Resumen

El objetivo de este trabajo es predecir la respuesta transitoria de un sistema térmico fotovoltaico (PV/T) de nanoingeniería con vistas a los análisis de energía y exergía. En lugar de un receptor de forma circular, se emplea un receptor de forma trapezoidal para aumentar la superficie de transferencia de calor con células fotovoltaicas (FV) para mejorar la extracción de calor y lograr así una mayor eficiencia del sistema FV/T. El modelo matemático dinámico se desarrolla utilizando el software MATLAB® considerando los coeficientes de transferencia de calor en tiempo real. El modelo propuesto se valida con datos experimentales de un estudio anterior. Se encontraron discrepancias insignificantes entre los datos medidos y los predichos. El modelo validado se investigó en detalle utilizando diferentes nanofluidos mediante la dispersión de óxido de cobre (CuO) y óxido de aluminio (Al2O3) en agua pura. El rendimiento global del sistema FV/T de nanoingeniería se comparó con el de un sistema FV/T que utilizaba sólo agua, y se determinaron las condiciones óptimas de funcionamiento para obtener los máximos índices de energía útil y exergía. Los resultados indicaron que el nanofluido CuO/agua tiene un impacto notable en las eficiencias energética y exergética del sistema PV/T en comparación con el nanofluido Al2O3/agua y los casos de sólo agua.

• Materias:Energía solar Fotoquímica Fotocatálisis Energía limpia Efecto fotoeléctrico
• Subjects:Solar energy Photochemistry Photocatalysis Clean energy Photoelectric effect
• Palabras claves:sistema t, nanofluido de agua, superficie de transferencia de calor, coeficientes de transferencia de calor en el tiempo, software matlab®, eficiencia del sistema t, modelo matemático dinámico, energía útil máxima, nanoingeniería térmica fotovoltaica, condiciones óptimas de funcionamiento
• Keywords:t system, water nanofluid, heat transfer surface area, time heat transfer coefficients, matlab® software, t system efficiency, dynamic mathematical model, maximum useful energy, nanoengineered photovoltaic thermal, optimal operating conditions