مروری بر پیشرفت R&D (تحقیق و توسعه) و کاربرد عملی فناوری های حرارتی/ فتوولتائیک (PV/T) خورشیدی

قیمت: 43,000 تومان

دانلود رایگان مقاله

خرید ترجمه مقاله

عنوان فارسی

مروری بر پیشرفت R&D (تحقیق و توسعه) و کاربرد عملی فناوری های حرارتی/ فتوولتائیک (PV/T) خورشیدی

عنوان لاتین

Review of R&D progress and practical application of the solar photovoltaic/thermal (PV/T) technologies

در این مقاله در مورد فناوریهای حرارتی ، فتوولتائیک (PV)، و ترکیب فتوولتائیک/ حرارتی (PV/T) خورشیدی در حال حاضر و در آینده نزدیک بحث می شود. مفهوم PV/T و نظریه ای که ورای کاربرد آن قرار دارد به طور خلاصه معرفی می شود، و و استاندارد های ارزیابی عملکرد فنی، اقتصادی و زیست محیطی سیستمهای PV/T مد نظر قرار می گیرند. پیشینه تحقیقاتی جامعی در مورد کارهای تحقیق و توسعه و کاربرد عملی فناوری عرضه می شود و از لحاظ نوع PV/T و روش تحقیق استفاده شده تحلیل می شود. ویژگیهای مهم، وضعیت حال حاضر و تمرکزات تحقیقاتی، دشواریها و موانع موجود مرتبط با انواع مختلف PV/T تعیین می شوند. روشهای تحقیق، از جمله تحلیلهای نظری و شبیه سازی های کامپیوتری، بررسی های تجربی و ترکیب تجربی / نظری مطالعات امکان پذیری و نمایش، و همچنین تحلیلهای محیطی و اقتصادی که برای فناوری PV/T به کار می رود هریک به صورت جداگانه مورد بحث قرار می گیرند و موفقیتها و مشکلاتی که در هر روش تحقیق باقی می مانند شرح داده می شوند. در نهایت فرصتهایی که برای مطالعات آینده در زمینه PV/T وجود دارد مشخص می شوند. این تحقیق نشان داد که سیستمهای PV/T مبتنی بر هوا و آب فناوریهایی هستند که به طور رایج استفاده می شوند اما اثر گرما زدایی آنها پایین تر است. PV/T های مبتنی بر سرد کننده ها و لوله های گرمایی، اگرچه هنوز در مرحله مطالعه آزمایشگاهی قرار دارند، می توانند منجر به بازدهی تبدیل خورشیدی بیشتری نسبت به سیستمهای مبتنی بر هوا و آب شوند. با این وجود در استفاده عملی از این سیستمها چالشهایی فنی وجود داشته که نیازمند تجزیه و تحلیلهای بیشتر می باشند. تحقیق مرور نشان داد که کارهای بیشتری می تواند برای این موارد انجام شود: 1) توسعه سیستمهای PV/T عملی، اقتصادی جدید با کارایی بیشتر انرژی، 2) بهینه کردن ترکیب ساختاری و هندسی سیستمهای PV/T موجود، 3) مطالعه بلند مدت عملکرد پویای سیستمهای PV/T، 4) نمایش سیستمهای PV/T در ساختمانهای واقعی و انجام مطالعات امکان پذیری، و 5) انجام تحلیل های پیشرفته اقتصادی و زیست محیطی. این بررسی به یافتن پرسشهایی که همچنان در فناوری PV/T وجود دارد، تعیین موضوعات جدید تحقیقاتی برای بهبود بیشتر عملکرد PV/T، از میان برداشتن موانع موجود در بکار بردن عملی PV/T، برقراری استانداردها و دستورالعملهایی در ارتباط با طراحی و نصب PV/T ، و بهبود نفوذ آن در بازار در سرتاسر جهان کمک می کند.

In this paper, the global market potential of solar thermal, photovoltaic (PV) and combined photovoltaic/ thermal (PV/T) technologies in current time and near future was discussed. The concept of the PV/T and the theory behind the PV/T operation were briefly introduced, and standards for evaluating technical, economic and environmental performance of the PV/T systems were addressed. A comprehensive literature review into R&D works and practical application of the PV/T technology was illustrated and the review results were critically analysed in terms of PV/T type and research methodology used. The major features, current status, research focuses and existing difficulties/barriers related to the various types of PV/T were identified. The research methods, including theoretical analyses and computer simulation, experimental and combined experimental/theoretical investigation, demonstration and feasibility study, as well as economic and environmental analyses, applied into the PV/T technology were individually discussed, and the achievement and problems remaining in each research method category were described. Finally, opportunities for further work to carry on PV/T study were identified. The review research indicated that air/water-based PV/T systems are the commonly used technologies but their thermal removal effectiveness is lower. Refrigerant/heat-pipe-based PV/Ts, although still in research/laboratory stage, could achieve much higher solar conversion efficiencies over the air/water-based systems. However, these systems were found a few technical challenges in practice which require further resolutions. The review research suggested that further works could be undertaken to (1) develop new feasible, economic and energy efficient PV/T systems; (2) optimise the structural/geometrical configurations of the existing PV/T systems; (3) study long term dynamic performance of the PV/T systems; (4) demonstrate the PV/T systems in real buildings and conduct the feasibility study; and (5) carry on advanced economic and environmental analyses. This review research helps finding the questions remaining in PV/T technology, identify new research topics/directions to further improve the performance of the PV/T, remove the barriers in PV/T practical application, establish the standards/regulations related to PV/T design and installation, and promote its market penetration throughout the world.