Intern ati o n a l  Jo u r n a l  of  P o we r El ec tr on i c an d D r i v e   S y stem   (I JPE D S)   V o l.  11 , N o . 2, Jun e   20 20 , pp . 10 02 ~1 010  I SSN 208 8-8 6 9 4 , D O I:  10. 115 91 /i jp e d s.v 1 1 .i2 . p p10 02- 1010          1 0 02     Jo urn a l  h o me pa ge : h t t p :/ /ijpe d s. i a e s c o re. c o m   Theoretica l  approach mod e l  of bui lding integrated  photovol taic  thermal air collector       Ah m a d Fud h ol i 1 ,  Muha mma d   Z o h r i 2 ,  I van  Ta sl im 3 ,  M e ri ta  Ay u I n d r i a nt i 4 ,   In ta n N ovi an tar i  Man y oe 5   1, Solar  E n ergy Research Institut e ,   Uni v ersiti Kebangsaan Ma laysi a ,  Malaysia  3, Un iv e r s i tas M u hamm adiyah  Go ron t alo ,  G o ro ntalo,   Ind ones i a   Univers i tas  N e geri Goro nt alo ,  Go ron t alo,   In do nes i a       A r ticle In fo    A B S T RAC T   A r tic le  h i st o r y:  Rec e i v ed   M a r  1 ,  20 19   Re vise d N o v  8 ,  20 19   A c ce p t ed  Jan  23 , 20 20      Ov er  re cent   y e ars the  ph otov o l taic  te chn o log y  has ob tain ed  sign i can t   dev e lo p m ent ,   es peci ally in bu ild i ng in teg r ated p h o tovo lta i th ermal  (BIP VT)   syste m Pho t ovol ta ic  th erm a l (PVT ) a i r col l ec t o rs a r e adv a nt a g e o u s     becau se  o f  th e i effi cien cy Vario u s  stud ies  hav e  b een   c o n d u c ted   to   deter m in e the   i d eal  p a ra me t e rs  of P V air   c o lle ctors .  Few  theo re tical   app r oach   mod e ls of  P V air  co lle c to r   sy stems   w e r e   u s ed  to  help  detec t   occu rren ces  in  a P V coll ecto r   s y s t em  and  ca lc u l ate   th e op tim a param e ters Th e  he at  tran sfer  an d   en ergy  ba la nce  o f  P V air   co lle c to rs w e re  a n alysed  and   reviewed  bas e d  on   the   mod e l, q u an tity   of   co v e r,  ch ann e ls  and  f o rms of the   collector . A  ma th ema tic al mod e l w a s d e veloped   to d e scrib e  a c tu al w o rk ing   situ ation s   an d  to   ex am in e n e w   s hut PV T col l ec to rs. Th e   fir s law  o f   th er mod y n a mi cs is  th e   p r in c i p a l  equ a ti on   i n  th e  mod e l .  Di f f e r e nt  an aly s is   met h ods were ut il ised   to evaluate  P V T perfor m an ces, wh ich  ar e g e n e ra lly   bas e d o n   en e r g y  an ex ergy  a n aly s es.  Th is  r e v i ew  focu ses  o n  theo r e ti c a l   a p pro a c h  m o de l of  sin g l e - p as s P V T air  co lle c to r .   Ke yw ords:   H e at  tr an sf e r   Re newa ble  e n e r g y   Sol a r  c o ll ec to r   Therma l mo de ll i ng    Th is  is a n  o p en   acces s a r ticle   un d e r the   C C  B Y -SA  licens e   Corres p o n din g  A u t h or:   I v an  Taslim Uni v ersi t a s M uha mma di ya h Go ro nta l o ,   Jl Pro f . D r .   H .  M a n s o e r P a t e d a  No . D e sa Pen t a d io  Tim . ,   G o r o n t a l 9618 1,   I ndo n e sia .   Emai l:  iva n ta sl i m @u mg o.ac .i d       1.   IN TR O DUCTION  The   depl et i o n  of c o n v e n ti o n al  f o ssi l  fue l  res o u r ce ha s re vi v e d t h e  de ma nd  for  ut i l i s at i on o f   re ne wa bl e en e r gy   re so urce s. The r e f ore,   a n   a l t e rnat ive   e n ergy  sou r ce  must  be   de t e rmi n e d   t o  sa ti sfy  o u r  e n erg y   re qui re me nt a nd  p r eser ve c o n v e n t i ona fo ssil  fuel s.  O n e  suc h   re ne wab l ene r gy  so urce  i s  sol a r e n e r g y ,   whi c h c a n  p o t e nt ia l l su ppl y  si gnific a n t  am ou nt  o f  t h w o rl d’s ene r g y   d e man d . R e new a ble  ene r g y  s o urce s ,   su ch  as   so lar  en ergy ,   p r ov i d e  e n v i r o n m e n ta l  b e n e f its   an d  clea n  en erg y .   In a d d itio n ,  so lar  e n e r g y   i s  a n  i d e a l   al t e rna t i v e sou r ce for  i m pov e r i s h e o r  rural  peo p l e   w ho ha ve  n o   a cce s s  to  m ode r n  ene r gy   so urce s.  T h ermal   a n d e l e c t r i c a l  en e r gy  c a n b e  g e n e ra te d fr om  so la r e n e r gy . A l t hou gh  th es t w o en e r g y  so ur c e s a r e h a ve  di ffe re nt  forms, the y   c a n   be  p r o d u ce d si mul t aneo usl y   b y  us i ng h y b r i d  col l e c t o rs. T h i s   h y b ri d s y st e m  c o nsi s ts  o f  a  c o mb i n ati o o f  two typ e o f  co l l ec tors,   n a m e ly , th er ma l c o l l ec to rs an p h o t ovol tai c t h e r m a l   (PV T )   col l ect ors.  PVT c o l l e c t o rs a r e desi g n e d  t o   re cei ve s o l a r e n er g y  an d c o n v ert  it  i n t o  th e r mal  an d el e c t r i cal   e n ergy ;   i n  th is  d e v i c e ,  th er ma l e n erg y  is   t r an sf err e d  i n to   f l u i d  t h a t  fl ow in to  t h c o lle c t o r . A PVT co ll ec tor  c o nsist s  of  a  PV   p a n e l ,  an  insu la to r an d a fr a m e   as  w e ll as on e   or  mor e  co v e r   (g l a ss  she e ts o r  a tr a n sp ar en mat e ri al   pl ac e d  o v er  t h a b s o rbin g pl at e w i t h   ai r flo w i n g aro u n d   i t T h e  effic i e n c y  o f   P V c o l l ect ors c a n b e   e n h a n ced   by   u s in g h e at  t r a n sf er  are a  t h roug h t h a b so rb er w ith  f i n n e d   a b so rb e r s, co rru g a ted  su rf a ces a n d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n J Po w El ec   &  Dr S y st  IS SN:  208 8-8 6 9 4       The o re ti c a ap pro a c h  mo del   of b u il di n g   i n te grate d  p hot ovo l tai c  t h e r m a (BIPVT air  … (Ah m ad  F u d h o l i )   1 003  p o ro u s  med i a .   PV T co ll ec tor s  ca b e  cl ass i fied  in to   f our   t y p e s ac co rd ing  t o   t h e  h e a t  tran s f er   med i u m : air - base d, wa te r-b a sed, co mbi n e d  wa te r/ ai r-ba s e a n d   na n o fl u i d-ba se d   P V T c o ll ec tors [1-1 3]   The   o v eral p e rf ormance  of the   P V T syst e m  can   be  e v al uat e d  ba se d o n  t h e   t h ermo dy namic ,   envi ro nme n t a l  an d e c o n o mi c  impac t s a n a l ysis. E nvi roe c on omi c  a n e x erg o ec o n o mi c a n al yses  fo P V T     ai c o lle ct o r s w e re  stud ie [14 ] . Env i ro n m en tal - e c onomi c - e x e r gy- ene r gy a n a l y s e s   fo r d i ff er en t  PV   ai r col l ect o r  s y st ems w e re  st udie d   [1 5-1 7 ] . Se ve ral  ty p e s o f  P V T ai r c o l l e c t o rs h a ve be en  de signe d,    eva l ua te a n d  de vel ope d  i n  va ri ous c o unt ri es, the r eb yi el ding   var y in g  de grees   of t e c hnic a l   p e rfor m a n ces   base d o n   e n ergy –e xe rg a n a l yses.  In t h i s   r e vi ew, we  foc u se d on t h e t h e o ret i cal  ap pro a c h   m odel   of si ngl e- pas s   P V T  a i r c o ll ec t o r.       2.   T H EO RE TICA L  AP P R OAC H  M O D E L   O F  PV T A I C O LLE C T OR S   W I THOUT  GLA SS  CO VER   Sarha d di e t  al .  [1 8 ,   19 ] imp r o v ed  t h e t h erma l  an d  el ec tric al  mod e l  fo r a  P V T  ai r col l ect o r ,   a s   sh o w n   i n   F i g u re  1 .  T h e   fi gu re s how s t h e c r oss- s ect i onal  vie w   of t h e  P V T ai r c o ll ec to r, as  we ll  as i t s eq u i val e nt   th e r ma l  r e s i stan t c i r c u it an a n  el e m en t le ng th ‘dx  of the  flo w  c h a n n e l.  Th e en ergy   b a l a n c o f  t h e  PV c o lle c t o r  is e xpr ess e d   as   fo llo ws .   For   t h e  P V  mo dul e:        1         ℎ           (1)    F o r th b a ck   surf a c e   o f  a Te d l a r           (2)    F o th e a i r  fl ow ing   b e low   a Te d l a r            (3)          Fig u re   1 .  Sch e m a t i c   o f   t e m p e r a t u r e s  an h e at  t r a n sf e r  c o ef fici en t s   o f  a PVT ai r c o lle c t o       In  the  ap pl ic at i o n   of  P V T s y s t em, S a hsa v ar   et  al . [ 20]  de v e l ope d a   bu i l d i ng i n t e gra t e d   p hot ov ol t a i c   (B IP V T ) c o ll e c t o by  usin t h e  co ol i n g p o t e nt i a l  of  vent i l a t i on  an d e xha ust  ai t o   re fri g era t e t h e  P V  p a ne an d   hea t i n g  sy st em in t h ve nt i l a t i on of b u il di n g s. T h e e n erg y  ba la nce  of t h i s  P V c o ll e c t o r, a s  s h ow n in     Fi gu re  2, i s   ex press e d   a s  fol l ows .   For  P V   pan e ls:      1       ℎ ,          ,        (4)    F o r th a i r  c h an n e l:      ℎ         (5)    F o th e b o tto m p l a t e :                (6)  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          I SSN : 2 088 -8 6 94  I n J Po w El ec   &  Dr S y st , Vol.  11 ,   No .   2 ,  Jun e  2 020   :  10 02  –   1 0 10  1 004     Fig u r e   2 .  Sch e m a t i c   o f   h e a t   tra n sf er co eff i c i en t s   an d te mp era t u r es  o f  a  PVT ai r c o lle c t o       S o hel  et  a l [2 1]   prop ose d  a   d y n amic  m ode l  for  P V T  a i r  col l e c t o r s,  as  s h o w n i n   F i g u re   3.  T h e   e x p e rim e n t al  dat a  w e r e  si mila r  w ith  t h m o d e l l e d  ai r t e mper a t u r e and  e l e c tr ic a l  p e rfo rma n ce .  Th e d a ta f r o m   th e  PVT  sy s t em wer e   u s e d  t o   au th en ti ca te  th e   th eo re tic a l  ap p r o a c h  in  tw o   bu il d i ng s. Th e  sy st em  e n e r g y   bal a nc e f o t h e  hea t  l o ss  from   t h e t op  o f  the  PV i s   e x p r ess e d as   fol l o w s         ,    . (7)    F r om  th PV  pan e to   t h e  a i r i n  th e   ch ann e l:         , (8)    F r om   th e P V   pan e l to  t h e   r oof  t o p :       ,    .  (9)    The syst em  en ergy  bal a nc e   f o t h hea t  l o ss  from   a i t o   t h e  roo f  a n d   f r o m  ro of t o   t h ro o m  i s   det e rmi n e d  as         , (10)            (11)    The e n er g y  bal a nc e of   t h e ai st ri p ca be cal cul a t e d as               . (12)    The e n er g y  bal a nc e a r o u n d   a n   i n fi nit e si mal   c ont rol  v o lume   of the  P V   pa ne l ca n be ca lc ula t ed  a s         1  .  . 1    .       ℎ ,         ,    . (13)          Fig u r e   3 .  Sch e m a t i c   o f   h e a t   tra n sf er co eff i c i en t s   an d te mp era t u r es  o f  a  PVT ai r c o lle c t o       Vat s  et  a l . [22 ]  a n al yse d  t h e e n e r g y  an d e x ergy  pe rformanc e s of a  se mi-t r a ns pare nt B I P V T s y ste m   usi ng a n   i n te grat e d   P V   pane l,  a s   s h ow n i n  F i g u r 4.  The  e n e r g y   ba l a nce  of  thi s  P V T c o ll e c t o r i s  e x p r esse as  f o l l o ws.    For   t h e  se mi -tr a ns pare nt P V   modul e:   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n J Po w El ec   &  Dr S y st  IS SN:  208 8-8 6 9 4       The o re ti c a ap pro a c h  mo del   of b u il di n g   i n te grate d  p hot ovo l tai c  t h e r m a (BIPVT air  … (Ah m ad  F u d h o l i )   1 005                 (14)    F o th e ro om  air  t e m p e r a t ur e:     ,     1            0.33    (15)          Fig u r e   4 .  Sch e m a t i c   o f   h e a t   tra n sf er co eff i c i en t s   an d te mp era t u r es  o f  a  PVT ai r c o lle c t o     Yan g  et  al .  [23 ]  e x a m i n ed  t h e  t h ermal   fe at u r es o f   an  i n no v a t i ve  tw o-i n l e t, o p e n -l o o p  B I PVT  ai r c o ll ec tor, as   sho w i n   F i gu re 5. T h e the r ma l   e ffi ci enc y   o f  t h t w o - inl e t  syst ems w a 5 %  hi g h er t h a n  t h at  of  a   c o nve nt iona l   one -i nl et  s y ste m . T h e t h erm a l  effi ci enc y   o f  the  BIP V T  s y ste m   wi t h  a   semi -t ra nspa re nt  P V   pa ne l   r eac hed   a p pro x i ma te ly  7 . 6 % . Th is  s y ste m  can   b e  ea sil y  a p p l ied   an d do e s   n o t  si gn i f ic an t l y in cr ease   co st . Th e e n e r gy  bal a nc e o f   t h i s   PVT  col l ect o r   i s  ex pre sse a s  fol l o ws.   For   t h e  to p P V  pa nel  sur f ac e:                       (16)    For   t h e  fl ui d in  t h B I P V T:               (17)    For  t h e   li ni n g  i nne s u rfac e:                  (18)    F o r th PV   p a ne l b o ttom   su rf a c e :         1   1      (19)    F o th e s o lar  rad i a t i o n  in cid e nt  in   th e  in su la tio n :       1    (20)          Fig u re   5 .  Sch e m a t i c   o f   t e m p e r a t u r e s  an h e at  t r a n sf e r  c o ef fici en t s   o f  a PVT ai r c o lle c t o     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          I SSN : 2 088 -8 6 94  I n J Po w El ec   &  Dr S y st , Vol.  11 ,   No .   2 ,  Jun e  2 020   :  10 02  –   1 0 10  1 006 3.   THE O R E T I C A L A PPR O A CH MO DE OF P V T  AIR   COL L E CT O R WIT H  GL AS S  C O VE R   A s t e  e t  a l [ 2 4 ]  in ve st i g at ed   a P V T  ai r c o l l ect or.  si mul a ti on mo de l w a de vel o pe d to c a l c ul at e     t h e pe rfo r ma n ce o f  t h e   s y st em. T h e  sim u l a t e d an d   e x p e ri ment al   t h er ma l   a n d  el ec t r i cal  performa n ces o f     t h e PV T col l e c t or  we re c onsi s t e nt . The   syst em has  bee n  a ppl ie d t o  s o l a ro oft o p s   an b u il di n g s. T h e e n erg y   bal a nc o f  t h i s   PVT  ai c o l l ect or, a s   s h ow n i n  F i g u re  6 ,  i s  e x press e d   as  foll ows .   For  P V  c e l l s:        1               ,     (21)    For   t h e  gla s s  p a rt  of  t h e  sa nd wi ch w i t h out  P V   c e l l s insi de:             ,    (22)    For   t h e  ai r ga p:                  (23)    For   t h e  abs o rb er pl at e:        ,     ,          (24)    F o th e PV t h e a c t u a l t h e r ma l sp ec tr al  e ffi cie n c y  i s            , ( 2 5)     whe r e     i s  the  t e mpe r at ure  po we r coe f fi ci en t  of PV ce l l s, a n d   FS  is th e sp e c tru m   co rr ecti o n   f a c t or   o f  PV  effi ci enc y .           Fi gu re 6.  Heat  trans f er  c o e ffi c i e n ts  an d t e m p erat ure s   of a  P V T a i r  c o ll ec to r       A not he hea t  t r ans f er  an d e n e r g y  m o del l in g f o r P V T ai c o ll e c t o rs  wi t h   gla s c ove w e re  p r op ose d   i n   [ 2 5 - 2 7 ] . T h e  anal yt ic al  exp r e s si on  fo r t h e el ec t r i cal  effi ci enc y   of PVT  hy b r i d  a i r col l e c t o rs  was   est a bl i s he d .  Ca se   i s   a  gl ass-t o -gl a ss  P V   m o d u l e  wit h  an a i c h a nnel  a b o v e the   a b sor b er pla t e, an d Ca s e   B  is  a  g l ass-to -g l a ss  P V   mod u le w ith   a i r c h a n n e b e low  th ab sorb er p l at e.   Th e   e n e r gy   b a la n c of  t h i s  PV T a i col l ect or,  a s  s h ow n i n  F i gure  7, i s  e x pre ssed   as f o ll ow s:   Case A:  Glass-to-glass P V   m o d u le   wi t h  a n  a i cha n n e l  ab o v e  t h e   ab so rbe r  pl at For   t h e  P V  mo dul e:          ,      ,          (26)    F o th e b l ack en ed  a b sor b e r  pla t e :     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n J Po w El ec   &  Dr S y st  IS SN:  208 8-8 6 9 4       The o re ti c a ap pro a c h  mo del   of b u il di n g   i n te grate d  p hot ovo l tai c  t h e r m a (BIPVT air  … (Ah m ad  F u d h o l i )   1 007  1             (27)  For  ai fl o w i n g  t h ro ug h t h c h anne l:                  (28)    Ca se  B :   Gl a s s- to-gl a ss PV  mod u l e   wi th ai chan ne bel o w t h e ab so rbe r  pl at For   t h e  P V  mo dul e:          ,    ℎ          (29)    F o th e b l ack en ed  a b sor b e r  pla t e :     1   ℎ          (30)    For  t h e   ai r c h a nnel   b e l o w t h abs o rber  pl at e:             (31)            Fig u r e   7 .  De si g n   a n d   h e a t  tran sf er co eff i c i en t s   o f  t h e   sy s t em      4.   P E RF ORMAN C E  OF   BIPV T  AIR  CO LL EC TO Tab l e 1  sh ows  t h com p a r a t ion  o f  P e rfo r m ance  of   ai r- b a sed   P V T sy st e m s.      Tabl e 1. Per f o r manc o f   a i r - b ased PVT   s y st e m s   Y e a r  A u thor (s)   St ud y   Pe rf or m a nce   A n al yses  En e r g y   Ef fi ci e n ci e s  (%)   P V T E x er g y   E f ficie n cy           Th e r m a l   PV   O v er al l   (%)   2007   A l f e gi  e t  al .  [40]  E xper i m e nt al   E n e r gy  a n alysis   15. 2-26. 4   11. 4- 12.7   2 6 . 6 - 39. 13   N A   2008  A l f e g e t  al .  [41]  E xper i m e nt al   E n e r gy  an a l y sis  17-26. 43   10. 5- 12.09   2 7 . 5 - 40. 4   N A   2009   Joshi e t  a l .  [43]  E xper i m e nt al   E n e r gy  an a l y sis  26. 4-30. 5   9. 5- 11  4 1 . 6 - 47. 4   N A   2009   A l f e gi  e t  al .  [44]  E xper i m e nt al   E n e r gy  a n alysis   NA  N A   4 9 . 1 - 62. 8   N A   2009   D ubey et al.   [ 45]  E xper i m e nt al  a n d   theor e t i ca l   E n e r gy a n alysis   NA  N A   9 . 75–1 0. 41   N A   2010  A g ra w a l and  Ti wa ri  [4 7 ]   E xper i m e nt al  a n d   theor e t i ca l   E n e r gy–e xer gy  an a l y si s   N A  NA   5 3 .7  NA   2010  A g ra w a l and  Ti wa ri  [4 8 ]   E xper i m e nt al  a n d   theor e t i ca l   E n e r gy–e conom ic   an a l y s i s   33. 54  7. 13   NA  N A   2010  S a r h addi  et   a l [ 14]  E xper i m e nt al  a n d   theor e t i ca l   E n e r gy a n alysis   17. 18   10   4 5   N A   2010  S a r h addi  et   a l [ 15]  E xper i m e nt al  a n d   theor e t i ca l   E n e r gy–e xer gy  an a l y s i s   17. 18  10   4 5   10. 75   2010  S h ahsa var   and  A m eri [ 49]   E xper i m e nt al  a n d   theor e t i ca l   E n e r gy a n alysis   60   9. 7 2   N A   2011  A g ra w a l and  Ti wa ri  [5 0 ]   T h eor e tic al E n e r gy–e xer gy  an a l y si s   70. 62  N A   NA  N A   2012  A m or a n Al- N a j j ar  [51]  T h eor e tic al E n e r gy  a n alysis   19. 4-22. 8   9- 12. 4 7 . 8 - 53. 6   N A   2012  A g ra w a et  a l [ 52]  E xper i m e nt al  a n d   theor e t i ca l   E n e r gy–e xer gy  an a l y si s   35. 7  12. 4   NA  N A   2013  A g ra w a l and  Ti wa ri  [5 3 ]   E xper i m e nt al  E n e r gy–e xer gy– e nvir o n m enta an a l y si s   3 2  NA   N A   NA   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          I SSN : 2 088 -8 6 94  I n J Po w El ec   &  Dr S y st , Vol.  11 ,   No .   2 ,  Jun e  2 020   :  10 02  –   1 0 10  1 008   Tabl e 1. Pe rfo r manc e of  a i r - b a sed PVT   s y ste m ( c on tin u e d)   2014  Y a ng  and  Athie n itis [ 24]  E xper i m e nt al  a n d   theor e t i ca l   E n e r gy a n alysis   27. 1   10   NA  N A   2014   K i m  e t   al . [ 54]  E xper i m e nt al   E n e r gy  a n alysis   22   15   NA  N A   2015   L i   e t  al . [ 56]   E xper i m e nt al   a n d   theor e t i ca l   E n e r gy a n alysis   50   11. 9- 12.4   7 7 . 7   N A   2015   G ood et a l .  [ 57]   E xper i m e nt al   E n e r gy  an a l y sis  71. 5   17. 4   NA  N A   2015   A hn et a l .   [ 58]   E xper i m e nt al   E n e r gy a n alysis   23   15   3 8   N A   2015   Ja hrom i  et a l [ 59]  T h eor e tic al E n e r gy–e xer gy– e c onom i c  ana l y sis  51. 6-52  7. 5- 8. 7   NA  9. 6- 9. 2015   K a m e l  a nd Fung  [ 60]  T h eor e tic al E n e r gy  a n alysis   32. 8-41   16- 17   NA  N A   2015  Ra jor i et  a l [ 61]  T h eor e tic al E n e r gy–e xer gy– e nvir o -e conom ic   an a l y s i s   12. 1-28. 1  3. 1- 9. 1   NA  N A   2016  G hola m pou r   a nd Am e r i [62]  E xper i m e nt al  E n e r gy–e xer gy  an a l y s i s    55  N A   6 9 . 9 1   8. 66   2016   Rouni s e t  a l [ 63]  T h eor e tic al E n e r gy  a n alysis   48     16. 5     NA N A   2016  M o jum d e r   et  a l [ 64]  E xper i m e nt al  a n d   theor e t i ca l   E n e r gy a n alysis   56. 19   13. 75   NA  N A   2016  H a z a m i   e t   a l [ 65]  E xper i m e nt al  a n d   theor e t i ca l   E n e r gy–e xer gy  an a l y si s   50  15   NA  14. 8   2017   S a le m et   a l .  [ 67]   E xper i m e nt al   E n e r gy–e xer gy  an a l y si s   31. 6-57. 9  17. 7- 38.4   5 9 . 3 - 9 2   11. 1- 13. 5   2018  F udh ol e t   al.   [ 10]  E xper i m e nt al  a n d   theor e t i ca l   E n e r gy–e xer gy  an a l y s i s   21. 3-82. 9  9. 87- 11.34   3 1 . 21- 94. 2 4   12. 66- 12. 9 1       5.   CO NCL U S I O NS   PV T sy ste m s co mb in e so lar  ene r g y  and  PV  co ll ec to rs,  w h ich  simu l t an eou s ly   pr oduc e   h e at  an d   e l e c t r i c a l  e n erg y .   Th e e f f i c i e n cy   and  en ergy  pro d u c ts from th e  c o mb in atio n  of  PV   p a nel s  an d  co ll ec to r s  are  hi ghe r tha n   t h a t  of  a   se para te d   syst em . Re se a r c h e r s a n d c o m p ani e s   ha ve  pr op ose d  va ri ou s desi gns t o   i m p r o v e   th e  ov er al l e ffi cie n c y   o f  PVT  sy stems.   How e v e r ,  th e  la ck   o f  i n for m a tio n o n  t h e  co mme r ci al  v i ab ili ty  a n l ong-t e rm  pe rformanc e   of a   P V T s y st em  dec r ea ses i t s  ac ce pta n ce  b y  t h ma rket R e se arc h e r s  ha ve  de ve lo pe mat h emat i cal   mo de ls t o   e v al uat e  t h e  pe rformanc e   of P V T   syst e m s   wi th   di ffe re nt  c o l l e c t o r desi gn s.   Energ y   bal a nc e  is t h basi c   conce p t  i n  de v e l opi ng  t h e  m a t h emat i cal  mode ls  at     a ste a d y  st a t e .  T h pe rfor ma nce  o f   PVT  s y st e m s is  i n fl u e nce d   by  mass   fl o w  rat e s, col l ect or  ge omet ry a n ot he para met e rs.  Mo de l c o n f i r mat i on  h a b e en c o nd uct e d   t o  e x a m i n e  t h e  be h a vio u r  of  an ac t u a l  s y st e m . T o   con f i r m   t h e  mat h emat i cal  mode l ,  re se arc h ers  have   as sessed  ei t h er  e xpe ri me nt al   or anal yt i cal  re sul t s.  The o re t i c a l  an d ex pe ri me nta l  resul t have   b een ge ne ral l con s i s t e nt w h e n  the  c o rre c t  mat h emat ic al  mo del  is  empl o y e d Va ri ous a p p r oac h e s   a r e l i m i t e bec a use  t h e  pre c i s i on  o f   several   ke p a ra me t e rs  i s  l o w  an d   mist ake s   oft e occu r i n  obt ai n i ng e x perime nt al  resul t d u e t o  ca rel e ssnes s.      A C KNOW LE D G E M EN TS   We  g r a t e f u lly  ac kn ow le dg e t h e f und ing  f r o m  US AID   thro ugh   the  S H ERA  p r o g ra m- Cen t r e     fo De vel o pm ent  of  S u sta i n a ble   R e gi o n  (C DSR ) .  In  ye a r  2 0 1 7 -2 02 1  C D S R   i s   l e d  by   C e nt er for  Energ y   St udi es -U G M       RE FERE NC E S   [1]   A. F udh oli,  et al., "En e rgy  an d  ex ergy  an al ys e s  o f  ph otov oltaic   t h ermal collect or  wi th  -g roove , "   So lar  Ener g y ,   vol. 1 5 9 ,  p p .   742 -50 ,  2 018 .   [2]   A.   Fu dh o l i ,   e t   al ., "Re v ie w of so la r dr yi ng  syst e m s  w i th  a i r-bas ed  solar co l l e c t o rs in  M a laysia,"  Re n e wabl e  a n Sus ta in ab le  E n e r g y  R evi ew ,   v o l. 5 1 ,   pp.  1 1 9 1 - 1204 ,  2 0 15.  [3]   A. F u d h o l i,  et a l .,  " T e c h n o - eco no mic of s o l a d r ying s y stems  with water  ba s e d solar col l e c tor s   in Malaysia revi ew , "   R e n e wab l e   a nd S u s t a i nab le  En e r gy  R e v i e w ,  vol .  5 1 , pp 80 9-8 2 0 ,   2 0 15.  [4]   A.  Fu dh o li, et a l . ,   "Pe r f o rma n ce s a n d  im p r o v e m en t  p o t e ntia of  sola r d r yi ng sy st em  fo p a l m  oi fron ds, "   Re n e w a ble  Ener gy ,  vo l. 78 ,  pp 5 61-6 5 ,  20 1 5 .   [5]   A. F udh oli,  e t  a l .,  " E n e rg y and  exerg y  an aly s es  of  so lar  drying  s y stem fo r red  seaw e e d , "   En e r gy  an d B u ild in gs ,   vol. 6 8 ,  pp . 1 21- 2 9 20 14 .   [6]   A. F u dho li , et a l ., " P erfo rma n ce  an alys is  of  so lar  dry i n g   s y stem for  r e d  ch ili,"   So la r En erg y , v o l .  9 9   pp.  47 -54 ,  2 014 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n J Po w El ec   &  Dr S y st  IS SN:  208 8-8 6 9 4       The o re ti c a ap pro a c h  mo del   of b u il di n g   i n te grate d  p hot ovo l tai c  t h e r m a (BIPVT air  … (Ah m ad  F u d h o l i )   1 009  [7]   A. F u dho li et a l ., " P e rfo rman ce   analys is o f  p hotov ol ta ic t h e r m a l (PVT) wat e r c o l l e c t o r s, Ener gy  Con v ers i on  an d   Man ag ement ,  v o l . 7 8 ,   pp .  64 1-6 5 1 ,  20 14 .   [8]   A. Fu dh oli,  et  al., "Co l l e c t or  e ffic i en cy  o f   th e d o u b le-p ass  so lar  a i r  co llectors  with  fins , "   Pro ceed ings  o f     t h e  9 t h W S EA S   Int e rna t i o n a l C o n f e r e n c e  o n   Sy ste m   Sci e nc e a nd Si mu la ti on  in  E ngi ne e r in g (ICOS S S E ’1 0) , pp 4 2 8 - 34,  20 10 .   [9]   A. F u dh ol i,  e t  a l . ,  " E x p er im en ta st udy  o f   th d o u b le-pas s s o lar  air  co llector  w ith s t ag g e red  fins ,"   P r o c e e d in gs of    t h e  9 t h W S EA S   Int e rna t i o n a l C o n f e r e n c e  o n   Sy ste m   Sci e nc e a nd Si mu la ti on  in  E ngi ne e r in g (ICOS S S E ’1 0) , pp 4 1 0 - 14,  20 10 .   [10]   A. F u d holi,  et  al. ,   " D es ig n an d te s t ing of so lar dr yer for drying   k i netics   o f   s e aw e e d  in M a lay s ia,"  in  Pro c .  o f   th 5t Int.   Con f .  on  En e r gy and   D eve lo p m en t- En vir o n m ent-Biom ed ici n e (EDE P’11 ) ,   p p . 11 9-12 4 ,  20 1 1 .   [11]   A. Ibrah i et  a l ., "Efficien cies  an d imp r ov eme n t po ten t i a l of   bu ilding  int e grated   pho to vo lt a i c th er mal   ( B IP V T )   sys t em,"  En er gy  Co nvers i o n  a n d  Ma na gemen t , v o l . 77 ,   pp 5 27-3 4 , 20 14 .   [12]   A. F u dh oli,  et   al. ,  " E n e rg a n aly s is an impr ov emen t potential of  f i nned  doub le-pass  s o lar   co ll ecto r ,"  En er gy   Conver sion  an M a n agem e nt ,  v o l .  75 , p p .   234 -40 ,  2 013 .   [13]   A. F udh oli, et  a l ., "P erfo rm anc e   an d  co st  b e n e f its a n aly s is  of  d o ubl e -pass solar   coll ec to r   w ith  an d wi t h o u t   f i n s ,"  Ener gy Co n ver sio n  and   M ana g e m e nt ,  vo l.   76 ,  pp . 8 - 19 , 20 13 .   [14]   Sh y a m   a n d  G.N.   Ti wa ri, "An a ly si of se rie s  co nn e c t e d  p hotov ol ta ic th e r m a l   a i r c o llec t or s parti a lly c o v e re by   semitr ans p arent  ph otov olta ic  mo du le" ,   So la r E n e r g y v o l.  1 37,   pp.  1 3 7 : 45 2-4 62,  20 16 [15]   C. S.  R a j o ria,  et  al ., "A  novel  i n v e sti g at ion o f  build ing int e grated photovoltai c  therm a ( B i P VT) sys t em:   compar ativ e  stu d y , "   So la r Ener g y ,   v o l. 13 1, pp . 1 0 7-1 1 8 ,  20 16.  [16]   C.S .  Rajo ria ,  e t   al.," A  n e wer  a p p r oach  on  cas h flo w  d i ag ram  to inv e s t iga t e t h e eff ect o f  en e r gy  pay b a c k time    and e a rned  ca rb on   cred its   o n  lif e  cyc l cos t   o f  dif f erent  ph otov olt a ic   th ermal  arr a y   sy stems , "   So la r Ener gy ,  vo l. 12 4 ,   pp.  25 4-2 6 7 ,  20 16 .   [17]   S .   A g raw a l and   G.N. Tiwari ,   " P erforman ce an al ys is   in terms   o f  carbo cred it ear ned o n   annu a l iz ed un ifor cos t   of   g l a z e d  h y b r id phot ov ol t a ic th e r ma l   a i r c o ll e c to r, "   So la r Ener gy ,   v o l.  11 5 ,  pp.  32 9-34 0,  20 15.  [18]   F .   S a rhad di , et a l .,  " A n   imp r ov ed   therm a l and  ele c trical mo del for  a sol a r photovoltaic  t h erma (P V/T) air co ll e c tor,"  A p pl ie d Ene r g y ,   v o l. 8 7 ,   pp .  23 28 -233 9,  20 10 .   [19]   F .  S a rh add i e t   a l .,  " E x e rg etic  p e rfo r manc asses s men t   of   a s o lar   ph otov olta ic   th e r m a l  (P V / T)  air  collector ,"   Ener gy  and Buildings ,   v o l. 4 2 ,  pp . 2 184 - 2 1 99,  20 10 .   [20]   A.  Sh a h sa va r,  e t  al ., "E n e rgy sa vin g  in b u i l d i n g s  b y   usin g   t h e xha u s t   a n d   v e n t ila ti on  a i for c o ol ing  of p h o t o vol taic  panels, "   En e r g y  an B u ild i n g s ,  v o l. 43 (9) ,   pp .  22 19 -22 26,  20 11   [21]   M . I.  So hel ,   e t  a l . ,  "A dy n a m i m o d e l fo r ai r-b a s e d  p h o t o v o l t a i c   t h e r m a l system s work in g unde re al o p e r ating   cond itio ns ,"  A ppl ie d E n e r g y ,   v o l. 13 2, pp . 21 6-2 2 5 ,  20 14.     [22]   K.  Va t s  a nd G. N.   Ti wa ri.  "E ne rgy  a n d   e x e r g y   a n a l y s is o f  a  b u i l din g  i n te gra t e d  sem i tra n spa r e n phot o v o l t a ic  the r ma l   (B ISPV T )  s y s t em, "   Ap plie d E n ergy , v o l. 9 6 ,  pp.   40 9-4 1 6 ,  20 12.     [23]   T. Yang   an d  A .  K. Ath i en it is.  " E x p erimen tal   inves t i g at ion   o f   a  t w o - in le air - b as ed bu i l d in g  in t e gr at ed   p h o t o v o l t ai c/ th erm a l (BIPV / T) sys t e m , "   Ap pl ied Ener gy ,  vo l. 159 p p .  70-7 9 ,  20 1 5 .    [24]   N. A s te, e t   al ., " D es ign ,  d e velo p m en t an d  perfo r m anc e   mo n i tor i n g  o f   a ph o t ovo ltaic-th erma l (P VT) air  co ll ecto r ,"   Renew a b l e En er gy ,   vo l.  33 (5 ),   p p . 914 -92 7 ,  20 0 8 .    [25]   S .  Du bey ,  et  a l . ,  " E n e rg y   and  ex ergy  an alys is  of   P V /T a i collec t o r conn e c ted  in  s e ries,"   En e r gy  an B u i l din g s ,   v o l .  41 (8),  pp.  8 6 3-8 7 0 ,  20 09.  [26]   S .  C.  S o lan k i ,  et  al .,  " I nd oor   sim u lation  an tes t i ng  o f  p h o t ov ol ta ic th erm a (P V/ T)  air  co lle c tors , "   A p plied Energy vol.  8 6 (1 1) , pp .  24 21 -242 8,   20 0 9 .    [27]   A.S .  Jo sh i, et   a l ., "P erfo rman ce   ev a l u a tio n  of  a hyb rid   ph ot o v o l t a ic  th e r m a (PV/T )   (glass -to-glas s) system, "   Inter n a t ion a l Jo ur na l of T h erm a Sc ienc es , v o l .   48,  p p .  15 4-1 6 4 ,   20 09       BIOGRAPHIES  OF AUTH O R S       A h mad   Fu d h o l i, Ph . D , M. S c   o b tain ed  his S . S i   (2 00 2) in  ph ysics.   H e  was b o rn  in 1 9 8 0  in   Pe ka nb a r u, In don e s i a . He   se rv e d   a s  wa s th e He ad o f  t h Phy s i c De p a rtm e nt a t   Ra Un iv e r si t y   Pe ka nb a r u, R i a u Ind o n e s ia , fo r fou r  y e a r (20 04– 20 08 ).  A.  Fud h o l i sta r te d h i s ma ste r  c o u r se  in   Energy  T e ch no lo gy  (20 0 5 –20 07 ) a t   Univers i t i  K e ban g saan  M a la y s ia   (UK M ).  Aft e r ob ta inin g   his   M a ster’s,  h e  b e cam r e s e a r ch   as sistant a t  UK M   u n til.  A f ter h i s  Ph . D  (201 2)  in   ren e w a ble  en ergy,   h e   b ecame po stdo cto r al  in th S o lar  En e r gy Rese arch   In stitute (S ERI)  U K M  un til 20 13 H e  jo in ed  the   S E RI as  a  l e c t ur er   in   20 14 .  He   re c e ived  mor e   th an   U S D 4 0 0 , 00 worth  of  res e arch   gra n t (1 6  gra n t/p roj e ct)  in   2 014 –2 01 8.  He su p e rvi s e d   a n c o m p l e te d   m o re th a n   3 0  M. Sc   pro j e c t s.   T o   dat e ,  he  ha s m a na g e t o   su pe rv i s nin e  Ph . D  (se v e n  a s  ma i n  sup e rvisors a n d t w o a s   co -sup erviso r), o n e M a ster’s stu d en t by   res e arch  mode and  on M a ster’s studen t  by   co urs e work   mo de. H e  w a also an   exam in er (fiv e  P h . D  an d o n e M .  S c ) .  His cu rren t  r e s e arch  fo cu s is  ren e wabl e en er gy , p a rt icu l arly  so lar en erg y   techn o log y ,  mi c r o p o w er sy stems, s o lar dry i ng   s y s t ems  and   ad v a nced   so lar  th erma sy stem s  ( s ola r-as s isted d r ying , s o lar  h eat  pu mps ,  P V T   s y s t ems).  H e  ha s p u b l ished   mor e  th an 12 0  p eer- r ev iewed  pap e rs , of  w h ich  37  p a pers  are in  th IS I index  (mor e  25  Q1 imp a ct  facto r  mor e   th an  4 )   an d  mo re th an  80  pap e rs  ar e  in  the  S c o pus   ind e x.   He  h a s   pu blish e more  th a n  80  p a pers   in   internat ional  conferences.  He h a a total  cit a ti on   of 1 2 2 5  a n a  h-in de x  of 1 7   in  S c op u s  (Aut ho r ID:  57 19 54 32 4 9 0 ) .   He  h a s a   t o ta c ita ti on  of 1 6 8 4   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                         I SSN : 2 088 -86 94  In t  J  Po w   Ele c  &  Dri  Sy st,   Vol.  1 1 ,  No . 2 ,   Jun e   2 020  :    10 02    1 010  1 010 a n d a  h - in de x o f  2 1  i n   Go og le  S c h o l a r. He   h a s be e n   a p p o i n t e d a s   re v i e w e r  of  hi g h -im p ac t (Q1)  jo urnals. H e  h a als o   been   a p po in ted  as  ed itor  of  jo urn a ls . He h a s receiv e d sev e r a l in tern a t iona l   awards . He h a s als o  be en  in v i t e d as   s p e a k e r i n  the  Wo rksh op  of S c ien t ific J o urnal  Writin g ;   W r it ing S c i e nti f ic  Papers  S t eps   To wards  S u cc es sfu l  P u blish  in   High  Impa ct  (Q1)  Jou r nals.  H e   ow ns on p a t ent and   tw co py ri g ht s.         M uha mm ad Zo hr i ,   M . Sc REN  ob ta ined  h i s  S . S i  (2 00 9)  in  ph y s ics.  Orig in ally  fro m Lo mb ok ,   Ind ones i a, h e  gr ad uat e d with  M . S c  (20 17)  in   R e n e wab l e Energ i  from  S o la En ergy   Res earch   Ins t itute   (S ERI)  UK M,  M a lay s ia.  H e   was   ap poin t ed a  Gr ad uate R e search  Ass i s t an t (GRA) und er   Dr.  Ah m a Fu dh ol i.   Hi M. Sc  th e s i s  wa u n d e r th e  su pe rv isio n o f  Dr.   Ah m a F u dh ol i.   Hi s M. S c   diss e r tation   w a s on th P e rfo rman c e s of  P h ot ov oltaic-Th e rm a l   (P VT) w i th a n with out V - Co ll e c t o rs. He   ha s pu bl ish e d 10   Pa p e rs,  wh ic h   7   P a pe r in   Sc o p u s   In de x   wit h  a   h - ind e x of 3.  Hi current  r e s ear ch  focus  is   on  s o lar  en erg y   te ch no lo g y .   Curr entl y,  h e   is  a PhD  c a ndi date under   t h main  su pervisio n   of Dr.   A h mad   F udh oli at  th e S E RI i n  Uni v ersiti   Keba ngsaan M a laysia.              Ivan Taslim ,  S.Si,  M. fro m S o u t h S u lawesi , In do nes i a.  He  g r ad uated  with  th e M . in   G e olo g y   En gine erin g fro U n iversity   o f  Has a nu ddin in   20 14 . In  2 015 ,   he join ed  as  lectur er a t  th e   Dep a rtm e nt   of   Geog raph y,  F a c u lty  of  S c ien c e   and   Tech no lo gy , U n iv ersity  of   M u hammadiy ah   Go rontalo .  His  main  are a of r e search   in te rest  are  Ma n a ge me nt   Risk   Di sa ste r , Ge ospa t i a l  Data  S c ien ce  a n d  Climat e Chan g e  wi th  no  limited  to  Ren e w a bl e En er gy. He  is cu rr en tly  one  o f   th e   re se a r c h e r s fro m   USAID  SHE R A wh o foc u se s on   d e ve l o p i n g   a n d usin g re newa b l e  e n e r gy   i n   In do n e si a .  Cu rrent ly ,   he   i s   e n tru s t e d to wo rk wi th th e   Goro n t a l o Re gi o n al   Gov e rnm e nt   a s   a  sta ff  in  th e field  o f  C limate Ch ang e  an d  Disas t er M i tig ation .           M e ri ta Ay u Indr ia nti ,   S. P. , M.P  from Ba n j a r ma sin   So ut h   Bo rn e o ,   In do ne sia.  S h e  gra d ua te d   i n   Ag ricultu r fro m  Un iv ersity   o f  Has a nu ddin in   2 0 1 6 . S h e ha s wo rking as a  lec t u r er  a t  th De pa rtme n t   of Ag ric u lt u r e  Unive r sit y  of Mu ham m a d iya h  Goront a l o sin c e 2 0 14.  He r m a i n   a r ea of  res e arch   int e re s t   are S o cio - Eco n o m ic   in A g ricultur e,   Bio m a s s and  Bio g a s en ergy  and   Integra t ed  F a r m ing  S y s t em for F o od  S ecurity . In  her  care e r, s h had  serv ed  as s e cretary  of  th e   Agri c u lt ura l  St u d Ce nte r  (2 015 ) a nd se c r e t a r y  o f   t h Ag rib u sine ss  st ud y p r o g ra (20 1 6 )   i n   De pa rtme n t  of  Ag ric u lt u r e .         Inta n Nov i anta r i  M a ny oe S. Si ,   M. f r om  Gor o ntalo ,  In don esi a . S h was  bo rn  in  19 82 ,   and   grad uate  from   Un iv ersity  o f  H a sanu dd in   w i th   d e gre e  in   G e o p hys ics  a n d  h a v e  a  m a sters  in   Geo l og y En g i n e erin g in 201 4 .  S h is  work in as   a lec t u r e   a t   th e Dep a rtm e nt   of  Geolog y   also   Head  of G e olog y Eng i n eering  Lab o ratory  at U n i v ersity  S t ate o f   Go rontalo .  H e main   areas o f   research  in terest  are  G e o p h y s i cs,  Tec t on ic V o l c a no and   G e o t h e r m al .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.