کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
10136228 1645682 2018 29 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A novel optimal design method for concentration spectrum splitting photovoltaic-thermoelectric hybrid system
ترجمه فارسی عنوان
روش جدید طراحی مطلوب برای سیستم ترکیبی فتوولتائیک-ترموالکتریک فشرده سازی غلظت طیف
کلمات کلیدی
تقسیم طیف، سیستم ترکیبی فتوولتائیک و ترموالکتریک، روش طراحی بهینه، انرژی خورشیدی،
ترجمه چکیده
در این مقاله، یک روش طراحی جدید بهینه برای سیستم ترکیبی فتوولتائیک و ترموالکتریک برای طیف غلظت فراصوت پیشنهاد شده است. روش جدید بهینه سازی ارائه شده به منظور بهینه سازی توزیع انرژی خورشید از طیف فشرده سازی فتوولتائیک-ترموالکتریک ترکیبی سیستم در حالی که حفظ حالت های بهینه عامل های زیر سیستم ها، که قبلا هرگز ذکر نشده است، تلاش می کند. برای طراحی بهینه، درجه حرارت مطلوب سیستم هیبرید در ابتدا تعیین می شود. سپس، یک سری از طول موج قطع از شکاف طیف داده شده است، و بهره وری از سیستم های اتصال با تمام طول موج های مختلف برش محاسبه می شود. بالاترین کارایی و طول موج انتهایی بهینه با مقایسه عملکرد سیستم های ترکیبی فتوولتائیک و ترموالکتریک با طول موج های مختلف قطع می شود. مقاومت حرارتی ترموالکتریک و فاکتور ساختاری مربوط به دمای عملکرد مطلوب زیر سیستم های ترموکتریک در نهایت به دست آمده است. اثرات ترموالکتریک شایستگی و ضریب انتقال حرارت کنترلی سیستم خنک کننده بر طراحی مطلوب نیز مورد بحث قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که توزیع درجه حرارت مطلوب زیر سیستم ترموالکتریک می تواند با تنظیم فاکتور ساختاری ترموالکتریک حاصل شود. گرچه انرژی خورشیدی به زیرسیستم ترموالکتریک منتقل می شود، به عنوان طول موج برش افزایش می یابد، بازده ترموالکتریک می تواند از طریق بهینه سازی افزایش یابد. طول موج انتهایی مطلوب شکاف طیفی با افزایش میزان ترموالکتریک شایستگی کاهش می یابد و ماژول ترموالکتریک با مقاومت حرارتی کمتری باید برای حفظ دمای مطلوب آن استفاده شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی انرژی (عمومی)
پیش نمایش مقاله
روش جدید طراحی مطلوب برای سیستم ترکیبی فتوولتائیک-ترموالکتریک فشرده سازی غلظت طیف
چکیده انگلیسی
In this paper, a novel optimal design method for the concentration spectrum splitting photovoltaic-thermoelectric hybrid system is proposed. The newly provided optimal design method tries to optimize the solar energy distribution of the concentration spectrum splitting photovoltaic-thermoelectric hybrid system while maintaining the optimal operating states of the subsystems, which has never been mentioned before. For the optimal design, the optimum operating temperature of the hybrid system is firstly determined. Then, a series of cutoff wavelengths of the spectral splitter is given, and the efficiencies of the coupling systems with all different cutoff wavelengths are calculated. The highest efficiency and the optimal cutoff wavelength will be obtained by comparing the performances of the concentration spectrum splitting photovoltaic-thermoelectric hybrid systems with different cutoff wavelengths. The optimal thermoelectric thermal resistance and structure factor related to the optimum operating temperature of the thermoelectric subsystems are finally acquired. The effects of the thermoelectric figure of merit and the convective heat transfer coefficient of the cooling system on the optimal design are also discussed. The results show that the optimal temperature distribution of the thermoelectric subsystem can be obtained by regulating the thermoelectric structure factor. Although the solar energy transferred to the thermoelectric subsystem decreases, as the cutoff wavelength increases, the thermoelectric efficiency can be increased through optimization. The optimal cutoff wavelength of the spectral splitter decreases with the increase of the thermoelectric figure of merit, and a thermoelectric module with smaller thermal resistance should be used to maintain its optimum operating temperature.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Energy - Volume 163, 15 November 2018, Pages 519-532
نویسندگان
, , ,