Numeryczna analiza poprawy wydajności hybryd PV/TEG chłodzonych pasywnym przepływem powietrza

• Autorzy: Wodołażski Artur

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2021.02.05

Warianty tytułu

EN

Numerical analysis of improvement of efficiency of hybrid PV/TE cooled by a passive air radiator

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule opracowano trójwymiarowe model numeryczny hybrydy PV/TEG składającego się z generatora termoelektrycznego (TEG) podłączonego do tylnej części modułu fotowoltaicznego (PV). Temperatura pracy stanowi parametr określający efektywność i sprawność konwersji elektrycznej panelu fotowoltanicznego. Modelowanie numeryczne przedstawia podejście do obniżania temperatury pracy paneli fotowoltaicznych za pomocą ogniwa TEG chłodzonym pasywnym radiatorem powietrza. Model numeryczny został zrealizowany za pomocą oprogramowania ANSYS i obejmuje uwzględnienie zjawisk Thomsona, Seebecka oraz przewodzenia ciepła Joule'a. Powierzchnia wymiany pasywnego radiatora wpływa na całkowity transfer ciepła przy wyższych prędkościach powietrza zwiększając całkowitą sprawność elektryczną panelu.

EN

The article developed a three-dimensional numerical model of a PV/TEG hybrid consisting of a thermoelectric generator (TEG) connected to the back of a photovoltaic (PV) module. The operating temperature is a parameter that determines the efficiency of electrical conversion of a photovoltaic panel (PV). Numerical modelling presents the approach to lowering the temperature of photovoltaic panels using a TEG cell cooled by a passive air radiator. The numerical model was implemented using ANSYS software and includes taking into account the phenomena of Thomson, Seebeck and Joule's heat conduction. The exchange surface of the passive radiator affects the total heat transfer at higher air speeds increasing the total electrical efficiency of the panel.

Słowa kluczowe

PL

panel fotowoltaiczny; generator termoelektryczny; hybrydowy PV-TEG; ogólna sprawność

EN

photovoltaic panel; thermoelectric generator; hybrid PV-TEG; overall efficiency

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2021
• Tom: R. 97, nr 2
• Strony: 20--23
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Wodołażski Artur

• Główny Instytut Górnictwa, Zakład Oszczędności Energii i Ochrony Powietrza, Plac Gwarków 1, 40-166,Katowice

Bibliografia

• [1] Huen P., Daoud WA.: Advances in hybrid solar photovoltaic and thermoelectric generators, Renew. Sustain. Energy Rev., 72(2017), 1295–302.
• [2] Tabish S., Ashraf I.: Performance evaluation of PV module under various parametric conditions, Int. J. Ambient Energy,39(2018), 317–22.
• [3] Alami A.H.: Effects of evaporative cooling on efficiency of photovoltaic modules, Energy Convers., Manage., 77(2014), 668–79.
• [4] Lin J., Liao T., Lin B.: Performance analysis and load matching of a photovoltaic thermoelectric hybrid system, Energy Convers., Manage., 105(2015), 891–899.
• [5] Royne A., Dey C.J., Mills D.R.: Cooling of photovoltaic cells under concentrated illumination: a critical review, Sol Energy Mater. Sol. Cells., 86(2005), 451–483.
• [6] Van Sark.: Feasibility of photovoltaic–thermoelectric hybrid modules, Applied Energy, 88(2011), 2785–2790.
• [7] Chávez-Urbiola EA, Vorobiev YV, Bulat LP.: Solar hybrid systems with thermoelectric generators. Solar Energy, 86(2012), 369–378.
• [8] Zhang X, Chau KT.: An automotive thermoelectric–photovoltaic hybrid energy system using maximum power point tracking. Energy Convers. Manage.,52(2011),641–647.
• [9] Yang DJ, Yin HM.: Energy conversion efficiency of a novel hybrid solar system for photovoltaic, thermoelectric, and heat utilization. IEEE Trans Energy Convers, 26(2011), 662–670.
• [10] Zhang J., Xuan Y.M., Yang L.L.: Performance estimation of photovoltaic-thermoelectric hybrid systems, Energy, 78(2014), 895–903.
• [11] Evans DL. Simplified method for predicting photovoltaic array output, Solar Energy 27(1981), 555-560.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).