Аналіз ефективності інноваційного гібридного теплового фотоелектричного колектора

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.32515/2664-262X.2025.11(42).2.224-231

Ключові слова:

відновлювальні джерела енергії, гібридний тепловий фотоелектричний колектор, сонячне випромінювання, ефективність, концентратор, фотоелемент

Анотація

Дослідження присвячене розробці та оптимізації гібридного теплового фотоелектричного геліоколектора (ГТФГК), здатного максимально ефективно використовувати сонячне випромінювання. Здійснено експериментальні випробування та аналіз впливу кутів нахилу ГТФГК та інтенсивності падаючого на нього сонячного випромінювання на теплову й електричну ефективність геліосистеми. Результати демонструють перспективи впровадження запропонованої ГТФГК для модернізації енергетичної інфраструктури.

Біографії авторів

С. Й. Мисак, Національний університет «Львівська політехніка», м. Львів, Україна

доцент, кандидат технічних наук, науковий співробітник кафедри автоматизації та комп’ютерно-інтегрованих технологій

С. П. Шаповал, Національний університет «Львівська політехніка», м. Львів, Україна

професор, доктор технічних наук, професор кафедри теплогазопостачання і вентиляції

М. Я. Кузнецова, Національний університет «Львівська політехніка», м. Львів, Україна

 доцент, кандидат технічних наук, доцент кафедри теплоенергетики, теплових та атомних електричних станцій

Посилання

Список літератури

1. Global Warming of 1.5°C. Summary for Policymakers. IPCC 2018. URL: https://www.ipcc.ch/site/ assets/uploads/sites/2/2018/07/SR15_SPM_version_stand_ alone_LR.pdf (дата звернення: 10.03.2023).

2. Transforming our world: the 2030 Agenda for Sustainable Development. A/RES/70/1. United Nations. URL: https://sustainabledevelopment.un.org/content/documents/21252030%20Agenda%20for%20Sustainable%20Development%20web.pdf (дата звернення: 10.03.2023).

3. Paris Agreement. United Nations. URL: https://treaties.un.org/doc/Treaties/2016/02/20160215%2006-03%20PM/Ch_XX VII-7-d.pdf (дата звернення: 10.03.2023).

4. The 2030 climate and energy framevork. European Commision. URL: https://www.consilium.europa.eu /en/policies/climate-change/2030-climate-and-energy-framework (дата звернення: 10.03.2023).

5. Ramos A., Guarracino I., Mellor A., Alonso-Elvarez D., Childs P., Ekins-Daukes N. J., Markides C. N.. Solar-thermal and hybrid photovoltaic-thermal systems for renewable heating. Briefing paper. 2017. Vol. 22. URL: https://doi.org/10.13140/RG.2.2.10473.29280 (date of access: 28.03.2025).

6. Abdelhafez E. A., Hamdan M. A., and. Al Aboushi A. R. Simulation of Solar Thermal Hybrid Heating System Using Neural Artificial Network. 8th International Ege Energy Symposium and Exhibition (IEESE-8) : conference, Afyonkarahisar, Turkey, May 2016. P. 1–6.

7. Shapoval S., Spodyniuk N., Zhelykh V., Shepitchak V., Shapoval P. Application of rooftop solar panels with coolant natural circulation. Pollack Periodica. 2021. Vol. 16, no 1. P. 132–137.

8. Diwania S., Agrawal S., Siddiqui A. S., Singh S.. Photovoltaic-thermal (PV/T) technology: a comprehensive review on applications and its advancement. International Journal of Energy and Environmental Engineering. 2020. Vol. 11, no. 5. P. 33–54. URL: https://doi.org/10.1007/s40095-019-00327-y (date of access: 28.03.2025).

9. Said Z., Alshehhi A. A., Mehmood A. Predictions of UAE’s renewable energy mix in 2030. Renewable Energy. 2018. Vol. 118. P. 779–789. URL: https://doi.org/10.1016/j.renene.2017.11.075 (date of access: 28.03.2025).

10. Mysak S., Shapoval S., Matiko H.. Simulation of Hybrid Solar Collector Operation in Heat Supply System. Energy Engineering and Control Systems. 2023. Vol. 9, no. 2. P. 61–62.

11. Суржик О. М. Теплофiзичнi характеристики гелiоенергетичних модулiв з композицiйними тепловiдводами : дис. … канд. техн. наук. : 05.14.08. Київ., 2016. 159 с.

12. Venhryn I., Shapoval S., Voznyak O., Datsko O., Gulai B. Modelling of optical characteristics of the Thermal Photovoltaic Hybrid Solar Collector. International Scientific and Technical Conference on Computer Sciences and Information Technologies. 2021. Vol. 1. P. 255–258. URL: https://doi.org/ 10.1109/CSIT52700.2021.9648738 (date of access: 28.03.2025).

13. Algarni S. Evaluation and optimization of the performance and efficiency of a hybrid flat plate solar collector integrated with phase change material and heat sink. Case Studies in Thermal Engineering. 2023. Vol. 45. URL: https://doi.org/10.1016/j.csite.2023.102892 (date of access: 28.03.2025).

References

1. IPCC (2018). Global Warming of 1.5°C. Summary for Policymakers. https://www.ipcc.ch/site/assets/ uploads/sites/2/2018/07/SR15_SPM_version_stand_ alone_LR.pdf

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

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

4. European Commision. (2019). The 2030 climate and energy framevork. https://www.consilium.europa. eu/en/policies/climate-change/2030-climate-and-energy-framework

5. 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 renewable heating. Briefing paper, 22. doi: 10.13140/RG.2.2.10473.29280

6. Abdelhafez E. A., Hamdan M. A., & Al Aboushi A. R. (2016) Simulation of Solar Thermal Hybrid Heating System Using Neural Artificial Network. Conference: 8th International Ege Energy Symposium and Exhibition (IEESE-8), Afyonkarahisar, May 2016. Afyonkarahisar, Turkey, 1-6.

7. Shapoval, S., Spodyniuk, N., Zhelykh, V., Shepitchak, V., & Shapoval, P. (2021). Application of rooftop solar panels with coolant natural circulation. Pollack Periodica, 16(1), 132-137. doi: 10.1556/606.2020.00218

8. Diwania, S., Agrawal, S., Siddiqui, A. S., & Singh, S. (2020). Photovoltaic–thermal (PV/T) technology: a comprehensive review on applications and its advancement. International Journal of Energy and Environmental Engineering, 11, 33-54. doi: 10.1007/ s40095-019-00327-y

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

10. Mysak, S., Shapoval, S., & Matiko, H. (2023). Simulation of Hybrid Solar Collector Operation in Heat Supply System. Energy Engineering and Control Systems, 9(2), 61-62.

11. Surzhyk, O. M. (2016). Thermophysical characteristics of solar energy modules with composite heat sinks. Candidate’s thesis. Kyiv: ONTU [in Ukrainian].

12. Venhryn, I., Shapoval, S., Voznyak, O., Datsko, O., & Gulai, B. (2021). Modelling of optical characteristics of the Thermal Photovoltaic Hybrid Solar Collector. 2021 IEEE 16th International Conference on Computer Sciences and Information Technologies (CSIT), Lviv, Ukraine, 2021, 255d258. doi: 10.1109/CSIT52700.2021 .9648738

13. Algarni, S. (2023). Evaluation and optimization of the performance and efficiency of a hybrid flat plate solar collector integrated with phase change material and heat sink. Case Studies in Thermal Engineering, 45. doi: 10.1016/j.csite.2023.102892

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-05-26

Як цитувати

Мисак, С. Й., Шаповал, С. П., & Кузнецова, М. Я. (2025). Аналіз ефективності інноваційного гібридного теплового фотоелектричного колектора. Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки, (11(42).2), 224–231. https://doi.org/10.32515/2664-262X.2025.11(42).2.224-231

Номер

№ 11(42).2 (2025): Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки

Розділ

Будівництво та цивільна інженерія

Ліцензія

Авторське право (c) 2025 С. Й. Мисак, С. П. Шаповал, М. Я. Кузнецова

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.