ساخت و شبیه سازی سیستم بازیافت انرژی خورشیدی با استفاده از فناوری ترموالکتریک

محورهای موضوعی : انرژی های نو

محمد صائمیان ¹ (پژوهشگر)
نادر رهبر ² (عضو هیات علمی/ دانشگاه آزاد سمنان)

تاریخ دریافت : 1399/08/17 تاریخ پذیرش : 1399/11/25 تاریخ انتشار : 1399/11/25

کلید واژه: هیتسینک حرارتی, ترموالکتریک ژنراتور, ولتاژ خروجی, بازیافت انرژی خورشیدی, گرادیان دما, عدسی محدب,

چکیده مقاله :

این پژوهش، سیستم بازیافت انرژی خورشیدی را که از سه بخش اصلی شامل یک ترموالکتریک ژنراتور، یک عدسی محدب و یک هیتسینک حرارتی تشکیل شده را ارائه می نماید. مهمترین ویژگی سیستم بازیافت ارائه شده، ساختار و طراحی ساده، بدون پیچدگی و قیمت مناسب آن می باشد که در طراحی سیستم بازیافت، یک سمت ترموالکتریک توسط انرژی خورشید گرم و سمت دیگر ترموالکتریک توسط هیتسینک که در معرض آب یک رودخانه قرار دارد، خنک می شود. گرادیان دما در دو سمت ترموالکتریک ایجاد شده که این امر بازیافت انرژی خورشیدی، در نتیجه ولتاژ و توان الکتریکی را به همراه خواهد داشت. برای ارزیابی سیستم ارائه شده در جهت بازیافت انرژی خورشیدی، پس از ساخت آن، تمامی داده ها و پارامترهای اثرگذار در دو سمت ترموالکتریک ژنراتور در حین آزمایش در هر ده دقیقه ثبت شده و سپس سیستم بازیافت و اطلاعات ثبت شده در نرم افزار حلگر معادلات مهندسی به صورت کد، شبیه سازی شده اند. بر اساس آزمایش های عملی ماکزیمم ولتاژ خروجی مدار بازیافت در اختلاف دمای 25 درجه سانتی گراد، 229 میلی ولت گزارش شده است.

چکیده انگلیسی:

This research presents a solar energy recovery system consisting of three main parts including a thermoelectric generator, a convex lens, and a thermal heatsink. The most important feature of the proposed recycling system is its simple structure and design, without complexity and reasonable price. In the design of the recycling system, one side of the thermoelectric is hotted by solar energy, and the other side of the thermoelectric is cooled by the heatsink which is exposed to river water. The temperature gradient is created on both sides of the thermoelectric, which recycles solar energy, resulting in voltage and electrical power. To evaluate the proposed system for solar energy recovery, after its construction, all data and effective parameters on both sides of the thermoelectric generator during the test are recorded every ten minutes, and then the recycling system and information recorded in the engineering equation solver software as codes. Based on the experimental tests, the maximum output voltage of the recycling circuit at a temperature difference of 25 ° C is reported to be 229 mV.