通过准备参数优化基于MWCNT的纳米流体用于光伏/热冷却

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 可再生能源工程可再生能源工程

背景情况:

• 光伏热 (PVT) 系统需要高效的冷却,特别是在像巴格达夏季这样的极端环境中.
• 与传统冷却剂相比,纳米流体提供了增强的热性能.
• 多壁碳纳米管 (MWCNTs) 是有希望的纳米粒子,用于改善纳米流体中的热传递.

研究的目的:

• 为了确定在巴格达炎热的气候下冷却PVT系统的最佳纳米流体组成.
• 评估基液,表面活性剂和超声波时间对纳米流体性能的影响.
• 评估基于MWCNT的纳米流体在PVT系统中的导热能力,稳定性和整体效率.

主要方法:

• 作为基础液体,研究了水,将其与乙烯基醇 (EG),烯基醇 (PG) 和传热油 (HTO) 进行比较.
• 研究了表面活性剂 (CTAB) 和超声波处理时间在制备MWCNT纳米流体中的作用.
• 在巴格达的环境条件下,在PVT系统中测试了优化的纳米流体.

主要成果:

• 最优的纳米流体 (0.5%MWCNTs,水,CTAB,3.25小时的超声波) 显示了显著的热导率增强:比EG提高119.5%,比PG提高308%,比HTO提高210%.
• 纳米流体冷却的PVT系统实现了比独立的PV高88.85%的电效率,比水冷PVT高44%.
• 与水冷PVT系统相比,热效率提高了20%,在高峰温度下保持性能.

结论:

• 基于MWCNT的纳米流体,特别是与水和CTAB一起的纳米流体,在极端高温下对PVT冷却非常有效.
• 优化的纳米流体显著提高PVT系统的电气和热效率.
• 这种方法提供了一种可行的解决方案,用于提高PVT在具有挑战性的气候中的性能.