Аналіз процесів теплообміну в сонячному комбінованому тепловому-фотоелектричному колекторі з теплоносієм тетралін/C60
Ескіз недоступний
Дата
2021
Автори
Науковий керівник
Укладач
Редактор
Назва журналу
ISSN
E-ISSN
Назва тому
Видавець
Одеський національний університет імені І. І. Мечникова
Анотація
Запропоновано новий композитний теплоносій для фотоелектрично-го/теплового комбінованого сонячного колектору, який складається з тетраліну та фулерену C60. Теплоносій має унікальний спектр поглинання, який здатний різко відсікати сонячну енергію, що надходить, у діапазоні довжин хвиль від 300 до 650 нм. Такий ефект робить цій теплоносій перспективним для одночас-ного збору сонячної енергії як фотоелектричними, так і тепловими колектора-ми. Запропонована композитна рідина виявила виняткову стабільність і легку процедуру її приготування, що дозволяє вирішити дві основні перешкоди для застосування нанорідин. Експериментально було показано, що добавки фуле-рену до тетраліну не змінюють істотно його теплофізичні властивості, крім в’язкості, яка помірно зростає. Крім того, розчини тетралін/фулерен С60 де-монструють подібні до чистого тетраліну термогідравлічні характеристики в ламінарному режимі течії та незначні відхилення в перехідній та турбулентній областях. Проведені розрахунки та CFD моделювання свідчать про те, що за-гальна енергетична ефективність плоских фотоелектричних/теплових сонячних колекторів досягає 60,4 % (оцінку було виконано згідно з регламентом ЄС № 811/2013).
A new composite heat transfer fluid consisting of tetralin and fullerene C60 has been proposed for photovoltaic thermal hybrid solar harvesting. It features a unique absorption spectrum that is capable of sharply cutting off solar energy irra-diated in the range of wavelength from 300 to 650 nm, making it a perfect candidate for simultaneous harvesting of both photovoltaic and thermal components of solar energy. The proposed composite revealed outstanding stability and facile synthesize root, which are the two main obstacles for applicability of nanofluids. It was shown experimentally that the additives of fullerene to tetralin do not alter significantly it’s thermophysical properties apart from viscosity that increases moderately. Besides, tetralin/fullerene C60 solutions show similar thermohydraulics performance to that of pure tetralin in laminar flow regime or insignificantly lower in transient and tur-bulent flow regimes. The performed calculating and CFD simulation suggest that the total energy efficiency of flat-plate photovoltaic/thermal solar collector goes up to 60.4 % estimated according regulation (EU) No. 811/2013.
A new composite heat transfer fluid consisting of tetralin and fullerene C60 has been proposed for photovoltaic thermal hybrid solar harvesting. It features a unique absorption spectrum that is capable of sharply cutting off solar energy irra-diated in the range of wavelength from 300 to 650 nm, making it a perfect candidate for simultaneous harvesting of both photovoltaic and thermal components of solar energy. The proposed composite revealed outstanding stability and facile synthesize root, which are the two main obstacles for applicability of nanofluids. It was shown experimentally that the additives of fullerene to tetralin do not alter significantly it’s thermophysical properties apart from viscosity that increases moderately. Besides, tetralin/fullerene C60 solutions show similar thermohydraulics performance to that of pure tetralin in laminar flow regime or insignificantly lower in transient and tur-bulent flow regimes. The performed calculating and CFD simulation suggest that the total energy efficiency of flat-plate photovoltaic/thermal solar collector goes up to 60.4 % estimated according regulation (EU) No. 811/2013.
Опис
Ключові слова
105 прикладна фізика та наноматеріали, фуллерен C60, тетралін, оптичні властивості, теплофізичні властивості, теплопередача, CFD моделювання, енергоефективність, Fullerene C60, Tetralin, Optical properties, Thermophysical properties, Heat trans-fer, CFD simulation, Energy efficiency
Бібліографічний опис
Хлієв Н. О. Аналіз процесів теплообміну в сонячному комбінованому тепловому фотоелектричному колекторі з теплоносієм тетралін/С60 : дипломна робота магістра / Н. О. Хлієв. – Одеса, 2021. – 77 с.