Modelowanie i badania eksperymentalne wymiany ciepła dla nowego aktywnego układu chłodzenia paneli fotowoltaicznych
Wariant tytułu
Modelling and experimental studies of heat transfer for a new active cooling system for photovoltaic modules
Autor
Kozak – Jagieła, Ewa
Promotor
dr hab. inż. Paweł Ocłoń, prof. PK
Promotor pomocniczy
dr inż. Małgorzata Fedorczak - Cisak
Data wydania
2020
Data obrony
31.03.2021
Wydawca
[s.n.]
Język
polski
Słowa kluczowe
wymiana ciepła, chłodzenie paneli fotowoltaicznych, modelowanie numeryczne, badania eksperymentalne
PV panels cooling system, numerical heat transfer, energy efficiency, experimental study
Abstrakt
Chłodzenie paneli fotowoltaicznych ma bardzo istotne znaczenie z dwóch powodów: pozwala na zwiększenie efektywności konwersji fotowoltaicznej oraz umożliwia pozyskanie ciepła odpadowego, które można wykorzystać np. do regeneracji dolnego źródła ciepła w przypadku instalacji grzewczej z pompą ciepła bądź przygotowania c.w.u.
W niniejszej pracy podjęto próbę opracowania modelu matematycznego dla układu chłodzenia paneli PV, który pozwoliłby na przewidywanie uzysków energii elektrycznej i cieplnej z układu w zmiennych warunkach klimatycznych. Przeprowadzono symulacje, które miały na celu dobór najlepszego ułożenia rur chłodzących odpowiedzialnych za efektywny odbiór ciepła z instalacji, a następnie przeprowadzono walidację obliczeń numerycznych na podstawie danych z instalacji badawczej. Do badań nad aktywnym układem chłodzenia paneli PV wykorzystano stanowisko badawcze opracowane i zrealizowane w ramach projektu HySOL „Wysokosprawny system konwersji energii słonecznej na cieplną i elektryczną dla budynków mieszkalnych i użyteczności publicznej”. Projekt współfinansowany przez NCBiR w ramach II konkursu polsko-niemiecka współpraca na rzecz zrównoważonego rozwoju – STAIR.
Cooling photovoltaic panels is very important for two reasons: it allows to increase the efficiency of the photovoltaic conversion and allows to obtain waste heat, which can be used, for example, for the regeneration of the ground heat source in a heating installation with a heat pump or domestic hot water preparation.
In this study, an attempt was made to develop a mathematical model for the cooling system of PV panels, which would allow to predict the yields of electricity and heat from the system in changing climatic conditions. Simulations were carried out to select the best arrangement of cooling pipes responsible for effective heat collection from the installation, and then numerical calculations were validated on the basis of data from the test installation. For research on the active cooling system of PV panels, a test stand developed and implemented under the HySOL project "High-efficiency solar energy conversion system for heat and electricity for residential and public buildings" was used. The project is co-financed by the National Center for Research and Development as part of the 2nd Polish-German cooperation for sustainable development - STAIR competition.
Wydział
Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki
Status pracy dyplomowej
po obronie
Licencja
Licencja PK. Brak możliwości edycji i druku.
Prawa dostępu
Zasób dostępny dla zalogowanych użytkowników lub z komputerów w domenie PK
