MULTI-PHYSICS MODELING OF PHOTOVOLTAIC MODULES AND ARRAYS WITH AUXILIARY THERMAL COLLECTORS. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.
|
PDF (MS Thesis g200904210)
MS_Thesis_200904210.pdf Download (7MB) | Preview |
Arabic Abstract
الهدف من العمل الحالي هو تطوير نظام التنبؤ بالأداء المتعدد فيزيائيا للوحدات و المصفوفات الكهروضوئية. النموذج المطور قادر على التنبؤ بالأداء الكهربائي والحراري والهيكلي للألواح الكهروضوئية مع وبدون التبريد. ويتضمن النموذج المطور نظام إشعاعي وبصري لحساب مقدار امتصاص الاشعاع الشمسي . نماذج رقمية ثلاثية الأبعاد الهيكلية والحرارية والنموذج الكهروضوئي المطور وضعت في بيئة الماتلاب لحساب الاداء الكهربائي للألواح الكهروضوئية. وقد أجريت دراسات عديدة باستخدام النماذج المطورة. وشملت هذه الدراسات تقييم الأداء الكهربائي والحراري للنموذج تحت مختلف الظروف البيئية والتشغيلية مع وبدون التبريد، و دراسة الاستجابة الحرارية والهيكلية والكهربائية العابرة للنظام ودراسات اخرى لمعرفة تأثير تكنولوجيا الخلايا الكهروضوئية على دقة النموذج الكهربائي المطور ونماذج أخرى عديدة من الدراسات السابقة. تم استخدام النموذج المطور للحصول على التصميم المثالي للمبادلات الحرارية المستخدمة في تطبيقات تبريد الالواح الكهروضوئية .
English Abstract
The objective of the current work was to develop a multi-physics performance prediction model for photovoltaic (PV) modules and arrays. The developed model is capable of predicting the electrical, thermal and structural performance of PV panels with and without cooling and includes a radiation and optical model for calculating absorbed solar radiation, three dimensional numerical thermal and structural models and a newly developed PV electrical model for calculating the electrical performance of the PV panels. Various studies were conducted using the developed models. These included studies to evaluate the electrical and thermal performance of the module under different environmental and operating conditions with and without cooling, a study to gain insight into the transient thermal, structural and electrical response of the system and studies to see the influence of PV cell technology on the accuracy of the developed electrical model and several other models from literature. The developed model was also used to optimize the design of auxiliary thermal collectors used for PV panel cooling applications.
| Item Type: | Thesis (Masters) |
|---|---|
| Subjects: | Engineering Mechanical |
| Department: | College of Engineering and Physics > Mechanical Engineering |
| Committee Advisor: | Arif, Abul Fazal M |
| Committee Members: | Zubair, Syed M and Al-Athel, Khaled |
| Depositing User: | M Usama Siddiqui (g200904210) |
| Date Deposited: | 24 Jan 2012 12:04 |
| Last Modified: | 01 Nov 2019 15:30 |
| URI: | http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/138561 |