Recueil de mécanique
Volume 1, Numéro 1, Pages 34-40
2016-06-01

Régulation Thermique Des Cellules Photovoltaïques Par Un Matériau à Changement De Phase



Auteurs : Bellabes Fatiha . Benlekkam Mohamed .

Résumé

L'augmentation de la température des cellules photovoltaïques (PV) réduit leur efficacité, mais l'utilisation d'un matériau à changement de phase (MCP) intégré aux modules PV peut maintenir leurs températures proches de l'ambiance. Le présent papier consiste à étudier l'utilisation d'un MCP dans la régulation thermique des modules PV et la variation du nombre des ailettes étendues au fond du MCP de 0 jusqu'à 4. Un modèle bidimensionnel de transfert de chaleur dans un système composé d'un MCP dans une enceinte rectangulaire attachée à un panneau PV a été utilisé pour résoudre les équations de Navier–Stokes et de l'énergie par la méthode des volumes finis. La comparaison des résultats obtenus avec les données expérimentales et numériques a montré une bonne concordance. Plus davantage, les résultats obtenus montrent que l'utilisation d'un MCP derrière un PV peut maintenir sa température à 36°C pour 150 min pour la configuration sans ailettes et à 30°C pondant 150 min pour une configuration à quatre, sous un flux de chaleur de 750 W/m2, et une température ambiante de 20°C. ABSTRACT Elevation temperature of photovoltaic’s (PV) cells reduced his efficiency, but the use of phase change material’s (PCM) behind the PV can maintain his temperature close of the ambient. This paper studies the use of PCM on the thermal regulation of the PV device and the variation of the number of fins extend through the PCM from 0 to 4. A two dimensional 2D finite volume model of heat transfer in a system composed of PV module attached with a PCM in a rectangular enclosure was used to solve the Navier–Stokes and energy equations. Results have been compared with experimental and numerical data and a good agreement was obtained. Results show that use of PCM can maintain the temperature of PV 36°C for 150 min for a no fins configuration and under 30°C for 150 min for the PV/PCM system with four fins under 750W/m2 solar radiation and 20°C of ambient temperature.

Mots clés

Phase change material ; photovoltaic’s cells; thermal regulation

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