نام پژوهشگر: میثم عماد

ساخت و ارزیابی سامانه ترموالکتریک- خورشیدی تولید برق و گرما در متمرکزکننده فرسنل خطی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده کشاورزی 1393
  میثم عماد   احمد بناکار

پیشرفت‏های اخیر در زمینه سامانه‏های ترکیبی ترموالکتریک- خورشیدی افق تازه‏ای در گسترش تولید همزمان حرارت و برق به کمک منابع تجدیدپذیر را بوجود آورده تا امید به حفظ محیط زیست و کاهش اثرات مخرب گلخانه‏ای به طور قابل ملاحظه‏ای افزایش ‏یابد. استفاده از ماژول ترموالکتریک در یک متمرکزکننده خورشیدی امکان تولید همزمان حرات و الکتریسیته با بازده حرارتی زیاد را فراهم می کند. در این تحقیق، سامانه ترموالکتریک خورشیدی تولید برق و حرارت در یک متمرکزکننده فرسنل خطی ساخته شد و از روش خنک کنندگی انفعالی (استفاده از لوله های حرارتی ترموسیفونی) و فعال (استفاده از پمپ) به-منظور دفع حرارت از سمت سرد سلول های ترموالکتریک و انتقال آن به مخزن ذخیره حرارت بهره گرفته شده است. این سامانه در قالب دو مدل مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایش‏ها در مدل سامانه ترموالکتریک خورشیدی تولید برق و حرارت با روش خنک کنندگی انفعالی نشان داد که سامانه قادر به تولید بیشینه ی توان الکتریکی 70 وات بر متر مربع از سلول های ترموالکتریک و 3/8 کیلووات بر متر مربع توان حرارتی در یک روز آفتابی در ماه شهریور از ساعت 10/30 تا 15/30 می باشد. راندمان حرارتی در این مدل 18/05 درصد و راندمان کل 18/39 درصد بدست آمده است. همچنین نتایج حاصل از آزمایش‏ها در مدل سامانه ترموالکتریک خورشیدی تولید برق و حرارت با روش خنک کنندگی فعال، راندمان حرارتی 33/15 درصد و راندمان کل 33/88درصد را در دبی 700 میلی لیتر در دقیقه نشان می دهد. در این مدل، بیشینه توان الکتریکی تولیدی 143 وات بر متر مربع بوده است. این درحالی است که مخزن ذخیره حرارت 6/5 کیلووات بر متر مربع توان حرارتی را در طی انجام آزمایش جذب کرده است. در نهایت، نتایج مدل با داده های تجربی بررسی شد. مقایسه مقدار تجربی با مقدار مدل سازی راندمان حرارتی مدل ترموسیفون در ساعت‏های مختلف از انجام آزمایش، مقدار ضریب تبیین 0/77 و ریشه متوسط مربع خطای داده ها (rmse)11/26 را نشان داد. همچنین مقدار ضریب تبیین 0/96 و ریشه متوسط مربع خطای داده ها (rmse) 1/34 برای مقایسه مقدار تجربی با مقدار مدل سازی ولتاژ مدار باز دو سر سلول‏های ترموالکتریک در اختلاف دمایی متناظر با بیش‏ترین توان خروجی بدست آمد.