Design and economic analysis of nanofluid based photovoltaic thermal (PVT) system with thermal storage. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF (MS Thesis "Design and economic analysis of nanofluid based photovoltaic thermal system with thermal storage") MS_Thesis_Muhammad_Owais_Lari.pdf Download (3MB) | Preview

Arabic Abstract

هذه الرسالة مركزة على التصميم الأمثل لنظام الطاقة الشمسية الضوئية / الحرارية الهجين تقلبات الحمل الكهربائي والماء الساخن للمبنى السكني لمناخ الظهران بالمملكة العربية السعودية. إن جهاز التجميع هو جهاز هجين يبرد لوحة الطاقة الشمسية الكهروضوئية باستخدام سائل، مما يزيد من العائد الكهربائي ومن PVT عمر الألواح الشمسية، بينما في الوقت ذاته يستعيد الطاقة الحرارية الزائدة في على شكل سائل ساخن. نظرا لخصائصها شائعة على نحو متزايد. إضافة إلى ذلك، من PVT الحرارية المتفوقة، أصبح استخدام سوائل النانو المبردة في أنظمة الضروري إضافة جهاز تخزين حراري مناسب إلى النظام لمعالجة عدم التطابق في ملامح العرض والطلب للطاقة ،FLUENT الحرارية. في هذه الأطروحة، يتم اختيار تصميم يتم اختيار التصميم الأمثل من خلال محاكاة على برنامج .(EES) وبعد ذلك يتم إجراء تقييم الأداء اليومي والسنوي من النظام تحليليا من خلال برنامج حل المعادلات الهندسية في حالة كل من المياه وسائل النانو، مع النظام الكهروضوئي المستقل. وعلاوة على ذلك، ،PVT يتم مقارنة أداء النظام جنبا إلى جنب - (PCM) جديد متكامل مع تخزين حراري لمادة تتغير حالتها PVT يتم عرض تصميم وتقييم أداء نظام مع دراسة الجدوى الاقتصادية.

English Abstract

This thesis is focused on the design optimization of a hybrid solar photovoltaic/thermal (PVT) system suitable to meet the electrical and hot water load fluctuations of a residential building for the climate of Dhahran, Saudi Arabia. A PVT collector is a hybrid device which cools the solar photovoltaic (PV) panel through a fluid, thereby increasing the electrical yield and life of solar panel, while simultaneously recovering the excess thermal energy in the form of hot fluid. Due to their superior thermal properties, the use of nanofluids as coolant in PVT systems have become increasingly common. Also, addition of a suitable thermal storage device to the system is necessary to address the mismatch in the thermal energy supply and demand profiles. In this thesis, optimum collector design is selected through simulations on CFD software FLUENT, after which daily and yearly performance evaluation of the system is analytically performed through Engineering Equation Solver (EES) software. PVT system's performance, for the case of both water and nanofluid, is compared with that of a stand-alone PV system. Furthermore, the design and performance evaluation of a novel PVT system integrated with a Phase Change Material (PCM)-thermal storage is presented along with an economic feasibility study.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Research > Engineering Mechanical
Department:	College of Engineering and Physics > Mechanical Engineering
Committee Advisor:	Sahin, Ahmet Ziyaettin
Committee Members:	Yilbas, Bekir Sami and Alsulaiman, Fahad Abdulaziz
Depositing User:	MUHAMMAD LARI (g201409660)
Date Deposited:	05 Oct 2017 05:46
Last Modified:	31 Dec 2020 07:11
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/140475