---

-

---

در این مطالعه عملکرد یک سیستم‌ فتوولتاییک حرارتی به صورت عددی و آزمایشگاهی بررسی شده است. در بررسی عددی، با استفاده از روش تاگوچی، بهینه‌ترین محیط و زمان کارکرد سیستم و هم‌چنین مناسب‌ترین پارامتر‌های مستقل از ساختمان سیستم به منظور افزایش بازده آن در یک محیط و زمان مشخص، تعیین شده است. سپس با استفاده از پارامتر‌های بهینه تعیین شده در تحلیل تاگوچی، عملکرد سیستم به صورت آزمایشگاهی و از دو دیدگاه انرژی و اگزرژی مورد مطالعه قرار گرفته است. در بررسی آزمایشگاهی با ساخت بستر کامل آزمایشگاهی، عملکرد یک واحد فتوولتاییک معمولی و یک سیستم فتوولتاییک حرارتی با سیال کاری آب، با یکدیگر مقایسه شده است. آزمایش‌ها در دانشگاه فردوسی مشهد با عرض جغرافیایی ۳۶ درجه و طول جغرافیایی ۵۹ درجه و در یک روز معین در مرداد ‌ماه انجام شده است. نتایج بررسی عددی سیستم فتوولتاییک حرارتی نشان می‌دهد، مؤثرترین پارامتر بر عملکرد سیستم‌، دمای سیال خنک‌کننده ورودی به کلکتور می‌باشد و بهینه‌ترین مقدار آن برای بهبود عملکرد سیستم فتوولتاییک حرارتی ۲۰ درجه سانتی‌گراد است. هم‌چنین بازده انرژی کلی سیستم فتوولتاییک حرارتی در حالت بهینه ۶۹,۰۲ درصد می‌باشد. نتایج بررسی آزمایشگاهی بیان می‌کند، میانگین انرژی الکتریکی خروجی از سیستم فتوولتاییک حرارتی حدود ۶.۲۷ درصد بیشتر از واحد فتوولتاییک معمولی می‌باشد. هم‌چنین میانگین بازده‌های انرژی و اگزرژی حرارتی در طول آزمایش برای سیستم فتوولتاییک حرارتی به ترتیب ۳۴.۱۲ و ۰.۷۲ درصد می‌باشد.

---

در این مطالعه با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی، اثر استفاده از سیال کاری آب خالص و نانوسیال اکسید روی-آب بر عملکرد یک سیستم فتوولتاییک حرارتی مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. هم‌چنین، اثر پارامترهای مستقل از ساختمان سیستم بر بازده الکتریکی و حرارتی سیستم فتوولتاییک حرارتی بر پایه نانوسیال اکسید روی-آب بررسی می‌شود. پارامترهای بررسی شده در این مطالعه، میزان تشعشع جذب شده توسط سلول‌های فتوولتاییک، سرعت باد، دمای محیط، دمای سیال خنک‌کننده ورودی به کلکتور حرارتی، دبی جرمی سیال خنک‌کننده و درصد جرمی نانوذرات در نانوسیال اکسید روی-آب می‌باشند. در این پژوهش با ساخت بستر کامل آزمایشگاهی، نتایج مدل عددی سه‌بعدی با نتایج آزمایشگاهی اعتبارسنجی می‌شود. آزمایش‌ها در دانشگاه فردوسی مشهد با عرض جغرافیایی ۳۶ درجه و طول جغرافیایی ۵۹ درجه و در یک روز معین در مرداد ‌ماه انجام می‌شود. نتایج بررسی عددی نشان می‌دهد، بازده حرارتی سیستم فتوولتاییک حرارتی با سیال کاری نانوسیال با افزایش تشعشع جذب شده توسط سلول‌های فتوولتاییک، دمای محیط، دبی جرمی سیال خنک‌کننده و درصد جرمی نانوذرات در نانوسیال اکسید روی-آب زیاد می‌شود. در حالی که افزایش سرعت باد و دمای سیال خنک‌کننده ورودی به کلکتور حرارتی سبب کاهش بازده حرارتی سیستم می‌شوند. هم‌چنین، تغییرات پارامترهای بررسی شده در این مطالعه اثر اندکی بر بازده الکتریکی سیستم فتوولتاییک حرارتی دارد. افزایش نسبی بازده الکتریکی و حرارتی سیستم فتوولتاییک حرارتی با سیال کاری نانوسیال اکسید روی-آب با درصد جرمی ۱۲ درصد نسبت به آب خالص به ترتیب ۰,۲۸ و ۱۲.۵۸ درصد است.

---

در این مطالعه به صورت تجربی، اثر استفاده از سیال کاری آب خالص، مخلوط آب و اتیلن‌گلیکول با درصد جرمی ۵۰ درصد و اتیلن‌گلیکول خالص بر بازده انرژی و اگزرژی سیستم‌های فتوولتاییک حرارتی بررسی می‌شود. هم‌چنین عملکرد دو سیستم فتوولتاییک حرارتی و فتوولتاییک معمولی با یکدیگر مقایسه می‌شود. آزمایش‌ها در دانشگاه فردوسی مشهد با عرض جغرافیایی ۳۶ درجه و طول جغرافیایی ۵۹ درجه و در یک روز معین در مردادماه انجام شده است. پارامترهای بررسی شده در این مطالعه دمای سطح سلول‌های فتوولتاییک، توان الکتریکی و حرارتی خروجی، بازده انرژی الکتریکی و حرارتی، اگزرژی الکتریکی و حرارتی خروجی، و بازده اگزرژی الکتریکی و حرارتی هستند. با توجه به نتایج به دست آمده، سیستم فتوولتاییک حرارتی با سیال کاری مخلوط آب و اتیلن‌گلیکول، توان الکتریکی خروجی از سیستم را حدود ۵,۴۱ درصد نسبت به سیستم فتوولتاییک معمولی افزایش می‌دهد. نتایج هم‌چنین نشان می‌دهد، استفاده از سیال کاری آب خالص بازده انرژی الکتریکی و حرارتی سیستم فتوولتاییک حرارتی را نسبت به مخلوط آب و اتیلن‌گلیکول، و اتیلن‌گلیکول خالص افزایش می‌دهد. در‌حالی‌که بازده اگزرژی کلی سیستم‌های فتوولتاییک حرارتی با سیال کاری آب خالص و مخلوط آب و اتیلن‌گلیکول تقریباً یکسان هستند.