МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ВПЛИВУ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМУ НА ЕФЕКТИВНІСТЬ СОНЯЧНОЇ ПАНЕЛІ

  • Д.В. Захаров Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара
  • Л.І. Книш Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара
Ключові слова: кремнієва сонячна панель; стаціонарна 2D математична модель; коефіцієнт корисної дії сонячної панелі; числові експерименти

Анотація

Побудовано стаціонарну 2D математичну модель, що описує перенос енергії в монокристалічній кремнієвій сонячній панелі. Апроксимовані експериментальні дані температурної залежності коефіцієнта корисної дії сонячної панелі були введені в рівняння як джерельний член. Вплив умов навколишнього середовища враховувався в нелінійних граничних умовах моделі. Розроблено ітераційний числовий алгоритм, на основі якого отримано двовимірне поле температур в кремнієвій сонячній панелі. Проведено порівняння середньої ефективності сонячної панелі для двох випадків: з урахуванням залежності коефіцієнту корисної дії від температури та при постійному значенні коефіцієнта корисної дії. Отримані дані можуть використовуватись при проєктуванні  сонячних панелей та оптимізації їх роботи.

Посилання

1. Безручко К.В., Книш Л.І., Сінченко С.В. Забезпечення точності опису характеристик груп фотоперетворювачів і фотоелектричних батарей на основі цільових експериментів на комплексному обладнанні // Відновлювальна енергетика, 2020. Т. 62. № 3. С. 35–41.
2. Книш Л.І. Особливості розрахунку температурних показників фотоелектрич¬ного модулю // Вісник Дніпропетр. ун-ту. Сер.: Механика, 2014. №5(18). Т.1. С. 87–92.
3. Bhatia К. The Photoelectric Effect and Its Applications to Solar Cells // Energy and Power, 2022. Vol. 12. No. 1. P. 1–8.
4. Chander S., Purohit A., Sharma A., Nehra S.P., Dhaka M.S. A study on photovoltaic parameters of mono-crystalline silicon solar cell with cell temperature // Energy Reports, 2015. Vol. 1. P. 104–109.
5. Charalambos P.G., Maidment G.G., Kalogirou S.A., Yiakoumetti K. Photovoltaic thermal (PV/T) collectors: A review // Appl. Thermal Engineering, 2007. Vol. 27. P. 275–286.
6. Dupeyrat P., Menezo C., Wirth H., Rommel M. Improvement of PV module optical properties for PV-thermal hybrid collector application // Solar Energy Materials and Solar Cells. 2011. P. 2028–2036.
7. Javed A. The Effect of Temperatures on the Silicon Solar Cell, IJETCAS 9, 2014. P. 305–308.
8. John H. I.V., John H. V. A Heat Transfer Textbook, 3-rd edition, 2008. P. 49–56.
9. Knysh L. Estimation of Energy Parameters of a Solar Thermophotovoltaic Plant with Parabolic-Cylindrical Concentrator // Applied Solar Energy, 2020. Vol. 56. No. 6. P. 490–497.
10. Nejad R. M. A Survey on Performance of Photovoltaic Systems in Iran // Iranica Journal of Energy & Environment, 2015. Vol. 6(2). P. 77–85.
11. Notton G., Cristofari C., Mattei M., Poggi P. Modelling of a double-glass photovoltaic module using finite differences // Appl. Thermal Engineering, 2005, Vol. 25. P. 2854–2877.
12. Rawat P. Performance Evaluation of Solar Photovoltaic, Thermal (PV/T) System // International Journal of Science and Research, 2015. P. 1466–1472.
13. Singh P., Ravindra N. Temperature dependence of solar cell performance - An analysis // Solar Energy Materials and Solar Cells 2012. P. 36–45.
14. Tsuno Y., Hishikawa Y., Kurokawa K. Temperature and Irradiance Dependence of the I-V Curves of Various Kinds of Solar Cells // International Photovoltaic Science & Engineering Conference (PVSEC-15), 2005. P. 422–423.
15. Zukauskas A., Slanciauskas A. Heat transfer in turbulent fluid flows. Washington: Hemisphere, 1987. 294 p.
Опубліковано
2022-09-22
Як цитувати
Захаров, Д., & Книш, Л. (2022). МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ВПЛИВУ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМУ НА ЕФЕКТИВНІСТЬ СОНЯЧНОЇ ПАНЕЛІ. Проблеми обчислювальної механіки і міцності конструкцій, 1(34), 48-58. https://doi.org/10.15421/4222105