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Improving the cooling performance of photovoltaic panels by using two passes circulation of titanium dioxide nanofluid
Case Studies in Thermal Engineering ( IF 6.8 ) Pub Date : 2022-06-16 , DOI: 10.1016/j.csite.2022.102191
Talib K. Murtadha, Ali A. dil Hussein, Ahmed A.H. Alalwany, Saad S. Alrwashdeh, Ala'a M. Al-Falahat

The major goal of this study is to achieve the cooling effect of a photovoltaic panel by employing titanium dioxide nanofluid as a cooling fluid in two passes circulation to lower the panel surface temperature, improve the performance of the photovoltaic/thermal system, and increase efficiency. Photovoltaic technology is constantly losing efficiency due to the high temperature of the PV panel's upper surface, which results in lower output power and lower overall efficiency. Five photovoltaics panels were utilized in this investigation to compare the three concentrations of Titanium Oxide nanofluid (1 wt%,2 wt%,3 wt%), as well as cooling by water and an uncooled penal. The output powers were (44.5, 44, 43.2, 42.6, and 39.5 W) when the three concentrations of Titanium Oxide nanofluid (3 wt%, 2 wt%, and 1 wt%) were used, then water cooled and uncooled, respectively. Cooling by nanofluid at concentration (3 wt%) had the highest efficiency (19.23%). Depending on the concentrations, there is a variation in temperature between the cooling fluids' output and inlet. For the three concentrations of Titanium Oxide nanofluid (3 wt%, 2 wt%, and 1 wt%), and water, the results were (7.3, 7.8, 8.3, 8.6 °C). When the surface temperatures of the solar panels were compared to the uncooled photovoltaic panels, it was discovered that the cooling system reduced the surface temperatures by 19.0%. All of the results were obtained at 30° tilt angles with fluid rotating in two passes. The high concentration of nanofluids produced the best results, resulting in a benefit of greater heat extraction.



中文翻译:

利用二氧化钛纳米流体的两道循环提高光伏电池板的冷却性能

本研究的主要目标是通过采用二氧化钛纳米流体作为冷却液在两次循环中降低面板表面温度,提高光伏/热系统的性能并提高效率,从而实现光伏面板的冷却效果。由于光伏面板上表面的高温,光伏技术不断失去效率,从而导致输出功率和整体效率降低。在这项研究中使用了五个光伏电池板来比较三种浓度的氧化钛纳米流体(1 wt%、2 wt%、3 wt%),以及水冷却和非冷却装置。当使用三种浓度的二氧化钛纳米流体(3 wt%、2 wt% 和 1 wt%)时,输出功率分别为(44.5、44、43.2、42.6 和 39.5 W),然后分别进行水冷和非冷却。通过浓度(3 wt%)的纳米流体冷却具有最高的效率(19.23%)。根据浓度,冷却液的输出和入口之间的温度会有所不同。对于三种浓度的二氧化钛纳米流体(3 wt%、2 wt% 和 1 wt%)和水,结果分别为(7.3、7.8、8.3、8.6 °C)。当将太阳能电池板的表面温度与未冷却的光伏电池板进行比较时,发现冷却系统将表面温度降低了 19.0%。所有结果都是在 30° 倾斜角下获得的,流体旋转两次。高浓度的纳米流体产生了最好的结果,从而产生了更大的热量提取的好处。通过浓度(3 wt%)的纳米流体冷却具有最高的效率(19.23%)。根据浓度,冷却液的输出和入口之间的温度会有所不同。对于三种浓度的二氧化钛纳米流体(3 wt%、2 wt% 和 1 wt%)和水,结果分别为(7.3、7.8、8.3、8.6 °C)。当将太阳能电池板的表面温度与未冷却的光伏电池板进行比较时,发现冷却系统将表面温度降低了 19.0%。所有结果都是在 30° 倾斜角下获得的,流体旋转两次。高浓度的纳米流体产生了最好的结果,从而产生了更大的热量提取的好处。通过浓度(3 wt%)的纳米流体冷却具有最高的效率(19.23%)。根据浓度,冷却液的输出和入口之间的温度会有所不同。对于三种浓度的二氧化钛纳米流体(3 wt%、2 wt% 和 1 wt%)和水,结果分别为(7.3、7.8、8.3、8.6 °C)。当将太阳能电池板的表面温度与未冷却的光伏电池板进行比较时,发现冷却系统将表面温度降低了 19.0%。所有结果都是在 30° 倾斜角下获得的,流体旋转两次。高浓度的纳米流体产生了最好的结果,从而产生了更大的热量提取的好处。输出和输入。对于三种浓度的二氧化钛纳米流体(3 wt%、2 wt% 和 1 wt%)和水,结果分别为(7.3、7.8、8.3、8.6 °C)。当将太阳能电池板的表面温度与未冷却的光伏电池板进行比较时,发现冷却系统将表面温度降低了 19.0%。所有结果都是在 30° 倾斜角下获得的,流体旋转两次。高浓度的纳米流体产生了最好的结果,从而产生了更大的热量提取的好处。输出和输入。对于三种浓度的二氧化钛纳米流体(3 wt%、2 wt% 和 1 wt%)和水,结果分别为(7.3、7.8、8.3、8.6 °C)。当将太阳能电池板的表面温度与未冷却的光伏电池板进行比较时,发现冷却系统将表面温度降低了 19.0%。所有结果都是在 30° 倾斜角下获得的,流体旋转两次。高浓度的纳米流体产生了最好的结果,从而产生了更大的热量提取的好处。发现冷却系统将表面温度降低了 19.0%。所有结果都是在 30° 倾斜角下获得的,流体旋转两次。高浓度的纳米流体产生了最好的结果,从而产生了更大的热量提取的好处。发现冷却系统将表面温度降低了 19.0%。所有结果都是在 30° 倾斜角下获得的,流体旋转两次。高浓度的纳米流体产生了最好的结果,从而产生了更大的热量提取的好处。

更新日期:2022-06-20
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