مجله فصل مشترک ها، لایه های نازک و سیستم های با بعد کم
بررسی عددی یک سیستم ترکیبی جدید ترکیب یک ناودان متمرکز کننده سهموی با یک مولد ترموالکتریک استوانه ای
نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
- Abderrahim Habchi
- Bouchaib Hartiti
- Hicham Labrim
- Salah Fadili
- Naoual Belouaggadia
- Mohammed Benaissa
- Abdelilah Benyoussef
- Hamid Ez-Zahraouy
- Mehmet Ertugrul
- Esidor ntsoenzok
چکیده
امروزه، بهره برداری و تولید حداکثر انرژی از طیف خورشیدی یک نگرانی بزرگ است. در این مقاله، یک مطالعه عددی از یک سیستم ترکیبی جدید متشکل از یک ناودان متمرکز کننده سهموی به همراه یک مولد ترموالکتریک استوانه ای با استفاده از روش تکرار شونده گاوس-سایدل انجام شده است. برای تابش مستقیم خورشید و دمای محیط از یک شرایط اقلیمی واقع بینانه در نظر گرفته شده است. اثرات ضخامت مولد گرما الکتریکی به همراه شارش جریان گرم و سرد بر عملکرد الکتریکی و حرارتی تحلیل و بحث شده است. به منظور اعتبارسنجی نتایج مدل عددی، از روش اعتبارسنجی جدیدی استفاده شده است. نتایج بدست آمده توافق خوبی با نتایج عینی دارند. علاوه بر این، برای آهنگ شارش جرم سرد برابر با 0/25 کیلوگرم بر ثانیه، حداکثر بازده حرارتی در 60/646 درصد حاصل می شود، که همراه با بازده الکتریکی 9/72 درصد متناظر با 273/15 وات توان خروجی بیشتر است.
کلیدواژه‌ها
موضوعات
[1] K. Kakaei, M. D. Esrafili, A. Ehsani. "Gas Convertor and Storage." Interface Science and Technology, 27 (2019) 387.
[2] O. Badr, S. D. Probert. "Sinks and environmental impacts for atmospheric carbon monoxide." Applied Energy, 50 (1995) 339.
[3] W. Adrian, R. Sonia, A. Dennis, E. Nazik, E. Gerardo, A. Lana. Renewable Capacity Statistics 2020 n.d. https://www.irena.org/publications/2020/Mar/Renewa ble-Capacity-Statistics-2020.
[4] M. Daugy. Monthly electricity statistics n.d. https://www.iea.org/reports/monthly-electricitystatistics.
[5] P. Sundarraj, D. Maity, S. S. Roy, R. A. Taylor. "Recent advances in thermoelectric materials and solar thermoelectric generators – a critical review." RSC Advances, 4 (2014) 46860.
[6] A. Z. Sahin, K. G. Ismaila, B. S. Yilbas, A. AlSharafi. "A review on the performance of photovoltaic/thermoelectric hybrid generators." International Journal of Energy Research, 44 (2020) 3365.
[7] S. Soltani, A. Kasaeian, T. Sokhansefat, M. B. Shafii. "Performance investigation of a hybrid photovoltaic/thermoelectric system integrated with parabolic trough collector." Energy Conversion and Management, 159 (2018) 371.
[8] N. Miljkovic, E. N. Wang. "Modeling and optimization of hybrid solar thermoelectric systems with thermosyphons." Solar Energy 85 (2011) 2843.
[9] C. Li, M. Zhang, L. Miao, J. Zhou, Y. P. Kang, C. A. J. Fisher et al. "Effects of environmental factors on the conversion efficiency of solar thermoelectric cogenerators comprising parabola trough collectors and thermoelectric modules without evacuated tubular collector." Energy Conversion and Management, 86 (2014) 86.
[10] S. Mahmoudinezhad, A. Rezania, L. A. Rosendahl. "Behavior of hybrid concentrated photovoltaic-thermoelectric generator under variable solar radiation." Energy Conversion and Management 164 (2018) 443.
[11] P. Sundarraj, S. S. Roy, R. A. Taylor, D. Maity. "Performance analysis of a hybrid solar thermoelectric generator." Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects, 38 (2016) 2977.
[12] A. M. Saleh, Jr DWM, H. I. Abu-Mulaweh. "Flat-Plate Solar Collector in Transient Operation: Modeling and Measurements" 2013.
[13] A. Elamim, B. Hartiti, A. Haibaoui, A. Lfakir, P. Thevenin. "Analysis and comparison of different PV technologies for determining the optimal PV panels- A case study in Mohammedia, Morocco." IOSR JEEE, 12 (2017) 37.
[14] Y. Marif. "Caractérisation d’un concentrateur cylindroparabolique de dimensions réelles au sud de l’Algérie: Région d’Ouargla 2015."http://docplayer.fr/79503677-Caracterisation-d-unconcentrateur-cylindroparabolique-de-dimensionsreelles-au-sud-de-l-algerie-region-d-ouargla.html.
[15] A. Faddouli, H. Labrim, S. Fadili, B. Hartiti, A. Habchi, M. Ertugrul, et al. "Feasibility and performance investigation of a new smart system integrating planar/tubular thermoelectric generators with solar flat plate collector." Energy Conversion and Management, 199 (2019) 111980.
[16] Y. Marif, H. Benmoussa, H. Bouguettaia, M. M. Belhadj, M. Zerrouki. "Numerical simulation of solar parabolic trough collector performance in the Algeria Saharan region." Energy Conversion and Management, 85 (2014) 521.
[17] Y. Marif. "Caractérisation d’un concentrateur cylindroparabolique de dimensions réelles au sud de l’Algérie: Région d’Ouargla." Thesis. Kasdi Merbah Ouargla, 2015.
[18] F. Jamadi. "Experimantal investigation of effect of oil mass flow changes on parabolic trough collector efficiency in a solar water heater system." International Journal on Technical and Physical Problems of Engineering, 8 (2016) 7.
[19] J. A. Duffie, W. A. Beckman. Solar Engineering of Thermal Processes n.d.:928.
[20] M. Mohsenzadeh, M. B. Shafii, H. Jafari mosleh. "A novel concentrating photovoltaic/thermal solar system combined with thermoelectric module in an integrated design." Renewable Energy 113 (2017) 822.
[21] A. Akbari, E. Mohammadian, S. A. Alavi Fazel, M. Shanbedi, M. Bahreini, M. Heidari, et al. "Natural Convection from the Outside Surface of an Inclined Cylinder in Pure Liquids at Low Flux." ACS Omega, 4 (2019) 7038.
[22] Yunus A çengel. Heat and Mass Transfer: A practical Approach. Third edition. 2006.
[23] G. A. Quadir, I. A. Badruddin, N. J. Salman Ahmed. "Numerical investigation of the performance of a triple concentric pipe heat exchanger." International Journal of Heat and Mass Transfer 75 (2014) 165.
[24] Frank P. Incropera, David P. DeWitt, Theodore L. Bergman, Adrienne S. Lavine. Fundamentals of Heat and Mass Transfer, Sixth Edition 2007.
)