Photovoltaic/Thermal (PV/T) systems provide hot fluid (usually water) production as well as electrical energy production. In addition, since the overheating of the PV systems is prevented by the heat drawn by the thermal system, the electricity production performance of the PVs increases. Nanofluids are offered as a solution to increase the heat absorbed in the thermal system. The main physical events that lead to a significant improvement in the heat transfer performance of nanofluids can be summarized as follows: (i) The thermal conductivity of the prepared nanofluid increases at certain rates because the thermal conductivity of the solid metal is higher than that of the basic fluid, (ii) The heat transfer surface area increases due to the increase in the thermal conductivity of the fluid, (iii) Increase in the effective thermal capacity of the fluid, (iv) Increase in the thermal conductivity of the fluid and turbulent volume due to high fluid activity. In this study, by using nanofluids obtained by adding 1% Fe2O3, Fe3O4 and NiFe2O4 magnetic nanoparticles by weight to the basic fluid water, a bidirectional performance increase was achieved by increasing the thermal heat transfer of the PV/T system while providing more cooling of the PV system. In the experimental study, a 14% improvement in electricity production was achieved in NiFe2O4 nanofluid by drawing more heat from the heated PV panels by utilizing the high thermal conductivity of nanofluids. Since the amount of heat absorbed in the thermal system is high, an average of 104% temperature (∆T) increase in the hot fluid temperature compared to the base fluid water was obtained in the NiFe2O4 nanofluid.
Fotovoltaik/Termal (PV/T) sistemler, elektrik enerjisi üretiminin yanı sıra sıcak akışkan (genellikle su) ile üretimi sağlar. Ayrıca PV sistemlerin aşırı ısınması termal sistem tarafından çekilen ısı ile engellendiği için PV'lerin elektrik üretim performansı artmaktadır. Nanoakışkanlar, termal sistemde emilen ısıyı artırmak için bir çözüm olarak sunulmaktadır. Nanoakışkanların ısı transfer performansında önemli bir iyileşmeye yol açan başlıca fiziksel olaylar şu şekilde özetlenebilir: (i) Hazırlanan nanoakışkanın ısıl iletkenliği, katı metalin ısıl iletkenliğininkinden daha yüksek olduğu için belirli oranlarda artar. (ii) Akışkanın ısıl iletkenliğinin artması nedeniyle ısı transfer yüzey alanının artması, (iii) Akışkanın etkin ısıl kapasitesinin artması, (iv) Akışkanın ısıl iletkenliğinin artması ve yüksek sıvı aktivitesi nedeniyle türbülanslı hacim. Bu çalışmada, temel akışkanlardan biri olan suya ağırlıkça %1 Fe2O3, Fe3O4 ve NiFe2O4 oranlarında manyetik nanoparçacıkların eklenmesiyle elde edilen nanoakışkanlar kullanılarak, PV/T sisteminin termal ısı transferi arttırılarak, sistemin daha fazla soğutulması sağlanarak çift yönlü performans artışı sağlanmıştır. PV sistemi. Deneysel çalışmada, nanoakışkanların yüksek ısıl iletkenliğinden yararlanılarak ısıtılan PV panellerden daha fazla ısı çekilerek NiFe2O4 nanoakışkanda elektrik üretiminde %14'lük bir iyileşme sağlanmıştır. Termal sistemde emilen ısı miktarı yüksek olduğu için NiFe2O4 nanoakışkanda sıcak akışkan sıcaklığında baz akışkan suya göre ortalama %104 sıcaklık (∆T) artışı elde edilmiştir.
PV/T nanoakuşkan magnetic nanoparçacıklar Fe2O3 Fe3O4 NiFe2O4
Primary Language | English |
---|---|
Subjects | Engineering |
Journal Section | Research Article |
Authors | |
Publication Date | March 1, 2022 |
Submission Date | February 21, 2022 |
Published in Issue | Year 2022 Volume: 25 Issue: 1 |
This work is licensed under Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International.