Design of a water PVT system integrated into prefabricate concrete

I sistemi PVT sono dei collettori solari e fotovoltaici in grado di convertire simultaneamente l'energia solare in l'energia solare in energia elettrica. In generale , essi sono costituiti da pannelli fotovoltaici refrigerati per mezzo di un fluido temovettore. Per migliorare l'efficienza elettrica dei questi sistemi occorre estrarre e veicolare il cascame termico, destinato ad usi appropriati. In questo studio è stata svolta un' analisi preliminare al fine di progettare la sezione , la profondità del condotto, lo spessore dell' assorbitore in relazione al tipo di materiale scelto. Per mezzo di un software di modellazione termo-fluidodinamica è stato possibile determinare la distribuzione di temperatura sull' intero sistema. Inoltre questo lavoro mostra i risultati di una campagna sperimentale condotta sul prototipo PVT. Esso consiste di due pannelli, costituiti da un assorbitore in acciaio raffreddato per mezzo di un fluido termovettore circolante in canali a sezione quadrata. Sul lato superiore dell' assorbitore sono attaccate per laminazione delle celle fotovoltaiche. Il prototipo è stato testato nell' estate 2013 presso un' industria situata nei pressi di Catania. Al fine di garantire le stesse condizioni di esercizio, i pannelli sono stati alimentati a temperatura costante. I principali parametri acquisiti durante la campagna di misura sono: la temperatura della piastra assorbente, la temperatura di ingresso e di uscita del fluido termovettore, l'irraggiamento solare e la temperatura dell' aria esterna. Dall'analisi dei dati sperimentali e dalle simulazioni implementate mediante l'ausilio di un modello matematico in Mathcad, è stato possibile conoscere la temperatura dell' assorbitore, che risulta troppo alta. Essa è dovuta ad una serie di imperfezioni costruttive, e principalmente al cattivi contatto tra la superficie dell' assorbitore e del canale. A tale proposito il modello matematico è stato modificato introducendo una resistenza termica addizionale dovuta alla presenza dell' aria. Un 'analisi parametrica è stata svolta per tunare il modello matematico ed identificare i valori della resistenza termica e che riduce la discrepanza tra i risultati simulati e quelli raccolti sperimentalmente. Partendo da questi risultati è stato possibile costruire un sistema PVT migliorato privo di imperfezioni costruttive. Infine sul modello reale e migliorato è stata svolta un' analisi energetica ed exergetica, quest' ultima basata sul secondo principio della termodinamica al fine di determinare le migliori condizioni di funzionamento di questa tecnologia.

Grantor dc:publisher

Università degli studi di Catania

Year dc:date

2014

Author dc:creator

• SCUDERI, IGNAZIA

Contributors dc:contributor

• MARLETTA, Luigi

• pvt, design, validation model, energy performance, progettazione, validazione del modello matematico, performance energetiche

Statement dc:rights

• info:eu-repo/semantics/openAccess
• license:PUBBLICO - Pubblico con Copyright
• license uri:iris.PUB02

Language dc:language

eng

Handle dc:identifier

https://hdl.handle.net/20.500.11769/586950

OAI identifier oai:identifier

oai:www.iris.unict.it:20.500.11769/586950