基于能源的PV/T和PV/T热系统与相变材料的技术经济和环境可行性研究-一个数值比较研究
Prakash K Babu1, Amarkarthik Arunachalam2, Subramaniyan Chinnasamy2
1Department of Mechanical Engineering, Bannari Amman Institute of Technology, Sathyamangalam, Erode, Tamil Nadu, India, 638401. kbprakash404@gmail.com.
一个具有相变材料和热 (PV/T PCM-DXHP) 的新型光伏热系统提供了卓越的电气性能和显著的成本节约. 这种环保的解决方案可以满足炎热气候地区的能源需求,减少二氧化碳排放.
科学领域:
- 可再生能源系统可再生能源系统
- 可持续工程 可持续工程
- 热力工程是热力工程中的一个.
背景情况:
- 开发可持续和负担得起的能源解决方案对于应对气候变化和满足日益增长的能源需求至关重要.
- 光伏热 (PV/T) 系统通过同时生产电力和热能,为能源生产提供了双重方法.
- 整合相变材料 (PCM) 和热技术可以提高光伏/热系统的效率和适用性,特别是在极端气候中.
研究的目的:
- 以数值研究和比较四种不同的光伏热 (PV/T) 系统配置的性能.
- 评估这些系统的经济,环境和环境经济可行性,用于包括热水,发电和空间/光伏冷却在内的应用.
- 为了确定最有效和最具成本效益的PV/T系统用于炎热的气候.
主要方法:
- 开发一个MATLAB模型来模拟光伏热 (PV/T) 系统,包括具有相变材料 (PCM) 和直接膨胀热 (DXHP) 的系统.
- 在光伏系统设计中,蝶蛇形流量收集器 (BSFC) 和PCM的同化.
- 对每种系统配置的年度能源生产,社会经济因素,环境经济指标和环境特征进行全面分析.
主要成果:
- 具有相变材料和直接膨胀热 (PV/T PCM-DXHP) 的光伏热系统达到53.69%的最高电力性能.
- 该PV/T PCM-DXHP系统显示了每千瓦时2.87卢比的折扣平衡能源成本 (DLCOE) 和3-4年的回报期 (DPP).
- 该系统可节省67,7403卢比的生命周期,减轻280.72的二氧化碳排放,并节省329,700卢比的减缓成本.
结论:
- 太阳能/光伏PCM-DXHP系统提供了一个高效和经济可行的解决方案,用于在炎热的气候中集成发电和冷却.
- 结合PCM和DXHP技术显著提高了光伏/光伏系统的性能和环境效益.
- 这项研究验证了先进的光伏/光伏系统在可持续能源解决方案中的商业潜力.
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