Subscribe to the gold package and get unlimited access to Shamra Academy
Register a new userstudying the effect of cooling process on Photovoltaic cell and increasing the efficiency of Hydrogen solar models
دراسة تأثير عملية تبريد الخلية الفوتوفولتية على رفع كفاءة أنظمة الهيدروجين الشمسي
1507
2 45
0
(
0
)
Added by
Tishreen University ورقة بحثية
Publication date
2015
fields
Mechanical Power Engineering
and research's language is
العربية
Authors
لؤي يسير( باحث )
Created by
Shamra Editor
Ask ChatGPT about the research
إن الطاقة الشمسـية و الهيدروجين هــي من بين الخيارات المحتملة و البديلة للــوقود الحالي، لكــــــن العائق الرئيســي لتطبيق الطاقـة الشــمسـية و خاصة الخلايا الفوتوفولتية هي انخفاض كفاءتها في تحويل الطاقة بسبب ارتفاع درجة حرارتها، أما الهيدروجين فيجب إنتاجه بشــــــــــــكل غازي أو سائل قبل استخدامه كوقود و لكن عملية التحويل الرئيسية لإنتاج الهيدروجين تنتج غـــاز ثاني أكســــــيد الكربون الضار بالبيئة لما تسببه مــن ارتفاع فـــــي درجة حرارة الأرض, في أطار البحث عن حلول لهذه القضايا يأتي هذا البحث ليتحرى التحكم بدرجة حرارة الخلية الفوتوفولتية فــــي محاولـــــــــة لتلافي تأثيرات ارتفاع درجة حرارة الخلية كما يبحث في تأثيرات ذلك على توليد غاز الهيدروجين عن طريق جهاز التحليل الكهربائي للماء بطريقة صديقة للبيئة. أثبتت نتائج التجارب أن نظام التبريد يوقف ارتفاع درجة حرارة الخلية الفوتوفولتية مما عكـــــــس النتائج السلبية لانخفاض كفـــاءة التحويل كما ازداد الناتج الكهربائي للخلية بمقدار 33 % و أظهرت النتائج أيضا أنه عند توصيل الخلية الفوتوفولتية إلى جهاز التحليل الكهربائي للماء فإن تبريد الخلية الفوتوفولتية انعكس بشكل إيجابي على ارتفاع معدل إنتاج الهيدروجين بحدود 26%.
Solar Energy and Hydrogen are possible replacement options for fossil fuel, But a major drawback to the full implementation of solar energy, in particular photovoltaic (PV), is the lowering of conversion efficiency of PV cells due to elevated cell temperatures while in operation. Also, hydrogen must be produced in gaseous or liquid form before it can be used as fuel; but its‟ present major conversion process produces an abundance of carbon dioxide which is harming the environment through global warming. In search of resolutions to these issues, this research investigated the application of Thermal Management to Photovoltaic (PV) modules in an attempt to reverse the effects of elevated cell temperature. The investigation also examined the effects of the thermally managed PV module to a Electrolyzer (Hydrogen Generator) for the production of hydrogen gas in an environmentally friendly way. The results of the investigation showed that the cooling system stopped the cell temperature from rising, reversed the negative effects on conversion efficiency, and increased the power output of the module by as much as 33%. The results also showed that the thermally managed PV module when coupled to the hydrogen generator impacted positively with an appreciablely increase of up to 26% in hydrogen gas production.
Artificial intelligence review:
Research summary
تتناول هذه الدراسة تأثير عملية تبريد الخلايا الفوتوفولتية على كفاءة أنظمة الهيدروجين الشمسي. يهدف البحث إلى معالجة مشكلة انخفاض كفاءة تحويل الطاقة في الخلايا الفوتوفولتية نتيجة ارتفاع درجة حرارتها أثناء التشغيل، وكذلك تحسين إنتاج الهيدروجين باستخدام جهاز التحليل الكهربائي للماء بطريقة صديقة للبيئة. أثبتت النتائج أن نظام التبريد يوقف ارتفاع درجة حرارة الخلية الفوتوفولتية، مما يعكس النتائج السلبية لانخفاض كفاءة التحويل، ويزيد من الناتج الكهربائي للخلية بنسبة 33%. كما أظهرت النتائج أن تبريد الخلية الفوتوفولتية يؤدي إلى زيادة معدل إنتاج الهيدروجين بنسبة 26% عند توصيلها بجهاز التحليل الكهربائي للماء. تعتمد الدراسة على تجارب عملية أجريت في مدينة اللاذقية، حيث تم استخدام نظام تبريد بسيط يعتمد على الثقالة لتبريد الخلايا الفوتوفولتية، وتم قياس تأثير ذلك على كفاءة الخلايا وإنتاج الهيدروجين. توصلت الدراسة إلى أن استخدام نظام التبريد يزيد من فعالية توليد الطاقة الكهربائية وبالتالي يزيد من معدل إنتاج الهيدروجين، مما يساهم في تقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري والحفاظ على البيئة.
Critical review
دراسة نقدية: الدراسة تقدم إسهاماً مهماً في مجال تحسين كفاءة الخلايا الفوتوفولتية وإنتاج الهيدروجين بطرق صديقة للبيئة. ومع ذلك، يمكن توجيه بعض النقد البناء للدراسة. أولاً، لم يتم التطرق بشكل كافٍ إلى التحديات العملية والتكلفة الاقتصادية لتطبيق نظام التبريد في نطاق واسع. ثانياً، الدراسة تركز بشكل كبير على الجوانب التقنية دون النظر بشكل كافٍ إلى الجوانب البيئية والاجتماعية لاستخدام الهيدروجين كوقود بديل. ثالثاً، كان من الممكن تقديم تحليل أكثر تفصيلاً حول تأثيرات التبريد على المدى الطويل واختبار النظام في ظروف مناخية مختلفة لضمان تعميم النتائج. على الرغم من هذه النقاط، فإن الدراسة تظل ذات قيمة عالية وتفتح آفاقاً جديدة للبحث في هذا المجال.
Questions related to the research
-
ما هو الهدف الرئيسي من الدراسة؟
الهدف الرئيسي من الدراسة هو تحسين كفاءة الخلايا الفوتوفولتية وتقليل تأثير ارتفاع درجة حرارتها على تحويل الطاقة، بالإضافة إلى زيادة معدل إنتاج الهيدروجين باستخدام جهاز التحليل الكهربائي للماء بطريقة صديقة للبيئة.
-
ما هي النتائج الرئيسية التي توصلت إليها الدراسة؟
توصلت الدراسة إلى أن نظام التبريد يوقف ارتفاع درجة حرارة الخلية الفوتوفولتية، مما يزيد من الناتج الكهربائي للخلية بنسبة 33%، ويزيد من معدل إنتاج الهيدروجين بنسبة 26% عند توصيلها بجهاز التحليل الكهربائي للماء.
-
ما هي الطريقة المستخدمة لتبريد الخلايا الفوتوفولتية في الدراسة؟
استخدمت الدراسة نظام تبريد بسيط يعتمد على الثقالة لتبريد الخلايا الفوتوفولتية، حيث يتم تدفق الماء من خزان مرتفع إلى الخلايا لتبريدها.
-
ما هي التحديات التي لم تتناولها الدراسة بشكل كافٍ؟
لم تتناول الدراسة بشكل كافٍ التحديات العملية والتكلفة الاقتصادية لتطبيق نظام التبريد في نطاق واسع، وكذلك الجوانب البيئية والاجتماعية لاستخدام الهيدروجين كوقود بديل.
References used
ASHRAE. (America Society of Heating, Refrigeration and Air Conditioning Engineers). ASHRAE Handbook OHV AC Applications,I995-1996
BRINKWORTH,B.J. ; CROSS,B.M. ; MARSHALL,R.H. "Thermal Regulation of Photovoltaic Cladding," Sol. Energy. 61st ,1997, pp. 169-178
Brogren M., Karlsson B. Low-Concentrating Water-Cooled PV-Thermal Hybrid Systems for High Latitudes. In: Conference Record of the Twenty-Ninth IEEE Photovoltaic Specialists Conference, pp.1733-36, 2002
rate research
Read More
The electrical performance of the PV modules can be severely affected by operating temperature of silicon cells due to properties of the crystalline silicon used; the energy generated from these cells decreases with their high temperatures. To reduce
this decline in energy, the PV modules use cooling water by placing a tube containing many regular holes on the top end of the module, and water flows on the surface freely in several flows. So, with flow rate (4.224 l/min.m2), module temperature decreases up to (20C°); the record of increased value of electrical yield over the whole day is about (12.8%). and efficiency rises (from 8.31% to 9.62%) of (1.31%). With Flow rate (3.167 l/min.m2), temperature of module decreases up to (18C°); the record of increased value of electrical yield is about (9.8%), and efficiency rises by (1.03%). But with flow rate (2.112 l/min.m2), temperature of module decreases up to (15.5C°); the record of increased value of electrical yield is about (7.8%), and efficiency rises by (0.83%). Furthermore, flow of water on the surface of PV module reduces the reflection losses because the refractive index of water with (1.3) is intermediate between air (1) and glass (1.5). In addition, the surface of module remains clean.
In this research, the electrochemical reduction of hydrogen process
and the factors affecting the reduction potential have been studied
in this research. The effect of acid concentration on the shifting of
the volt-ampero-metric curves that expres
s the reduction process
and so its effect on both the reduction potential value of hydronium
ions on drop mercury electrode, and the speed value of reduction
reaction was studied. Then an amount of pyridine as organic
substance was added to a specific volume of acid in a specific
concentration to figure out the relationship between the amount of
pyridine added and the cathode current of the reaction to find out
the effect of added pyridine on the reaction speed and the
relationship between the amount of added pyridine and the
hydrogen reduction potential.
Pyridine was added to amount of acid to study the effect of
theaddition on the hydrogen reduction over potential.
We grooved photovoltaic cell surface, to extend front grid
electrical contact, using laser to improve its performance. By
reduce line width leads to reduced shading loss. Mor light can
penetrate into the cell instead of being reflected from the me
tallic
gridlines.
This paper deals with the development of engineering database
on the changes in the mechanical properties of high performance
concretes mixtures when exposed to high temperature up to
850oC. The results of an experimental investigation into the
e
ffects of high temperature on the residual compressive strengths
for high performance concretes made with ordinary Portland
cement are presented.
The research aims to take advantage of the solar energy, as a free energy, to run a water pump powered by solar energy, and to study the effect of the intensity of solar radiation on the performance of this pump in Syrian coast conditions. This resea
rch has explained the necessary mechanism for determining the capacity of the pump and the electric PV panels required for the work of the pump and the area of these panels. Studying
the effect of intensity of solar radiation on the performance of water pump through studying the impact of pump altitude and solar radiation intensity on water flow range at experiment location. It demonstrated that the flow of the pump is going through two phases with the increasing values of solar radiation during the day. It was found that the increasing value of the flow of the pump before the value of (520W/m2) of Solar radiation was greater than that after (520W/m2) and this led to the loss of a part of the solar energy falling during the day, especially on sunny days, and the value of the loss was about (27%) of the
total amount of solar energy falling per day.
suggested questions
Log in to be able to interact and post comments
comments
Fetching comments
Sign in to be able to follow your search criteria
