افزایش بازده سلولهای خورشیدی یک ماهواره با نشانهروی خورشیدی از طریق طراحی بهینه پیکربندی لولههای حرارتی به روش الگوریتم ژنتیک | ||
| مهندسی مکانیک مدرس | ||
| Article 1, Volume 19, Issue 4, 1398, Pages 789-800 PDF (1.2 M) | ||
| Document Type: پژوهشی اصیل | ||
| Authors | ||
| مهرداد خسروی1; سعید صالحی2; مهدی حسینیآبادشاپوری3; مجتبی طالعزاری2; محسن عابدی* 4 | ||
| 1دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران | ||
| 2دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران | ||
| 3دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران | ||
| 4دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران | ||
| Abstract | ||
| کاهش دمای آرایههای خورشیدی ماهواره بهمنظور افزایش بازده الکتریکی آنها از اهمیت ویژهای برخوردار است. در این مطالعه با بهکارگیری الگوریتم ژنتیک، روش نوینی برای طراحی بهینه پیکربندی لولههای حرارتی ماهوارهها ارایه شد. هدف از این بهینهسازی، تعدیل شرایط دمایی و طراحی حرارتی آرایههای خورشیدی برای یک ماهواره دارای نشانهروی خورشید در مدار پایین است. بهمنظور شبیهسازی حرارتی ماهواره از نرمافزارهای SINDA/FLUENT و Thermal Desktop استفاده شد. شبیهسازیهای عددی با استفاده از نتایج تجربی مدل حرارتی ماهواره در محفظه خلأ، صحتسنجی شد و نشان داده شد که تحلیلهای عددی میتوانند نتایج قابل اعتمادی تولید نمایند. سپس با اعمال قواعد و قیود حاکم بر مساله، یک الگوریتم بهینهسازی نوشته شد. این الگوریتم به حل معادلات حاکم بر مساله بهکمک حلگر میپردازد و نتایج را بهعنوان خروجی گزارش میکند. بهینهسازی برای داغترین حالت ماهواره (زاویه °۹۰=بتا) انجام و پس از انجام فرآیند بهینهسازی، پیکربندی بهینه لولههای حرارتی استخراج شد. در قسمت بررسی نتایج، سه حالت عدم استفاده از لولههای حرارتی، طراحی اولیه پیکربندی لولههای حرارتی و پیکربندی بهینه لولههای حرارتی مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. مشخص شد که طراحی بهینه بهکمک الگوریتم ژنتیک میتواند تا C°۱۹ دمای آرایههای خورشیدی را نسبت به حالتی که در آن از لولههای حرارتی استفاده نشده است، کاهش دهد. مشاهده شد که افزایش نسبت بازده الکتریکی سلولهای خورشیدی حدود ۱۰/۴% است. همچنین طراحی بهینه نسبت به طراحی اولیه، تا C°۱۰ دمای آرایههای خورشیدی را کاهش میدهد. طراحی بهینه پیکربندی لولههای حرارتی میتواند باعث کاهش قابل توجه دمای اجزای داخلی ماهواره نیز شود. | ||
| Keywords | ||
| ماهواره; لوله حرارتی; سلول خورشیدی; بازده; الگوریتم ژنتیک | ||
| References | ||
|
| ||
|
Statistics Article View: 395 PDF Download: 495 |
||
| Number of Journals | 45 |
| Number of Issues | 2,160 |
| Number of Articles | 24,559 |
| Article View | 19,382,231 |
| PDF Download | 15,836,507 |