Institutional Repository [SANDBOX]
Technical University of Crete
EN  |  EL

Search

Browse

My Space

Design and preliminary evaluation of a hybrid photovoltaic/thermal system using Phase Change Materials (PVPCM-T)

Pappa Maria-Rika

Simple record


URIhttp://purl.tuc.gr/dl/dias/F86C689D-794B-491C-BB98-60ED5C67FA6E-
Identifierhttps://doi.org/10.26233/heallink.tuc.101111-
Languageen-
Extent90 pagesen
Extent3.4 megabytesen
TitleDesign and preliminary evaluation of a hybrid photovoltaic/thermal system using Phase Change Materials (PVPCM-T)en
TitleΣχεδιασμός και προκαταρκτική αξιολόγηση υβριδικού φωτοβολταϊκού/θερμικού συστήματος με αξιοποίηση υλικών αλλαγής φάσης (PVPCM-T)el
CreatorPappa Maria-Rikaen
CreatorΠαππα Μαρια-Ρικαel
Contributor [Thesis Supervisor]Arampatzis Georgiosen
Contributor [Thesis Supervisor]Αραμπατζης Γεωργιοςel
Contributor [Committee Member]Ipsakis Dimitriosen
Contributor [Committee Member]Ιψακης Δημητριοςel
Contributor [Committee Member]Doitsidis Eleftheriosen
Contributor [Committee Member]Δοιτσιδης Ελευθεριοςel
PublisherΠολυτεχνείο Κρήτηςel
PublisherTechnical University of Creteen
Academic UnitTechnical University of Crete::School of Production Engineering and Managementen
Academic UnitΠολυτεχνείο Κρήτης::Σχολή Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησηςel
Content SummaryInvestigations demonstrate that excessive operating temperatures of photovoltaic (PV) modules diminish their efficiency and operational lifespan. To counter this, embedding Phase Change Materials (PCM) into PV systems can help in reducing the operating temperatures and elevating overall performance. This study examines a combination of Photovoltaic/Thermal technology with phase Change Materials system meticulously designed with copper pipes arranged in a serpentine configuration, submerged in RT42 paraffin wax, and utilizing circulating water to optimize heat dissipation. The system was meticulously modeled and simulated within the ANSYS Fluent environment, employing data gathered under the elevated thermal conditions characteristic of Chania, Crete. The investigation included three instances: the PCM at 50°C did not achieve complete melting, with water temperatures settling at 40°C; at 55°C, it melted after 6.22 hours, producing water at 45°C; and at 64.5°C, the PCM melted in 3.3 hours, maintaining low PV temperatures for more than 3.3 hours and generating water at 50°C. The findings indicate that the integration of PCM within the system significantly enhances both electrical and thermal efficiency, effectively postponing the escalation of PV module temperatures during peak solar irradiance periods. The system’s capability to simultaneously generate electricity and produce hot water exemplifies its versatility, particularly in regions characterized by high solar exposure. Prospective enhancements may encompass real-time electrical monitoring, comprehensive life cycle assessments, and the incorporation of environmentally sustainable materials. In summary, the PV-PCM-T system presents a pragmatic approach Created to enhance the efficiency and electricity production of PV modules in areas with strong sunlight, by optimizing their performance and energy generation.en
Content SummaryΗ έρευνα δείχνει ότι η υψηλή θερμοκρασία λειτουργίας ενός φωτοβολταϊκού συστήματος θα οδηγήσει σε προφανή μείωση της απόδοσης και της διάρκειας ζωής του. Επίσης, η έρευνα δείχνει ότι ένα σύστημα PV-PCM είναι αποτελεσματικό στη μείωση της θερμοκρασίας του συστήματος. Παρά το γεγονός ότι έχουν διεξαχθεί μελέτες για συστήματα φωτοβολταϊκών με υλικό αλλαγής φάσης (PV-PCM), υπάρχει χώρος για περαιτέρω μελέτη και βελτίωση. Σε αυτή τη διπλωματική εργασία, μελετάται ένα σύστημα PV-PCM-T. Στο σύστημα PV-PCM έχει προστεθεί μια διάταξη χάλκινων σωλήνων, εμβαπτισμένων στο PCM (παραφίνη RT42), η οποία περιέχει νερό, με στόχο τη βελτιστοποίηση της λειτουργίας του φωτοβολταϊκού. Αρχικά, το σύστημα σχεδιάστηκε και μοντελοποιήθηκε στο ANSYS και στη συνέχεια κατασκευάστηκε και μελετήθηκε υπό θερμές συνθήκες στα Χανιά, Κρήτη. Το σύστημα PV-PCM-Thermal, συγκρίθηκε με ένα συμβατικό φωτοβολταϊκό υπο τις ίδιες συνθήκες και παρατηρήθηκε ότι η φωτοβολταϊκή/θερμική τεχνολογία θα μπορούσε να γίνει μια σημαντική λύση για την παροχή συστημάτων υψηλότερης ηλεκτρικής και θερμικής απόδοσης.el
Type of ItemΔιπλωματική Εργασίαel
Type of ItemDiploma Worken
Licensehttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/en
Date of Item2024-10-07-
Date of Publication2024-
SubjectPCMen
SubjectPVTen
Bibliographic CitationMaria-Rika Pappa, "Design and preliminary evaluation of a hybrid photovoltaic/thermal system using Phase Change Materials (PVPCM-T)", Diploma Work, School of Production Engineering and Management, Technical University of Crete, Chania, Greece, 2024en
Bibliographic CitationΜαρία-Ρίκα Παππά, "Σχεδιασμός και προκαταρκτική αξιολόγηση υβριδικού φωτοβολταϊκού/θερμικού συστήματος με αξιοποίηση υλικών αλλαγής φάσης (PVPCM-T)", Διπλωματική Εργασία, Σχολή Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης, Πολυτεχνείο Κρήτης, Χανιά, Ελλάς, 2024el

Available Files

Services

Statistics