Теплова ефективність гібридного фотоелектричного геліоколектора для енергоефективних систем енергопостачання

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.25140/2411-5363-2025-1(39)-278-290

Ключові слова:

сонячне випромінювання; гібридний геліоколектор; сонячна гібридна система; теплова ефективність; електрична ефективність; фотоелемент; сонячний концентратор

Анотація

У статті досліджено ефективність гібридного теплового фотоелектричного геліоколектора (ГТФГК). Встановлено, що його теплова ефективність збільшується на 41 % зі зменшенням інтенсивності сонячного випромінювання до , а електрична ефективність зменшується лише на 2,4 %. Доведено мінімальний вплив кута нахилу ГТФГК до горизонту та питомої масової витрати теплоносія в його контурі на ефективність геліосистеми. Застосування конструкції з концентраторами випромінювання забезпечує стабільну та продуктивну роботу ГТФГК в умовах недостатнього освітлення.

 

Біографії авторів

Степан Шаповал, Національний університет “Львівська політехніка”

доктор технічних наук, професор кафедри теплогазопостачання та вентиляції

Степан Мисак, Національний університет “Львівська політехніка”

кандидат технічних наук, старший викладач кафедри теплоенергетики, теплових та атомних електричних станцій

Посилання

United Nations. Transforming our world: the 2030 Agenda for Sustainable Development. A/RES/70/1. Retrieved from https://sustainabledevelopment.un.org/content/documents/21252030%20 Agen-da%20for%20Sustainable%20Development%20web.pdf.

United Nations (2015). Paris Agreement. https://treaties.un.org/doc/Treaties/2016/02/ 20160215%2006-03%20PM/Ch_XXVII-7-d.pdf.

IPCC (2018). Global Warming of 1.5°C. Summary for Policymakers. Retrieved from https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/sites/2/2018/07/SR15_SPM_version_ stand_alone_LR.pdf.

The European Green Deal. European Commission. https://commission.europa.eu/strategy-and-policy/priorities-2019-2024/european-green-deal_en.

The 2030 climate and energy framevork. European Council Council of the European Union https://www.consilium.europa.eu/en.

Fit for 55. Retrieved from https://www.consilium.europa.eu/en/policies/green-deal/fit-for-55-the-eu-plan-for-a-green-transition.

REPowerEU. (n.d.). European Commission. https://commission.europa.eu/strategy-and-policy/priorities-2019-2024/european-green-deal/repowereu-affordable-secure-and-sustainable-energy-europe_en.

Venhryn, I., Shapoval, S., Voznyak, O., Datsko, O., & Gulai, B. (2021). Modelling of op-tical characteristics of the thermal photovoltaic hybrid solar collector. In 2021 IEEE 16th inter-national conference on computer sciences and information technologies (CSIT). IEEE. https://doi.org/10.1109/csit52700.2021.9648738.

Mysak, Y., Pona, O., Shapoval, S., Kuznetsova, M., & Kovalenko, T. (2017). Evaluation of energy efficiency of solar roofing using mathematical and experimental research. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(8 (87)), 26–32. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.103853.

Guminilovych, R., Shapoval, P., Yatchyshyn, I., & Shapoval, S. (2015). Modeling of chemical surface deposition (CSD) of cds and cdse semiconductor thin films. Chemistry & Chemical Technology, 9(3), 287–292. https://doi.org/10.23939/chcht09.03.287.

Amira Lateef Abdullah, Suhaimi Misha, Noreffendy Tamaldin, Mohd Afzanizam Mohd Rosli, & Fadhil Abdulameer Sachit. (2024). Technology Progress on Photovoltaic Thermal (PVT) Systems with Flat-Plate Water Collector Designs: A Review. Journal of Advanced Research in Fluid Mechanics and Thermal Sciences, 59(1), 107–141. https://semarakilmu.com.my/journals/index.php/fluid_mechanics_thermal_sciences/article/view/3217.

Zhelykh, V., Venhryn, I., Kozak, K., & Shapoval, S. (2020). Solar collectors integrated into transparent facades. Production Engineering Archives, 26(3), 84–87. https://doi.org/10.30657/pea.2020.26.17.

Said, Z., Alshehhi, A. A., & Mehmood, A. (2018). Predictions of UAE's renewable en-ergy mix in 2030. Renewable Energy, 118, 779–789. https://doi.org/10.1016/j.renene.2017.11.075.

Diwania, S., Agrawal, S., Siddiqui, A. S., & Singh, S. (2019). Photovoltaic–thermal (PV/T) technology: A comprehensive review on applications and its advancement. International Journal of Energy and Environmental Engineering, 11(1), 33–54. https://doi.org/10.1007/s40095-019-00327-y.

Tripanagnostopoulos, Y. (2007). Aspects and improvements of hybrid photovolta-ic/thermal solar energy systems. Solar Energy, 81(9), 1117–1131. https://doi.org/10.1016/j.solener.2007.04.002.

Суржик, О. М. (2016). Теплофiзичнi характеристики гелiоенергетичних модулiв з композицiйними тепловiдводами [Неопубл. дис. … канд. техн. наук]. Iнститут Вiдновлюваної Енергетики.

Mortezapour, H., Ghobadian, B., Khoshtaghaza, & M. H., Minaei1 S. (2012). Perfor-mance analysis of a two-way hybrid photovoltaic/thermal solar collector. Journal of Agricultur-aL Science and Technology, 14, 767–780.

Ramos, A., Guarracino, I., Mellor, A., Alonso-Elvarez, D., Childs, P., Ekins-Daukes, N. J., & Markides, C. N. (2017). Solar-thermal and hybrid photovoltaic-thermal systems for renew-able heating. Briefing paper, 22. https://doi.org/10.13140/RG.2.2.10473.29280.

Ramos, F., Cardoso, A., & Alcaso, A. (2010). Hybrid Photovoltaic-Thermal Collectors. IFIP Advances in Information and Communication Technology, 314, 477–484. https://doi.org/10.1007/978-3-642-11628-5_53.

Склянко, А., & Кучер, А. (2011). Дослiдження роботи гелiоустановки для спiльної генерацiї електричної та теплової енергiї. У Природничi та гуманiтарнi науки. Актуальнi питання (с. 275). ТНТУ.

Mysak, S., Shapoval, S., & Matiko, H. (2023). Simulation of hybrid solar collector op-eration in heat supply system. Energy Engineering and Control Systems, 9(2), 61–68. https://doi.org/10.23939/ jeecs2023.02.061.

Hamdan, M. A., Abdelhafez, E., Ahmad, R., & Aboushi, A. R. (2014) Solar Thermal Hybrid Heating System. Conference: Energy Sustainability and Water Resource Management for Food Security in the Arab Middle East, Beirut, Lebanon, 1–11.

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-05-22

Як цитувати

Шаповал, С. ., & Мисак, С. (2025). Теплова ефективність гібридного фотоелектричного геліоколектора для енергоефективних систем енергопостачання. Технічні науки та технології, (1 (39), 278–290. https://doi.org/10.25140/2411-5363-2025-1(39)-278-290

Номер

Розділ

ЕНЕРГЕТИКА, ЕЛЕКТРОТЕХНІКА ТА ЕЛЕКТРОМЕХАНІКА