Uniaxial Heat Balance Model of the Solar Collector

Abstract

В роботі розглядаються фотоелектричні (PV) системи, які є одними з найперспективніших систем відновлюваних джерел енергії. Електроенергія, що виробляється PV панелями, має великий потенціал, але й технологічні недоліки, які не дають отримати максимальну ефективність. Цель нашого дослідження – зменшення технологічних недоліків, що дозволить збільшити термін служби PV систем та кількість отриманої електроенергії. Отримана модель дозволяє розглядати технічні параметри, які враховують втрати теплової енергії та тепловий опір пластини абсорбера. Результати розрахунків, що були проведені, співпадають з експериментальним даним. Основною метою запропонованого дослідження є розгляд методу підвищення ефективності та терміну служби PV систем. У статті коротко представлені теоретичні методи підвищення ефективності таких систем, а також збільшення терміну служби шляхом моделювання параметрів охолодження поверхні поглинача таких систем та відстеження максимальної потужності. Моделювання та отримана теоретична модель дозволять у майбутньому вибрати найбільш підходящі технічні рішення для максимального виходу енергії PV систем для різних конструктивних рішень.

The paper considers photovoltaic (PV) systems, which are one of the most promising systems of renewable energy sources. The electricity produced by PV panels has great potential, but also has technological shortcomings that do not allow obtaining maximum efficiency. The aim of our study is to reduce technological shortcomings, which will increase the service life of PV systems and the amount of electricity received. The obtained model allows considering the technical parameters that take into account the heat loss and thermal resistance of the absorber plate. The results of the calculations performed coincide with the experimental data. The main aim of the proposed research is to consider a method for increasing the efficiency and lifetime of PV systems. This article briefly presents theoretical methods for increasing the efficiency of such systems, as well as increasing the service life, by simulating the cooling parameters of the absorber surface of such systems and tracking the maximum power. Modeling and the obtained theoretical model will allow in the future to select the most suitable technical solutions for the maximum energy output of PV systems for various design solutions.