MODELLING OF POWER GENERATION FROM THERMOELECTRIC CELLS BY USING A SOLAR TROUGH CONCENTRATOR SYSTEM
Yükleniyor...
Dosyalar
Tarih
2023-02
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
The solar thermoelectric generators (STEGs) have emerged during the past decade as a promising substitutional among other green power production systems. Recent developments in solar thermoelectric generator have achieved several improvements as a result of its optimized systems such as concentrated systems and also the boosts from nanotechnology. In this study, a concentrator thermoelectric generator (CTEG) using Graphene Nanoplatelets (GNPs), Multiwall Carbon Nanotubes (MWCNTs) dispersed in water and distilled water as base fluid was investigated experimentally. The CTEG system was designed and constructed in Karabuk university labs, Turkey and have been commissioned outdoor by testing, balancing, and adjusting. Experiments were performed for 0.25 wt.% and 0.50wt% nanoparticle mass concentration of MWCNTs-distilled water, GNPs-distilled water nanofluids and distilled water with a constant volume rate of flow (? ?=0.5 L/min). Experiments study aimed to study effect of nanoparticle types on thermal and electrical efficiencies. The obtained results showed that the CTEG is enabled to generate (Emax=3.7 W) of electrical power output for an average temperature difference of 38°C. MWCNTs- distilled water nanofluid presented an enhancement in electrical performance more than GNPs- distilled water nanofluid and distilled water, while GNPs-distilled water nanofluid presented maximum thermal increasement. The total efficiency for the day-long periods were 18.69%, 19.87% and 18.91% for distilled water, GNPs-distilled water, MWCNTs-distilled water respectively. The results of the study made a solid basics about the prospects of CTEG applications related with nanotechnology to be one of the potential choices for cooling technique by using different types of nanofluids as coolants.
Güneş termoelektrik jeneratörleri (GTJ), son on yılda diğer yeşil enerji üretim sistemleri arasında yer almaktadır. Güneş termoelektrik jeneratöründeki son gelişmeler, konsantre sistemler gibi optimize edilmiş sistemlerin ve ayrıca nanoteknolojiden gelen desteklerin bir sonucu olarak çeşitli iyileştirmeler sağlamıştır. Bu çalışmada, baz akışkan olarak kullanılan saf suda dağıtılmış Grafen nanoplatet’ler (GNP) ve çok duvarlı karbon nanotüpler (MWCNT) bir yoğunlaştırıcı termoelektrik jeneratöründe kullanılmış ve deneysel olarak incelenmiştir. Deney düzeneği Karabük Üniversitesi laboratuvarlarında tasarlanmış ayarlama yapılarak açık havada devreye alınmıştır. Deneyler, sabit hacim akış hızına sahip (? ?=0,5 L/dk) MWCNT/saf su ve GNP-saf su nanoakışkanlarının ağırlıkça %0,25 ve %0,50 nanoparçacık kütle konsantrasyonunda gerçekleştirilmiştir. Çalışmada, nanoparçacık türlerinin termal ve elektriksel enerji verimliliği üzerindeki etkisi incelemek amaçlanmıştır. Elde edilen sonuçlar ışığında ortalama 38°C'lik bir sıcaklık farkı için (Emax=3.7 W) elektrik gücü çıkışı üretebildiğini göstermektedir. MWCNT- saf su nanoakışkanı, GNP-saf su nanoakışkanı saf suya kıyasla daha fazla elektriksel performans artışı sunarken, GNP-saf su nanoakışkanı maksimum termal artış göstermektedir. Gün boyu süreler için toplam verimlilik, saf su, GNP-saf su ve MWCNT-saf su için sırasıyla %18,69 , %19,87 ve %18,91 hesaplanmıştır. Çalışmanın sonuçları, nanoteknoloji ile ilgili yoğunlaştırıcı güneş termoelektrik uygulamalarının, soğutucu olarak farklı türde nanoakışkanlar kullanarak soğutma tekniği için potansiyel seçeneklerden biri olma beklentilerini karşılamaktadır."
Güneş termoelektrik jeneratörleri (GTJ), son on yılda diğer yeşil enerji üretim sistemleri arasında yer almaktadır. Güneş termoelektrik jeneratöründeki son gelişmeler, konsantre sistemler gibi optimize edilmiş sistemlerin ve ayrıca nanoteknolojiden gelen desteklerin bir sonucu olarak çeşitli iyileştirmeler sağlamıştır. Bu çalışmada, baz akışkan olarak kullanılan saf suda dağıtılmış Grafen nanoplatet’ler (GNP) ve çok duvarlı karbon nanotüpler (MWCNT) bir yoğunlaştırıcı termoelektrik jeneratöründe kullanılmış ve deneysel olarak incelenmiştir. Deney düzeneği Karabük Üniversitesi laboratuvarlarında tasarlanmış ayarlama yapılarak açık havada devreye alınmıştır. Deneyler, sabit hacim akış hızına sahip (? ?=0,5 L/dk) MWCNT/saf su ve GNP-saf su nanoakışkanlarının ağırlıkça %0,25 ve %0,50 nanoparçacık kütle konsantrasyonunda gerçekleştirilmiştir. Çalışmada, nanoparçacık türlerinin termal ve elektriksel enerji verimliliği üzerindeki etkisi incelemek amaçlanmıştır. Elde edilen sonuçlar ışığında ortalama 38°C'lik bir sıcaklık farkı için (Emax=3.7 W) elektrik gücü çıkışı üretebildiğini göstermektedir. MWCNT- saf su nanoakışkanı, GNP-saf su nanoakışkanı saf suya kıyasla daha fazla elektriksel performans artışı sunarken, GNP-saf su nanoakışkanı maksimum termal artış göstermektedir. Gün boyu süreler için toplam verimlilik, saf su, GNP-saf su ve MWCNT-saf su için sırasıyla %18,69 , %19,87 ve %18,91 hesaplanmıştır. Çalışmanın sonuçları, nanoteknoloji ile ilgili yoğunlaştırıcı güneş termoelektrik uygulamalarının, soğutucu olarak farklı türde nanoakışkanlar kullanarak soğutma tekniği için potansiyel seçeneklerden biri olma beklentilerini karşılamaktadır."
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Solar Energy, Concentrator Thermoelectric Generator (CTEG), Thermoelectric modules, Nanofluids, Cooling technique, Güneş Enerjisi, Yoğunlaştıcılı Termoelektrik Üretici, Termoelektrik modüller, Nanoakışkanlar, Soğutma Tekniği.
