 198, 2019.
[13] P. Zhang, X. Rong, X. Yang, D. Zhang: Design and performance simulation of a novel hybrid PV/T-air dual source heat pump system based on a three-fluid heat exchanger, Solar Energy, Vol. 191, p.p. 505 – 517, 2019.
[14] H. Sayin, R. Nowzari, N. Mirzaei, L. B. Y. Aldabbagh: Performance evaluation of a modified PV/T solar collector: A case study in design and analysis of experiment, Solar Energy, Vol. 141, p.p. 210 – 221, 2017.
[15] M. Y. Othman, F. Hussain, K. Sopian, B. Yatim, H. Ruslan: Performance Study of Air-based Photovoltaic-thermal (PV/T) Collector with Different Designs of Heat Exchanger, Sains Malaysiana, Vol. 42, Iss. 9, p.p. 1319 – 1325, 2013.
[16] K. Sredenšek, S. Seme. A review of hybrid photovoltaic/thermal systems, Journal of energy technology, Vol. 12(4), p.p. 39-49, 2020.
[17] M. Hissouf, M. Feddaoui, M. Najim, A. Charef. Numerical study of a covered Photovoltaic-Thermal collector (PVT) enhancement using nanofluids, Solar Energy, Vol. 199, p.p. 115-127, 2020.
[18] Ali H.A. Al-Waeli, Miqdam T. Chaichan, K. Sopian, Hussein A. Kazem, Hameed B. Mahood, Anees A. Khadom, Modeling and experimental validation of a PVT system using nanofluid coolant and nano-PCM, Solar Energy, Vol. 177, p.p. 178-191, 2019.
[19] A. Ibrahim, M. Y. Othman, M. H. Ruslan, M. A. Alghoul, M. Yahya, A. Zaharim, K. Sopian, Performance of Photovoltaic Thermal Collector (PVT) with different absorbers design, WSEAS TRANSACTIONS on ENVIRONMENT and DEVELOPMENT, Vol. 5(3), 2009.
[20] V. N. Palaskar, S. P. Deshmukh, Investigational Analysis of Two Specially Designed Heat Exchangers used in Hybrid Solar Water System, International Journal of Energy Science (IJES), Vol. 4(6), 2014.
[21] V. N. Palaskar, S. P. Deshmukh, Performance Analysis of a Specially Designed Flow Heat Exchanger Used in Hybrid Photovoltaic/Thermal Solar System, International journal of renewable energy research, Vol. 5(2), 2015.
[22] S. B. Riffat, E. Cuce, A review on hybrid photovoltaic/thermal collectors and systems, International Journal of Low-Carbon Technologies, Vol. 6, p.p. 212–241, 2011.
[23] A. H. Jaaz, H. A. Hasan, K. Sopian, A. A. H. Kadhum, T. S. Gaaz, A. A. Al-Amiery, Outdoor Performance Analysis of a Photovoltaic Thermal (PVT) Collector with Jet Impingement and Compound Parabolic Concentrator (CPC), Materials, Vol. 10, 2017.
[24] M. Kharseh, Energy Balance of Solar Collector, Renewable Energy Group, Lulea University of technology.
[25] Hottel EC, Willier E., Evaluation of flat-plate solar collector performance. Transactions of the Conference on the Use of Solar Energy, Vol. 2, University of Arizona Press, Arizona, USA, 1958.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-publikacja (pdf) z zeszytu 2020-9 , nr katalogowy 127798 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-zeszyt (pdf) 2020-9 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	55.00 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Zeszyt

2020-9

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma