Experimental and numerical assessment of water-based photovoltaic/thermal collectors with varied tubular absorber cross-sections
Notice bibliographique
Résumé
This study aims to develop 3D numerical models utilizing COMSOL software to analyze the heat transfer (HT) behaviour of water-based photovoltaic/thermal (WPV/T) collectors with circular, and elliptical tubular cross-sections with different dimensions to find an optimized and efficient PV/T design. Indoor experimental tests were conducted to validate the numerical results. The performance of PV/T was evaluated in terms of governing parameters, including the mass flow rate ( m ˙ ), solar irradiance ( I ), heat gain, maximum power ( P max ), Reynolds number ( R e ), thermal ( η t h ) and electrical ( η e l ) efficiency, the temperature difference between the outlet and inlet water ( T o -T i ), the average cell temperature, and total efficiency ( η t o t a l ). It was determined that m ˙ = 0.04 kg/s was the optimal water flow rate for the best performance. The results indicate that the PV/T collector with the elliptical cross-section tube with the least hydraulic diameter achieved the maximum total efficiency, both numerically and experimentally, at 76.9 % and 72.94 %, respectively, under turbulent flow conditions with R e = 5502.92 and I = 1000 W/m 2 . η t o t a l of the elliptical PV/T collectors is approximately 10 % and 6 % higher than that of circular design, respectively at the optimum flow rate, and I = 1000 W/m 2 . It is also found that tubes with lower hydraulic diameter values, while maintaining the same tube cross-section perimeter, exhibit higher HT characteristics compared to those with greater hydraulic diameters. The findings from this innovative and comprehensive study indicate an opportunity to enhance the HT properties of the PV/T system by optimizing the cross-sectional design and hydraulic diameter of the absorber tube, ultimately increasing total efficiency. Additionally, the optimized design opens avenues for future research and can be further developed for both industrial and domestic applications.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».