تکنولوژی ترموفتوولتاییک و کاربرد آن ساختمان در تامین نیازهای گرمایش و انرژی الکتریکی

نوع مقاله: علمی-ترویجی

نویسندگان

1 دکترا، مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، مجتمع دانشگاهی مکانیک و هوافضا شاهین شهر، 115-84145، shahriari@mut-es.ac.ir

2 کارشناس ارشد، مهندسی هوافضا، شرکت زانا انرژی روژهلات، کرمانشاه

چکیده

تقاضا برای انرژی در جهان رو به افزایش می­باشد و بطور همزمان منابع سوخت­های فسیلی رو به کاهش است؛ از سوی دیگر آلودگی ناشی از استفاده از    سوخت­های فسیلی و اثرات نامطلوب آن بر محیط زیست و تبعات منفی آن بر زندگی انسان­ها و سایر موجودات در کره زمین باعث تلاش گسترده ای در جهت یافتن منابع تولید انرژی جایگزین در دنیا شده است. تولید همزمان یا مولد­های برق و حرارت و تولید پراکنده را می­توان به عنوان استراتژی کلیدی در جهت کاهش مصرف انرژی و اجتناب از آلودگی زیست محیطی به حساب آورد. با توجه به این واقعیت­ها، تکنولوژی ترموفتوولتاییک می‌‌‌‌تواند بسیار موثر باشد. ترموفتوولتاییک سیستمی است که می­تواند به طور مستقیم پرتوهای تابیده شده از یک منبع حرارت (به عنوان مثال شعله حاصل از سوخت­های فسیلی) با استفاده از سلول­های فتوولتاییک به انرژی الکتریکی تبدیل کند. براساس این تکنولوژی یک مشعل گاز خانگی این قابلیت را خواهد داشت که تمام انرژی گرمایی و الکتریکی مورد نیاز منزل مسکونی را تامین نماید. تحقیق حاضر به مطالعات اولیه و ارایه مفاهیم بنیادین و مقایسه تکنولوژی ترموفتوولتاییک خورشیدی با سایر تکنولوژی‌های تولید مستقیم برق از حرارت می‌‌‌‌پردازد و در پایان پتانسیل این تکنولوژی برای تامین نیازهای انرژی ساختمان بررسی می­شود.

کلیدواژه‌ها


     [1] Donald L. Chubb, Fundamentals of thermophotovoltaic energy conversion, First Edittion, pp. 3-5, Amesterdam: Elsevier, 2007.

[2]   T. Bauer, I. Forbes, R. Penlington, and N. Pearsall. The potential of thermophotovoltaic heat recovery for the glass industry. In T.J. Coutts, G. Guazzoni, and J. Luther, editors, proceedings of the 5th Conference Thermophotovoltaic Generation of Electricity, volume 653, pages 101–110, Rome, Italy, 2003.

[3]  R.M. Swanson, A propsed thermophotovoltaic solar energy conversion system, in Proceeding of IEEE, pp. 446-447, 1979.

[4]  A. Medina, Development of Solar Thermophotovoltaic Systems, PhD Thesis, University of Madrid, Madrid, 2011.

    

 

[5]  B. Kongtragool and S. Wongwises., A review of solar-powerd striling engines and low temprature differential stirling engines, Renewable & sustainable energy reviews, Elsevier, pp. 131-154, 2003.

[6]  T. Tsoutsos, V.Gekas,and K.Marketaki, Technical and economical evaluation of solar thermal power generation, Renewable energy, Elsevier, pp. 873-886, 2003.

[7]  D. Mills, Advances in solar thermal elecctricty technology, solar energy, Elsevier, pp. 19-31, 2004.

[8]  H.X. Xi, L.G. Luo, G. Fraisse, Development and applications of solar based thermoelectric technologies, Renewable & sustainable energy reviews, Elsevier, pp. 923-936, 2007.

 [9] G. Rockendorf, R.Sillmann, L. Podlowski, B. Litzenburger, Pv-hybrid and thermoelectric collectors, solar energy, Elsevier, pp. 227-237, 1999.

[10] J.C. Chen, Thermodynamic analysis of a solar driven thermoelectric generator, Jornal of applied physics, pp. 2717-2721, 1996.

[11] C. Ferrari, F. Melino, Thermo-Photo-Voltaic Generator Development, in Proceeding of 68th Conference of the Italian Thermal Machines Engineering Association, Energy Procedia: Elsevier, pp. 150-159, 2014.