Hibrid napelemes rendszerek akkumulátorral, elérhető áron. Kalkuláljon itt ingyenesen! (x)

Egy iraki kutatócsoport azt vizsgálta meg, hogy a talajt miként lehet felhasználni a napelemek hűtésére – számol be a PV Magazine. Eredményeik alapján a megoldás jelentősen csökkentheti a modulok üzemi hőmérsékletét. A szakértők CFD (számítógépes folyadékdinamikai) algoritmusokkal végeztek szimulációkat. A kutatók szerint korábban senki sem vizsgálta, hogy a föld energiáját miként lehet a fotovoltaikus panelek hűtésére fordítani, az általuk megálmodott rendszerben felszín alatti csöveken keresztül keringetett levegő csökkenti a napelemek hőjét. A szimulációban olyan változókat vettek figyelembe, mint a tengely irányú pozíció, a turbulens energia, az axiális sebesség, a turbulens viszkozitás és a turbulens mozgási energia. Feltételezték továbbá, hogy a rendszerben a folyadékáramlás és a hőátadás állandósult folyamata érvényesül. A rendszerben a monokristályos szilícium cellájú panel 100 centiméter hosszú és 60 centiméter széles volt, teljesítménye pedig 100 watt. A 12 méter hosszú, 3 méter széles és 3,6 méter magas talajfelületet téglalap alakú területként modellezték. Két, egyenként 10 centiméter átmérőjű PVC-csövet terveztek, amelyeket a föld alá temettek, és a hőfelvétel fokozása érdekében pedig integrálták a talajforrás-rendszerbe. Referenciaként egy hasonló, talajhűtés nélküli rendszert is létrehoztak. Mind a kísérleti, mind a kontrollberendezést tíz órán keresztül működött szimuláltan az észak-iraki Kirkuk városában. A levegő hőmérséklete 13:00 órakor érte el a 45 Celsius-fokos csúcsértéket.

Az eredmények alapján a hűtési rendszer jelentősen javította a napelem működését, hőmérséklete 53,8 Celsius-fokról 13:00-ra 42,8 Celsius-fokra csökkent. A hűtött panel hőmérséklete nagyjából 28 százalékkal volt alacsonyabb a kontrolleszközhöz képest.

A léghűtéses konfiguráció emellett mintegy 6,5 százalékkal növelte az energiatermelést a csak napelemet tartalmazó rendszerhez képest, a maximális teljesítményt 88 wattban állapították meg. 8:00 órakor a maximális hatásfok 16,53 százalékot mutatott a hűtött rendszernél, míg a másiknál 16,14 százalékot. 13:00-ra ez 15,49, illetve 14,54 százalékra módosult.