太阳能热系统与光伏面板的合并是一种常见的倾向于最大化太阳辐射利用率。本文介绍了一种新型PV / T系统，该系统能够在单元框架中同时产生热空气和电力。在该分析中，进行了实验和数值分析以优化组合PV / T系统的太阳能的电气谈话和热转换。在该系统中，使用凹形透镜系统在放置在集电极板上的凹形透镜系统通电，其中两个系统位于两个不同的架子上。使用数值和实验分析进行研究。使用由ANSYS 15开发的数值模型表征流体流动和传热特性。采用RNG K-E的3D CFD模型，以及与太阳能荷载模型结合的离散定向（DO）。经验分析表明，整体效率为52.66％。根据数值分析，观察到太阳能收集器的温度分布和流体流动行为，有助于了解进一步的系统发展标准。这种独特系统的主要好处具有更多的收集板区域，暴露于直接辐射。在加入温度下，控制PV系统以获取最有效的PV / T系统。

平板收集器，光伏面板，ANSYS仿真，凹形镜头。

太阳能热系统与光伏面板的合并是一种常见的倾向于最大化太阳辐射利用率。本文介绍了一种新型PV / T系统，该系统能够在单元框架中同时产生热空气和电力。在该分析中，进行了实验和数值分析以优化组合PV / T系统的太阳能的电气谈话和热转换。在该系统中，使用凹形透镜系统在放置在集电极板上的凹形透镜系统通电，其中两个系统位于两个不同的架子上。使用数值和实验分析进行研究。使用由ANSYS 15开发的数值模型表征流体流动和传热特性。采用RNG K-E的3D CFD模型，以及与太阳能荷载模型结合的离散定向（DO）。经验分析表明，整体效率为52.66％。根据数值分析，观察到太阳能收集器的温度分布和流体流动行为，有助于了解进一步的系统发展标准。这种独特系统的主要好处具有更多的收集板区域，暴露于直接辐射。在加入温度下，控制PV系统以获取最有效的PV / T系统。

平板收集器，光伏面板，ANSYS仿真，凹形镜头。

PV / T系统是从阳光下提取太阳能的有希望的方法之一。太阳能空气和水加热系统主要用于自来水加热（39％），住宅空气加热（45％），太阳能冷却（7％），工业加热（6％），干燥（3％）和池加热（0.2％）[1-4]。由于太阳能是最庞大的清洁能量形式，新技术的开发以提升太阳系效率是现在主要关注的一天。提高这种效率;太阳系和理论效率计算的元素分析是太阳能科学家的新时代。

在所有太阳能混合系统中，电力由PV面板产生，并且加热流体通过收集板上方以从收集器提取热量也给出了系统的热性能。平板加热器可以吸收直接和漫射的太阳辐射，而主的浓缩加热器可以仅吸收直接的太阳辐射，普通的平台太阳能收集器，其热流路径，报道损失方式，Fabio struckmann [5]。其中，示出了反射（10％）和吸收（5％）玻璃盖和收集板反射（5％）损耗等。因此，收集器吸收的热量为80％。但是，由于绝缘差，其中大部分是约45％的热量损失约45％的热量。因此，大多数太阳能收集器具有最大的热效率，约为35％。通过适当的设计，如果这些因素中的任何一种最小化，则获得更高的热效率。

Omjaro和Aldabbagh报道了不同质量流量的效率，其中他们描绘了随着所需外部电源的增加而增加的效率增加[6]。因此，为了使自给自足的系统，需要一些太阳能电池板来与收集器系统相结合。这些面板为鼓风机提供电，以通过收集器流动空气。已经提供了一种复杂的设计，同时加热空气和水的加热，但最大效率为65％，需要昂贵的透明细胞[7,8]。艾哈迈德M. Saleh代表了测定吸收器和盖子之间的气隙[9]的数学表达。他还确定了玻璃板厚度，吸收器厚度，绝缘厚度，通过工作流体和其他热转传递的热传递的玻璃板厚度，热传递的相协同关系[9]。Ebrahim M Ali Alfegi等。侧面单通和双通光伏热空气收集器的瞬态数学模型工作。他们发现，随着质量流量从0.0316至0.09kg / s的变化，组合光伏热系统的效率从26.6％增加到39.13％。

以孟加拉国北部光伏并网系统为例，给出了每年每个月的平均太阳强度值。其中提到太阳强度在12月[11]是最低的。Srinivas和Jayaraj给出了不同的电池效率随温度的变化曲线，表明电池效率随温度的升高而降低。他们还指出，带有金属吸收器的PV/T双流体集热器的热效率接近80%，系统的电学性能令人满意，光伏板的冷却仍有进一步改进的空间。对平板太阳能空气加热器的元素和热分析做了大量的研究工作，了解其流体流动行为、传热现象、辐射影响等变量[13- 16]。伊斯兰等人对聚光太阳能接收机进行了模拟研究，并对实验和数值观测[17]的效率和温度比进行了比较。Khelifa et al.[18]研究了集热器沿长度方向的流动行为和热特性，其中RNG k-epsilon和离散取向(DO)分别作为流动模型和辐射模型。用Manilal[19]对平板集热器的出口温度和热效率进行了数值观测和实验观测的对比分析。

这项工作介绍了PV / T系统的惰性概念，以利用阳光下暴露更多收集器区域的最佳太阳辐射。该系统强调将太阳能电池板放置在不同的架子上，而所有以前的工人都将PV面板放置在收集板上方的混合PV / T系统上方。凹透镜用于使PV面板闪电，该PV面板放置在收集器的相同表面上，并且在收集板上取得非常小的区域而不是直接放置PV面板。在该系统中，描绘了两个主要益处，显然其中一个是由于更多收集器区域利用而越多的加热效果，并且另一个是通过在足够的温度条件下放置PV面板效率的提高。还为整个模型的热系统进行了仿真工作，这使得具有实验性的竞争结果。还进行了其他变量对热性能的影响，包括质量流量，流动性，温度分布等。

PV板被放置在集热器板之上[1,4-9]，该板覆盖了吸收器板的估计面积，由于辐射吸收而降低了加热效果。而目前的概念保证了太阳能集热器最大的面积暴露在阳光下，提供相对更大的加热效果，以产生热空气。

在该系统中，通过图1所示的凹形透镜更换来自收集器表面的太阳能电池面板来完成主修改。在改进的设计中，太阳能电池板放置在单独的架子上。由于小透镜区域而不是PV面板，更多的收集器表面暴露于阳光，产生更多的加热效果，通过平衡传统设计和电流设计的太阳能加热器的能量来估计。

通过使用估计的附加收集器表面积平衡吸收能量，计算出可以使电池的适当亮起的亮度达到高达20％的总效率改善。

由于透镜放置在集电极平面处，并且面板放置在收集板下方的架子处，所以光通过透镜折射并落在面板上。因此，为了适当照明面板，镜片放置在通过遵循测量的特定点处：

因此，为了适当的照明，镜头应置于45厘米高的面板。

改进设置的太阳能空气加热器已经设计，如图3所示。用于该设计的材料主要是：木箱：（1.5×1×.12）M3 = 1件，玻璃：（1.46×.96×.005）M3 = 1件，铝板：（1.5×1×0.001）M3 = 1件，凹透镜：（0.075×0.0575）M2 = 4件，太阳能电池：（.30×23）M2 = 4片剂，黑色涂料：1.5千克，支架：角度杆，软木板：（0.5英寸厚）= 2件。面积：1m2，其他：木材，螺丝，刷子，胶等。

起初，制造了一个木箱，其底座由1.5平方米的零件覆盖。该盒子足够刚性，以取盖玻璃，收集板和其他布置的负荷[8-9]。制作盒子后，支架根据盒子的尺寸由角度栏制成。在立式中，有两种机架，可以支持空气加热器盒和太阳能电池板。然后，盒子由绝缘体覆盖，其中使用3英寸的三个软木塞，切割四个开口以通过透镜通过透镜通过它通过它，通过透明玻璃封闭。接下来，G.P.用黑色涂料涂覆片材，以使其成为良好的辐射吸收器，并使8个小孔设定在该开口处。在干燥涂料后，将透镜放置在片材上并通过布丁调节。然后，将该带透镜的收集板设置在盒子上，并且通过透明玻璃覆盖总布置。在准备盒子后，用盒子调节收敛部分，该盒子包含用于流动的入口和出口。 The exit port also contains the arrangement to hold the blower.

最后，在框架上设有带收敛部分的盒子，并且根据镜头和盒子的开口，在下部机架上设定太阳能电池板。整体系统组件如图4所示。该系统以23°倾斜角度制成，以接收与集电极板的正常平面的太阳辐射。

用温度计测量进、出口温度。这些数据由温度计直接记录到风速表中。流速直接从加热器[10]的出口测量。为了测量质量流量，风速计螺旋桨被放置在鼓风机的出口处。多次测量速度，最后固定平均速度读取。利用已知出口面积，根据公式m=ρ av(其中ρ=空气密度，A=横截面积，v=空气速度)计算质量流量。某一天的质量流量是固定的。由于空气密度随温度的变化而变化，因此可以通过调节流速来保持质量流量恒定。

电流和电压直接通过万用表测量。为了获得读取的电压，多仪表被校准到电压部分，电路连接到电压旋钮。类似地，为了获得电流读取万用表被校准到当前部分，电路连接到电流旋钮。从多米那些数据直接用于计算效率。还通过串联和并联改变电路来测量电流和电压。读数以各种间隔（15分钟，30分钟或60分钟）拍摄。加热器的顶部并不总是向太阳垂直放置正常，因为太阳的倾斜角度不时变化，但我们的加热器倾斜角保持恒定。从调查中忽略了给予不规则值强度的那一天[11]。

开发了CFD模型，以分析太阳能加热器的流动性能和热分析。所建模的太阳能空气加热器的几何形状如图5所示。在该空气加热器中，带黑色涂层的铝板用作收集器吸收板。接收器涂层的厚度为2毫米，区域暴露在阳光下1.5m 2。使用4mm厚度的杯子用作透明盖，其放置在吸收板上10cm上以夹住加热器箱内的辐射。小型DC鼓风机用于以不同的流速在整个设置过程中流动空气。入口和出口位于同一侧。ANSYS 15软件用于此模拟。特别是通过模拟研究了总设置的热侧。设置由ANSYS设计建模器设计。因此，使用103683个节点精确完成捣碎的六偏向网格，如图5所示。还进行了网格独立测试以获得足够数量的细胞，其用561101个细胞验证。 The convergence criterion was set at 10-5 for all the variables and 50000 iteration was done to get full convergence.

用作流动模型的稳态RNG K-Σ-turb湍流模型，粘性加热也用于通过能量和动量的组合获得温度依赖性粘度。湍流k-ε提供了湍流普朗特数的分析公式，而标准k-ε模型提供普朗特数的恒定值。因此，RNG K-ε模型预期为双通流和边界层提供更好的性能。

通过不同的工作条件研究了太阳能加热器的热性能，同时具有不同的质量流速。速度矢量表示流量分布，温度轮廓显示下部通道和收集板上方的温度分布。从图6中，随着压力波动和粘性效果的结果，可以看出，由于压力波动和粘性效应，流量分布在整个吸收板中没有适当均匀。示出了涡旋型不平衡流动，其中越多的空气流过吸收器板的一侧然后另一侧。该涡流型流动能够随着力量对流传热共同的增加而增加传热现象。

吸收板上方和吸收板下方表面的温度分布分别如图7(a)和7(b)所示。集热板上方的温度分布与空气流速成反比关系，即高加热区位于集热板7(b)的可忽略空气流动区域。从集热板下表面的温度分布可以看出，温度分布不影响太阳能空气加热器的效率。不均匀加热的空气从上到下通道混合，在集热板下部形成均匀加热的空气，如图7(a)所示。均匀分布和最高温度的输出空气通常也从系统中提取。

通过凹形镜头与光伏板相结合的双通太阳能加热器在Rajshahi天气条件下实验研究。读物在明亮的阳光日拍摄。研究了双通太阳能加热器的性能。质量流量从0.0012kg / s变化至0.02816kg / s。其中中间质量流量为0.016kg / s，0.0181kg / s和0.02112 kg / s。

从图8中，可以看出收集器效率随天的时间略有增加。在第1和第2天，收集器由于较低的流速，运行和泄漏问题而导致效率降低。通过克服泄漏问题并通过增加质量流量，在Day-5获得55.3％的最高效率。一天，由于收集板上的太阳能强度变化，效率变化。

从图9中可以看出，电池效率也与白天时间无关，但由于光线入射到透镜的角度不同，电池效率变化不大。当太阳光线接近与凹透镜垂直时，效率最高。电池效率在4.38% ~ 5.85%之间变化。白天时间和质量流量对电池效率的影响很小，但随着面板总辐射面积的增加，电池效率提高。

从图10中，可以获得电池效率的效果对整体效率非常低，因为电池产生最大功率4.26瓦，效率为5.85％，但收集器产生55.3％效率的最大功率880.09 W。因此，为了获得最大的整体效率，提供更多的浓度来增加集电极区域。通过牺牲少量电池功率，可以实现大集电器功率，在此系统的整体效率太高。

从图11开始，显然收集器温度随着流速的增加而降低。空气的高流速从收集板中获得更多的热量。收集板在空气的进入点处具有350ºC的常温。因此，温度逐渐增加至409℃和372℃，分别为0.028kg / sec的质量流量和0.012kg / sec。收集器上方的空气在进入的点处采用最大量的热量，然后空气降低其吸热容量，使得温度从进入到顶部升高。顶部部分的最后一点包含下一个通道通过的间隙，这导致最大温度的下降。

从图12可以看出，无论是模拟还是实验测量，效率都随着质量流量的增加而增加。随着质量流量的增加，输出温度逐渐降低。这是由于吸收板表面空气的热承载能力的提高。因此，通过双通系统，吸收器周围的空气流量增加，使集热器以反射、辐射或其他方式损失较少的热量。图12还描述了双通道太阳能空气加热器的出口温度和效率的数值结果与实验结果很好地吻合。

在图13中，很明显，修改后的设置的总体效率比之前的设置要高得多。当质量流量为0.024 kg/s时，与传统设置相比，将面板置于收集器表面上方的设置效率最高，为42.12%，如果质量流量进一步提高，效率将逐渐降低。然而，新的修改设置，即太阳能电池板放置在不同的机架上，由凹透镜照明，以0.028 kg/秒的质量流量，最大效率为57.43%。因此，效率提高了15.31%，这对于PV/T系统的太阳辐射利用来说是一个很大的提高。

本文提出并分析了一种高尚的双通道太阳能空气加热器PV/T概念。这一概念有助于提高PV/T系统的热和整体效率。对双通道太阳能空气加热器的流动特性和热性能进行了对比分析。研究了流量、太阳能板布置、光照面积和透镜效应等因素对其影响。热效率随质量流量的增大而增大。在相同质量流量范围内，0.012 ~ 0.028 kg/s可提高15.31%的效率。忽略了少量面板照明的问题，该系统被认为是最有效的太阳能利用方式。