EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF FORCED AIR COOLED PV/T COLLECTORS PERFORMANCE SUPPORTED BY PHASE CHANGE MATERIAL AND FINNED STRUCTURE

Abstract

ABSTRACT

In this experimental study, the active cooling process was applied with a fan powered air flow and supported with PCM mixture that is paraffin and steel foam. The mixture was filled in the modules’ back surface and enclosed with an inclined and flat finned heat sink. The air flow was created between the heat sink fins to provide forced convective cooling with the fan. The inclined and flat fin heat sink is called PV/T1 and PV/T2. The reference module was named PV and used for comparison. The back surface temperatures, thermal and electrical powers, and efficiencies were evaluated and compared with PV module data. Resultantly, PV/T1 and PV/T2 collectors were cooled by 12.29% and 21.97% more relative to PV module. The electrical efficiency for each of PV/T1 and PV/T2 was 5.12 % and 6.08%, while for the PV module it was 4.37%. The overall efficiencies for the PV/T1 and PV/T2

collectors were 43.74% and 62.3%. Exergy efficiencies values were 4.68% for PV module, 5.65% and 6.8% for PV/T1 and PV/T2 collectors.

ÖZET

Bu deneysel çalışmada, fan destekli hava akımı ile aktif soğutma işlemi uygulanmış ve parafin ve çelik köpük olan PCM karışımı ile desteklenmiştir. Karışım, modüllerin arka yüzeyine doldurulmuş ve eğimli ve düz kanatlı bir ısı alıcı ile kapatılmıştır. Fan ile cebri konvektif soğutma sağlamak için ısı emici kanatçıklar arasında hava akışı oluşturulmuştur. Eğimli ve düz kanatlı soğutucuya PV/T1 ve PV/T2 adı verilir. Referans modülü PV olarak adlandırıldı ve karşılaştırma için kullanıldı. Arka yüzey sıcaklıkları, termal ve elektriksel güçler ve verimlilikler değerlendirildi ve PV modül verileriyle karşılaştırıldı. Sonuç olarak, PV/T1 ve PV/T2 kollektörleri, PV modülüne göre %12,29 ve %21,97 daha fazla soğutulmuştur. PV/T1 ve PV/T2'nin her biri için elektrik verimliliği %5,12 ve %6,08 iken, PV modülü için %4,37 idi. PV/T1 ve PV/T2 kollektörler için genel verimlilikler %43,74 ve %62,3 idi. Ekserji verim değerleri PV modülü için %4,68, PV/T1 ve PV/T2 kollektörleri için %5,65 ve %6,8'dir.