روجیار اکبری سنه

انرژی یک عنصر ضروری برای زندگی انسان در دنیای امروز است و در توسعه پایدار نقشی حیاتی ایفا می‌کند. بدون انرژی، امکان تأمین نیازهای خانه‌ها، کسب‌وکارها و صنایع، و همچنین اجرای سامانه‌های حمل‌ونقل و ارتباطی وجود نخواهد داشت. نیاز به داشتن تأمین انرژی پایدار، نیاز به بررسی منابع انرژی موجود را می‌طلبد و در بین این منابع، منابع تجدیدپذیر در رأس اولویت قرار دارند. در این بین استفاده از انرژی خورشیدی و پنل‌های فتوولتاییک از مهم‌ترین انواع انرژی‌های تجدیدپذیر به شمار می‌رود. از این رو مدیریت حرارتی برای بهبود عملکرد کلی سلول‌های فتوولتائیک (PV) ضروری است. این مطالعه یک مطالعه عددی جامع بر روی یک پنل PV ارائه می‌کند. در این پژوهش یک سیستم خنک‌کننده برخورد جت نانوسیال (JIC) با پیکربندی‌های مختلف توسعه یافته و در پنل PV ادغام شده و دمای سطح پنل را کنترل می‌کند. جهت شبیه‌سازی از یک مدل چند فازی استفاده شده است تا فرایند برخورد جت با سطح پنل مورد مطالعه قرار گیرد. این شبیه‌سازی‌ها جهت رفتارشناسی و تحصیل میزان اثرگذاری پارامترهای تأثیرگذار مختلف، شامل دمای ورودی °C20و °C30 ، تعداد نازل 4، 8 و 16، نرخ جریان جرمی(kg/s) 025/0، 05/0، 075/0 و 1/0 و غلظت نانوسیال Sic در مقادیر 0%، 2%، 4% و 6%، می‌شود. نتایج عددی نشان می‌دهد که دمای PV خنک نشده به °C5/67 می‌رسد، در حالی که استفاده از سیستم JIC آن را تا °C52/22 کاهش می‌دهد. دمای ورودی پایین‌تر و نرخ جریان جرمی بزرگتر منجر به راندمان PV بالاتر می‌شود. تعداد نازل‌ها روی سطح دما و یکنواختی آن تأثیر مستقیم می‌گذارد. همچنین نتایج پیش‌بینی می‌کند که با افزایش تعداد نازل‌ها، احتمال افزایش اندازه دبی بحرانی شدت می‌یابد که در عین خروج جت، جت به پنل برخورد نکرده و عملاً خنک‌کاری با مشکل دچار می‌شود.