Dans cette étude, une nouvelle conception de capteur photovoltaïque thermique (PV/T) est proposée. Cette conception utilise une couche sous vide au-dessus de la plaquette de silicium et n'existe pas dans le collecteur PV/T traditionnel. Cette couche est utilisée pour diminuer la perte de chaleur de la surface supérieure du collecteur PV/T. L'analyse est réalisée à l'aide d'une modélisation thermique 3D. La nouvelle conception du collecteur avec la couche sous vide a permis une augmentation de 26,6 % de la puissance thermique tout en maintenant l'électricité au même nombre de Reynolds de 50 et le rayonnement solaire de 1000 W/m2. En outre, la dégradation de la pression de vide influence légèrement la performance thermique tout en augmentant la pression de vide de 0,01 Pa à 10 Pa. Alors qu'une augmentation supplémentaire de la pression de vide de 10 Pa à 1,013×105 Pa diminue considérablement la puissance thermique acquise avec une augmentation insignifiante de la puissance électrique.

En este estudio se propone un nuevo diseño de colector térmico fotovoltaico (PV/T). Este diseño utiliza una capa de vacío por encima de la oblea de silicio y no existe en el colector PV/T tradicional. Esta capa se utiliza para disminuir la pérdida de calor de la superficie superior del colector PV/T. El análisis se realiza mediante un modelado térmico 3D. El nuevo diseño del colector con la capa de vacío logró un aumento del 26,6% en la potencia térmica manteniendo la eléctrica igual al número de Reynolds de 50 y la radiación solar de 1000 W/m2. Además, la degradación de la presión de vacío influye ligeramente en el rendimiento térmico al tiempo que aumenta la presión de vacío de 0,01 Pa a 10 Pa. Mientras que un aumento adicional en la presión de vacío de 10 Pa a 1.013×105 Pa disminuye sustancialmente la potencia térmica obtenida con un aumento insignificante de la potencia eléctrica.

In this study, a new design of photovoltaic thermal (PV/T) collector is proposed. This design uses a vacuum layer above the silicon wafer and not exists in the traditional PV/T collector. This layer is used to decrease the heat loss from the top surface of the PV/T collector. The analysis is conducted using a 3D thermal modeling. The new collector design with the vacuum layer achieved a 26.6% increase in the thermal power while keeping the electrical the same at Reynolds number of 50 and solar radiation of 1000 W/m2. In addition, the degradation of the vacuum pressure slightly influence the thermal performance while increasing the vacuum pressure from 0.01 Pa to 10 Pa. While further increase in the vacuum pressure from 10 Pa to 1.013×105 Pa substantially decreases the gained thermal power with insignificant increase in the electrical power.

في هذه الدراسة، يُقترح تصميم جديد للمجمع الحراري الكهروضوئي (PV/T). يستخدم هذا التصميم طبقة مفرغة فوق رقاقة السيليكون وغير موجودة في مجمع PV/T التقليدي. تستخدم هذه الطبقة لتقليل فقدان الحرارة من السطح العلوي لمجمع PV/T. يتم إجراء التحليل باستخدام نمذجة حرارية ثلاثية الأبعاد. حقق تصميم المجمع الجديد مع طبقة التفريغ زيادة بنسبة 26.6 ٪ في الطاقة الحرارية مع الحفاظ على الطاقة الكهربائية نفسها عند رقم رينولدز 50 والإشعاع الشمسي 1000 واط/م 2. بالإضافة إلى ذلك، يؤثر تدهور ضغط التفريغ قليلاً على الأداء الحراري مع زيادة ضغط التفريغ من 0.01 باسكال إلى 10 باسكال. في حين أن الزيادة الإضافية في ضغط التفريغ من 10 باسكال إلى 1.013×105 باسكال تقلل بشكل كبير من الطاقة الحرارية المكتسبة مع زيادة طفيفة في الطاقة الكهربائية.